Министерство здравоохранения Украины Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького Общая патологическая физиология Учебное пособие для студентов высших медицинских учебных заведений IV уровня аккредитации Донецк – 2013 Министерство здравоохранения Украины Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького Общая патологическая физиология: учебное пособие для студентов высших медицинских учебных заведений IV уровня аккредитации Утверждено на заседании Ученого Совета университета Протокол № 4 от 17 мая 2013 г. Донецк – 2013 УДК 616-092(075.8) ББК 52.52 О – 13 Общая патологическая физиология: Учебное пособие для судентов высших медицинских учебных заведений IY уровня аккредитации. – Донецк, 2013. 293с. Авторы: Ельский В. Н., Линчевская Л. П., Бондаренко Н. Н., Колесникова С. В., Стрельченко Ю.И. О-13 Пособие составлено в соответствии с типовыми программами по патологической физиологии для студентов высших медицинских учебных заведений по специальностям «Лечебное дело», «Педиатрия», «Медикопрофилактическое дело», «Стоматология » и предназначено для улучшения приобретения студентами теоретических знаний по основным вопросам общей патофизиологии. Представленные в пособии тесты и задачи для самоконтроля направлены на оказание содействия лучшему пониманию и усвоению теоретических вопросов и практических навыков общего учения о болезни, основных понятий этого раздела, отдельных факторов внешней среды, патологии реактивности, иммунной системы, типовых патологических процессов ( воспаления, лихорадки, гипоксии , экстремальных состояний и т д. ), патологии обмена веществ и пищевого голодания. Пособие предусматривает выяснение основных закономерностей возникновения, развития, течения и исхлда того или иного патологического процесса. Рецензенты: -зав. каф. патоморфологии, проф. Василенко И. В. -проф. каф. физиологии Панова Т.И. Утверждено на заседании Ученого Совета университета Протокол № 4 от 17.05. 2013 г. ISBN © Ельский В.Н. Линчевская Л.П. Бондаренко Н.Н. Колесникова С.В. Стрельченко Ю.И. 3 ВСТУПЛЕНИЕ Образование в медицинском вуз’е включает в себя три этапа. Первый изучение общеобразовательных фундаментальных предметов. Второй этап – переход от изучения здорового организма к изучению патологии (pathos – страдание, logos – учение), к которым относятся патоморфология и патофизиология, завершающие с фармакологией, общей хирургией и пропедевтической терапией общетеоретическую подготовку врача. Третий этап – изучение клинических дисциплин. Наличие четких представлений в этой области определяет основу развития взглядов на сущность будущей профессии, профессиональную культуру врача, возможность квалифицированно общаться с коллегами и будущими пациентами. Патологическая физиология – это наука, которая изучает причины и механизмы возникновения, развития, течения и исхода заболеваний, наиболее общие их закономерности (в отличие от клинических дисциплин, изучающих конкретные нозологические формы). Это наука о функциональных изменениях, происходящих в больном организме. Используя экспериментальный метод исследования, она, по существу, определяет экспериментальную основу для клинической медицины и поэтому позволяет решать многие вопросы, поставленные клиникой по познанию сущности патологии человека, и разрабатывать принцип ее лечения (экспериментальная терапия). В свете сказанного выше предметом изучения патофизиологии является не больной организм, а само понятие «болезнь» и его составляющие. Задачами патологической физиологии являются: - установление сущности болезни; - изучение причин и условий возникновения болезни; - раскрытие механизмов возникновения, развития, течения и исхода болезни и отдельных ее проявлений; - определение общих принципов профилактики и лечения болезней. Патологическая физиология – это раздел медицинской науки, имеющая определенные связи с другими медико-биологическими и клиническими дисциплинами. Прежде всего, она тесно связана с дисциплинами, изучающими свойства факторов внешней среды (физикой, химией, биологией, микробиологией, социологией, философией и т.д.), что дает возможность понимания вопросов этиологии заболеваний, т.е. причин и условий их возникновения. Кроме того, патофизиология использует знания, полученные при изучении цитологии, эмбриологии, гистологии, физиологии, биохимии, иммунологии (изучающими нормальные свойства организма и его жизнедеятельность) для понимания механизмов возникновения, развития, течения и исхода заболеваний. Патофизиология теснейшим образом связана с 4 такими общетеоретическими науками, как патоморфология и фармакология, и вместе с ними составляет фундамент, общетеоретическую основу медицины. И, наконец, патофизиология теснейшим образом связана со всеми клиническими дисциплинами, так как определяет основные принципы профилактики, диагностики и лечения заболеваний. Таким образом, предмет патофизиологии составляет совокупность знаний, накопленных при изучении сущности болезней, причин и условий их возникновения, механизмов развития и течения, а также совокупность знаний об основных компонентах болезни и важнейших закономерностях повреждения отдельных органов и систем организма. Как учебная дисциплина патофизиология состоит из трех разделов: - Общая нозология (nosos – болезнь, logos – учение) - общее учение о болезни; - Типовые патологические процессы (эволюционно выработанные стандартные реакции организма на действие болезнетворных факторов); Эти два раздела предтавляют собой общую патофизиологию. - Патофизиология органов и систем организма (частная патофизиология). 5 1. ОБЩАЯ НОЗОЛОГИЯ М е т о д ы и с с л е д о в а н и я , применяемые в патофизиологии: 1. Метод наблюдения ( больше применяется в клинических исследованиях, что привело к развитию клинической патофизиологии) 2. Метод физического и математического моделирования 3. Метод теоретического анализа результатов исследования , формулирования научных положений и концепций 4. И, наконец, основной метод патофизиологии - метод ЭКСПЕРИМЕНТА Под экспериментом вообще понимают искусственное воспроизведение какого- то явления. Под п а т о ф и з и о л о г и ч е с к и м э к с п е р и м е н т о м понимают воспроизведение на лабораторных животных экспериментальных моделей болезней либо патологических процессов с целью установления причин и механизмов их возникновения , развития , течения и исхода у человека и рекомендаций по патогенетической их коррекции. Отсюда под м о д е л и р о в а н и е м болезни ( патологического процесса) понимают подбор средств , методов воздействия , вида животного с целью воспроизведения болезни или патологического процесса , имеющего соответствующие черты болезни у человека. Различают эксперимент о с т р ы й (вивисекция ), основоположником которого считается Клод Бернар с его известным «сахарным уколом» ( примером может служить воспроизведение острой печеночной недостаточности, шока и.т д.) и х р о н и ч е с к и й ( основоположниками которого являются А.М. Филомафитский, И.П.Павлов ), имеющий определенную динамику процесса ( воспроизведение сахарного диабета , гипертонической болезни и. т. д.). Существуют следующие этапы эксперимента. I. Планирование эксперимента , которое включает : 11. Создание рабочей гипотезы 1.2. Постановка цели и задач , вида эксперимента 1.3 Определение объекта исследования ( вид, возраст, пол животного) 1.4. Составление схемы эксперимента ( серии , количество , исследуемые показатели , конкретные методики, выбор модели) 1.5. Особенности работы с животным ( уход, выбор обездвижения , способ эвтаназии). 2. Моделирование патологического процесса: 2.1. Метод удаления ( печени, почек, и проч.) 2.2. Метод разрушения – хирургический, физический ( температура, радиация), химический (яды), иммунологический ( сыворотки) 2.3.Метод перегрузок ( неврозы, сердечная недостаточность) 2.4. Метод создания дефицита ( кислорода, витаминов) 2.5. Метод нарушения нервной и гормональной регуляции ( например, фармакологический) 6 2.6. Метод создания преград ( инфаркты) 2.7. Метод экзогенной индукции ( опухоли, аллергия, инфекционные болезни) 2.8. Метод трансплантации 2.9. Метод эксплантации 3. Проведение эксперимента и получение информации об изменениях: 3.1. Изучение исходных данных 3.2. Воспроизведение патологического процесса 3.3. Изучение изменений в динамике 3.4. Завершение или исход эксперимента 4. Анализ и синтез результатов, выводы и предложения включают в себя: 4.1. Систематическая обработка данных 4.2. Сравнение полученных данных с контролем 4.3. Обобщение полученного материала 4.4. Сопоставление с имеющимися в литературе данными 4.5. Построение на этом основании новых гипотез 4.6. Рекомендации для их проверки. 1.1. ОБЩЕЕ УЧЕНИЕ О БОЛЕЗНИ Общая нозология прежде всего предусматривает определение понятия болезни в ее биологической и социальной сущности. Если учесть все имеющиеся представления по данному вопросу, то следует прежде всего при ее определении учитывать все, что известно о характеристике здоровья. Здоровье – это такое состояние организма, которое характеризуется физиологической регуляцией его функций, обеспечивающей достаточную величину функционального и структурного резерва организма, позволяющего свободно адаптироваться в условиях изменения окружающей и внутренней среды организма, оптимально обеспечивать свои биологические и социальные потребности. От этого понятия следует отличать понятие «норма», смысловое значение которого представляет собой среднестатистический показатель величины структуры либо функционирования органов и систем организма (например, нормальная t˚ тела =36,6 -37,0˚С). Этот показатель чрезвычайно необходим в практике для суждения о здоровом или болезненном состоянии организма. Хотя по целому ряду причин в реальной жизни не может быть полностью стандартного по всем морфологическим и функциональным показателям человека. Болезнь – это уже качественно новая форма жизнедеятельности организма. Она возникает в результате воздействия на него болезнетворных факторов и характеризуется следующим: - нарушением процессов взаимоотношения организма с внешней средой, что выражается в ограничении возможности приспособления к ее изменениям; 7 - наличием элементов патологической регуляции функций; - возникновением в организме комплекса функциональных и структурных изменений как собственно-патологического, так и защитноприспособительного характера. - ограничением или утратой возможности профессиональной деятельности либо вообще трудоспособности, что представляет ее социальную сущность. В основе любой болезни лежит развивающийся патологический процесс либо возникшее на основе его патологическое состояние . Патологический процесс является основой болезни и характеризуется возникновением в организме комплекса морфологических и функциональных изменений как собственно - патологического, так и защитно – приспособительного характера (гипоксия, воспаление и.т.д.). Патологическое состояние – это стойкие нарушения структуры или функции организма, а чаще того и другого (врожденные, наследственные или приобретенные). Например, недостаток зубов, незарощение ( расщелина) верхней губы и неба, пороки сердца, отсутствие конечности после ампутации, дальтонизм, глухонемота, паралич конечностей, атрофия мышц. Патологическая реакция – это неадекватная реакция структурнофункциональной системы организма на раздражитель по любым параметрам (сила, время, качество). Например, усиление или ослабление сухожильных рефлексов при их исследовании; аллергические реакции и. т.д. Все эти вышеназванные явления могут порождать друг друга, переходить одно в другое. Так, например, пороки сердца - патологическое состояния, выражающееся в стойком нарушении его анатомической структуры. Если они являются приобретенными , то могут быть результатом ревматического эндокардита ( ревматизм- болезнь, эндокардит- патологический процесс). В то же время пороки, как правило, приводят через определенно время к недостаточности кровообращения и циркуляторной гипоксии, которая является типовым патологическим процессом . Болезнь, как одна из форм жизнедеятельности, представляет собой всегда динамичный процесс. Она развивается стадийно и , как правило, включает в себя следующие периоды : скрытый ( инкубационный при инфекционных заболеваниях), продромальный ( предвестников) , период разгара болезни и ее исход. Скрытый период представляет собой тот период, когда действие болезнетворного фактора уже определяет начало развития болезни, но субъективно будущий больной еще не способен уловить признаков нездоровья, а внешних проявлений болезни еще нет. Продромальный период характеризуется появлением субъективных признаков нездоровья. Обычно симптоматика в этот период носит общий, расплывчатый характер(повышение температуры, слабость, недомогание и др.) Период разгара болезни - это выраженная картина болезни с типичными ее чертами и возможными вариациями проявлений, по которым врач может 8 судить не только о ее характере, серьезности ее проявлений, но и , в какой-то мере, прогнозировать ее дальнейшее развитие. Исход болезни, как всякого динамично развивающегося процесса, может быть для больного благоприятным и неблагоприятным. Конечно, самый благоприятный исход – это выздоровление. Выздоровление – это процесс восстановления нарушенных функций и приспособления к окружающей среде, т. е. качественно новое состояние организма, создающее новые формы его отношения к внешней среде. Выздоровление может быть полным и неполным. Полное, если и отвечает вышеизложенному понятию здоровья, то не всегда означает возвращение организма к первоначальному его состоянию. Оно может, как это бывает при ряде инфекционных заболеваний, вызвать устойчивость (иммунитет) организма к последующим воздействием этого болезнетворного фактора. Неполное выздоровление характеризуется тем, что остаются стойкие морфологические и функциональные изменения ( например, изменения клапанного аппарата сердца после эндокардита). Неблагоприятные исходы болезни представляют собой : смерть, переход болезни из острой в хроническую ее формы ( развитие порока сердца при ревматизме, атрофия после полиомиелита ), переход патологического процесса, лежащего в основе болезни, в патологическое состояние . Различают смерть биологическую ( когда происходят необратимые изменения, прежде всего гибель головного мозга вследствие гипоксии) и клиническую ( когда исчезают все жизненно- важные функции , но в течение 5-7 минут возможно их восстановление , если умирание было не длительным и не сопровождалось тяжелыми обменными нарушениями.) В практической медицине существует понятие « терминальные состояния»- состояния, пограничные между жизнью и смертью. Они включают преагонию, агонию (аgоn- борьба) и клиническую смерть. Преагония характеризуется одышкой, падением АД, тахикардией, затемнением сознания. Агония- крайнее напряжение защитно приспособительных процессов, утративших целесообразность, с постепенным выключением функций ( судороги, терминальное дыхание, и.т.д.). Клиническая смерть- полная утрата всех основных функций (кровообращения, дыхания) обратимого характера, когда еще возможна реанимация (массаж сердца, ИВЛ, дефибрилляция и проч.). Для практической медицины большое значение имеет понятие, пограничное между здоровьем и болезнью, именуемое предболезнью. Предболезнь- это такое состояние организма, при котором человек здоров, но имеет место значительное снижение функциональных резервов определенных органов и систем организма, не позволяющее им переносить значительные нагрузки (например, нестабильность восстановления пульса при функциональных нагрузках.) Принципы классификации болезней: 9 - Этиологический (инфекции, травма, наследственная патология и проч.) - Патогенетический (аллергические, воспалительные, опухолевые, обменные) - Топографо - анатомический (болезни органов дыхания, печени, почек и.т.д.) - По возрасту и полу ( детские болезни, старческого возраста, женские) - Экологический (тропические болезни, болезни Крайнего Севера и. т.д.) - В зависимости от уровня поражения ( молекулярные, хромосомные) - Социальный (профессиональные, болезни цивилизации) - По течению ( острые, подострые, хронические) - В зависимости от состояния структурных и функциональных нарушений ( органические и функциональные) - В зависимости от методов лечения ( терапевтические и хирургические) В течении болезни могут быть ремиссии, рецидивы, осложнения, интеркуррентные заболевания). Ремиссия ( remissio- уменьшение, ослабление) - это временное улучшение состояния больного, проявляющееся в замедлении или прекращении прогрессирования болезни, частичном обратном развитии или полном исчезновении проявлений болезненного процесса. Это этап болезни, но не выздоровление. Возникает в связи с циклами развития возбудителя (например, малярия), повышением активности иммунных механизмов, изменением реактивности ( например, сезонным), либо в результате лечения например, результат химиотерапии при лейкозах) Рецидив – (recidivus- возобновляющийся) - возобновление или усугубление проявлений болезни после их временного исчезновения, ослабления или приостановки болезненного процесса (малярия, возвратный тиф, язвенная болезнь и проч.). Причины и механизмы противоположны ремиссии. Осложнение (complicatio) - каждый присоединяющийся к основному страданию патологический процесс, не обязательный при данном заболевании, но в своем возникновении связанный с вызвавшими его причинами или с развившимся в ходе болезни нарушением в организме ( например, диабетическая гангрена, прободная язва и.т д.) Интеркуррентные заболевания - это случайно присоединившиеся к основной болезни заболевания, отдаленные последствия болезни в виде стойких патологических состояний. 1.2. ОБЩАЯ ЭТИОЛОГИЯ Этиология - раздел медицинских знаний , изучающий причины и условия возникновения заболеваний (aitia-причина, logor-учение). Это понятие может быть отнесено и к патологическим процессам, когда идет речь об их специфических особенностях( например, инфекционное рожистое воспаление, радиационный дерматит). Различают этиологию общую и частную. 10 Общая этиология - это раздел патологии , который изучает наиболее типичные для всех конкретных случаев патологии каузальные (причинные) взаимосвязи. Основными задачами общей этиологии являются: Изучение свойств патогенных факторов , благодаря которым они оказывают болезнетворное влияние на организм. - Классификация этиологических факторов по их природе и свойствам ( качественная их характеристика , условная и безусловная патогенность) . - Изучение наиболее общих закономерностей взаимоотношения причин и условий в реализации болезненного процесса в организме. Частная этиология изучает причины и условия конкретных заболеваний( нозологических единиц) и формы взаимоотношения причин и условий в конкретных случаях возникновения заболеваний у человека. Вскрытие причин и условий необходимы для проведения этиотропной терапии и профилактики заболеваний. Причиной является тот фактор внешней или внутренней среды , главный, решающий, ведущий, обязательный , который вызывает данное заболевание и определяет его специфические особенности ( качественное своеобразие), его черты , отличающиеся от других болезней. Условия - это те факторы внешней и внутренней среды организма, которые участвуют в реализации действия причины как болезнетворного фактора, могут способствовать или препятствовать этому, но не влияют на специфику его патогенного действия на организм (например, изменение течения инфекционного заболевания у людей с различным иммунным статусом). Участие их в развитии процесса не обязательно. Этиологическими ( болезнетворными) факторами могут быть : - Обычные ( естественные) воздействия на организм, но выходящие по силе либо длительности за нормальные параметры их действия ( звук, свет и. т. д.) и таким образом становящиеся чрезвычайными. - Индифферентные раздражители (непатогенные) при нормальных параметрах их воздействия на организм, но сочетавшиеся в прошлом с действием патогенных раздражителей (условнорефлекторные - приступы астмы, стенокардии). - Необычные воздействия , с которыми человек не встречался в периоде его эволюции , но которые получили распространение в настоящее время ( ускорения, невесомость, вибрации, ионизирующее излучение в неестественных дозах, сильное магнитное поле, новые штаммы микроорганизмов, синтетические химические вещества и др.). - Словесный раздражитель, как фактор, влияющий через вторую сигнальную систему , который может иметь не только положительное значение в борьбе с болезнью, но и приобретать патогенный характер ( иатрогенные заболевания- вызванные неосторожным, бестактным словом медперсонала , в т.ч. врача ). Все патогенные факторы классифицируются на две основные группы: 11 1. Внешние( экзогенные): а) механические( травмы); б) физические ( радиация , электрический ток, температурный фактор); в) химические( кислоты, щелочи, яды); г) биологические( вирусы, бактерии, простейшие и проч.); д) психогенные (словесный раздражитель); е) социальные( условия быта, труда, традиции). 2. Внутренние ( эндогенные): а) наследственность; б) конституция; в) реактивность организма; г) возраст; д) пол; е) особенности обмена веществ. Все они могут быть как непосредственной причиной заболевания, так и выступать обязательным условием для его развития, но качество возникающих при этом процессов разное (например, действие температурного фактора, атмосферного давления и.т.д.) Если говорить о болезни как типическом патологическом процессе или нозологической единице, то причин может быть много (принцип полиэтиологичности ). Например, причиной воспаления легких могут быть вирус, пневмококк, стафилококк и т. д. Если речь идет о болезни конкретного человека, то здесь принцип один: одна болезнь - одна причина. Условия возникновения заболевания могут быть благоприятными, усиливающими действие причины, способствующие ее действию ( переутомление, переохлаждение, отсутствие иммунитета и проч. ) и неблагоприятные , ослабляющие действие причины ( рациональное питание, режим дня , наличие иммунитета и. т.д.). Существует понятие «факторы риска» - это совокупность факторов, наличие которых в популяции людей статистически достоверно увеличивает заболеваемость определенной болезнью (например, факторами риска атеросклероза являются нарушение липидного состава плазмы крови, артериальная гипертензия, возраст, ожирение, гиподинамия, стресс, наследственные факторы). Социальными называют факторы, связанные с деятельностью общества, уровнем развития экономики: -«болезни цивилизации » - атеросклероз, инфаркт миокарда, гипертоническая болезнь, аллергия, неврозы; -«болезни слаборазвитых стран» - некоторые инфекционные заболевания, белково- энергетическая недостаточность (что связано с условиями жизни, отсутствием гигиены, плохой сопротивляемостью и.т.д.). Следует помнить, что действие причины всегда осуществляется в каких-то конкретных, совершенно различных условиях, которые участвуют в эффекте ее воздействия на организм Таким образом, болезнь является результатом взаимодействия организма с патогенными факторами, при этом необходимы разнообразные факторы внешней среды и определенное функциональное состояние организма (определяемое наследственными и конституционными свойствами). Т.е нужна и причина, и условие при ведущей роли причины, определяющей характерные черты( специфику) заболевания. 12 Умение использовать знания о причинах и условиях возникновения заболеваний вооружает врача могучими средствами специфической( причина) и неспецифической профилактики болезней. Зная причину болезни и имея возможность предотвратить ее действие, можно рационально и эффективно разработать приемы ее лечения (этиотропная терапия). Наряду с этим, устраняя условия развития и возникновения болезни, мы можем препятствовать ее появлению, изменить в благоприятную сторону ее течение (профилактика инфекционных заболеваний, предотвращение факторов риска развития неинфекционных болезней). 1.3. ОБЩИЙ ПАТОГЕНЕЗ Патогенез (pathos - страдание, болезнь; genesis - происхождение) – учение о механизмах возникновения, развития, течения и исхода заболеваний. Различают патогенез общий и частный. Общий патогенез рассматривает вопросы, касающиеся наиболее общих, свойственных для всех заболеваний механизмов их развития (например, общие закономерности инфекционных процессов). Частный патогенез включает в себя изучение механизмов развития конкретных заболеваний, отдельной нозологической формы (допустим, дизентерии). Прежде всего следует обратить внимание на роль этиологического фактора в патогенезе болезней. Этиологический фактор может выступать в виде пускового механизма. Он действует кратковременно на организм и включает возможные механизмы развития данного процесса. Далее он уже не участвует (механическая травма, действие высоких и низких температур). Второй вариант заключается в том, что этиологический фактор от начала и до конца определяет исход, он абсолютно патогенен (например, несовместимые с жизнью травмы, отравления, приводящие к быстрой смерти). Более частый вариант, когда этиологический фактор действует на всем протяжении болезни, определяет ее течение в зависимости от характера его взаимоотношения с организмом (т.е. роль его на различных этапах неодинакова). Сталкиваются два противоборства – патогенный фактор и защитные силы организма, борьба между которыми не только определяет тяжесть заболевания, но и его исход (инфекционное заболевание). Патогенез, как всякий раздел любой науки, предусматривает вопрос классификации предмета изучения. Это прежде всего касается классификации патогенетических механизмов. Они могут классифицироваться по разным приципам. Основными их них являются следующие. Классификация по отношению к действию этиологического фактора. По этому принципу все патогенетические механизмы подразделяются на первичные и вторичные. Первичные связаны с патогенным влиянием самого этиологического фактора, его силой и спецификой действия на организм 13 (например, альтерация ткани при воспалении, возникающем вследствие действия высокой температуры на нее). Вторичные – возникающие в ходе развития заболевания либо патологического процесса. Они не имеют прямой связи с действием этиологического фактора и связаны с включением в процесс различных патогенетических факторов, возникающих в ходе развития патологического процесса или заболевания. Например, распространение альтерации при воспалении в результате действия на еще не поврежденные ткани выделяющихся при первичной альтерации лизосомальных ферментов и токсических продуктов распада тканей, альтерация в результате возникших расстройств кровообращения. Таким образом, вторичные патогенетические механизмы действуют одновременно с действием первичных механизмов в ходе развития патологического процесса или заболевания (роль в развитии альтерации при микробном воспалении расстройств кровообращения, роль ренинового механизма в поддержании гипертензии в механизме развития гипертонической болезни). По системному принципу патогенетические механизмы подразделяются на следующие 4 группы: - Нейрогенные 1.Нервнорефлекторные: а. безусловнорефлекторные (сосудистая реакция при воспалении) б. условнорефлекторные (стенокардия) в. трофические (трофические язвы при сахарном диабете) 2.Центральные нейрогенные механизмы. Прежде всего, это патогенное воздействие, изменяющее либо поражающее деятельность нервных центров, ответственных за какую – либо функцию организма (например, расстройство функции дыхательного центра при прямом действии на него токсических веществ). В основе такого вида патологии может лежать изменение возбудимости, лабильности в их деятельности, возникновение парабиотического состояния или явления патологической доминанты. 3.Особое значение для человека в нейрогенном генезе заболеваний принадлежит нарушениям кортико - висцеральных взаимоотношений. Этот механизм является ведущим в возникновении таких чисто «человеческих» видов патологии, как язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, гипертиреоз Базеда, гипертоническая болезнь, некоторые варианты возникновения ИБС. - Вторая группа патогенетических механизмов – гуморальные. Они в эволюционном отношении являются более древними. Если, говоря о чисто гуморальных патогенетических механизмах развития патологических процессов, мы имеем ввиду реализацию процесса под влиянием действия чисто гуморальных патогенетических факторов( гормоны, биологически активные вещества, гормоноиды, различные метаболиты и др.), то чаще всего имеет место более сложный нейро- гуморальный путь реализации патологического процесса, а тем более болезни. 14 - Третью группу патогенетических мезанизмов представляют нейрогуморальные патогенетические механизмы, которые представляют собой сложную цепь патологических реакций нервной и гуморальной систем организма, тесно между собой работающих в направлениях поддержания и развития болезненного состояния. Они чаще носят характер вторичных патогенетических механизмов, либо занимают промежуточное звено в развитии болезни. Возникающая при этом патологическая система, в отличие от физиологической системы, дезадаптивна, не целесообразна и производит патологическое воздействие, вредит организму( например, нарушение состояния соотношения нервных и гуморальных механизмов регуляции сосудистого тонуса в патогенезе гипертонической болезни). - Четвертая группа патогенетических механизмов – это генетические механизмы возникновения, развития, течения и исхода заболеваний (например, наследственных и хромосомных болезней). В общепатологическом плане большое значение имеет вопрос о взаимоотношении местного и общего в патогенезе развития заболеваний. Они являются взаимосвязанными явлениями, отражающими функционирование организма как системы. Условное подразделение патологических явлений на местные и общие имеет практическое значение, но в любом случае патологии, их разграничивая, следует определять их значимость в каждом конкретном случае. Любой местный патологический процесс не может не сопровождаться патологическими изменениями общего характера в организме (воспаление, лихорадка). С другой стороны, изменения общего характера порождают целый ряд патологических процессов, имеющих локальный характер (например, при диабете ангиопатии и их местные проявления.) Взаимоотношение общего и местного в развитии болезни может быть различно. Местное может предшествовать общим изменениям, порождать их(травма). Местные и общие изменения могут развиваться параллельно в ходе развития болезни, в данном случае локализация патологии определяет характерные черты болезни и его общую симптоматику. И, наконец, общее может предшествовать местным изменениям , быть их причиной ( иммунодефицитные состояния и различные формы проявлений местных воспалительных процессов). При рассмотрении вопроса о взаимоотношении местного и общего в патогенезе необходимо остановиться на понятиях локализации и генерализации патологических процессов. Понятие локализации патологического процесса имеет не только морфологический, но и функциональный смысл. В морфологическом плане – это место развития патологического процесса. В функциональном – это возможность его отграничения, в основе которой лежат функциональные свойства организма на всех уровнях интеграции. Локализация в морфологическом смысле определяется местом воздействия патогенного фактора или путями его выведения из организма (например, ртутные препараты поражают почки). В 15 функциональном смысле локализация определяется барьерными функциями структур, с которыми взаимодействует этиологический фактор, общей реактивностью организма, а точнее, его резистентностью - возможностью противостоять действию болезнетворного фактора. Наконец, значение часто играет органотропность болезнетворного фактора (вирус гепатита), пути проникновения и выведения. Генерализация процесса (его распространение)зависит от целого ряда свойственных этиологическому фактору качеств и реактивности организма. Когда вопрос стоит о свойствах самого болезнетворного фактора, то это прежде всего зависит от силы его воздействия, пенетрантности (способности проникновения и распространения в организме), и, если это касается биологических факторов, то их вирулентности. Генерализация определяется состоянием резистентности тканей и их барьерных свойств по отношению к действию патогенного фактора, общей резистентностью организма к его воздействию и функциональным состоянием возможных путей распространения в организме, которые могут быть: 1. гематогенными (сепсис); 2. лимфогенными (раки); 3. по продолжению (рожистое воспаление); 4. контактными (контактирующие друг с другом органы и ткани, например, пенетрация язвы желудка в поджелудочную железу); 5. интраканаликулярными (по естественным каналам, например, восходящий уросепсис); 6. по нервным стволам и периневрально (бешенство). Причинно - следственные отношения в патогенезе. Причина - это фактор внешней либо внутренней среды, который вызывает заболевание, определяет его специфику или качество процесса. Следствиеэто результат действия причинного фактора. Болезнь, как и любой патологический процесс, лежащий в основе болезни, явления динамические, где события развиваются последовательно. Всякое изменение нормальной функции, как было уже сказано, имеет свою конкретную причину. Это следствие, имея ненормальный для организма характер, является причиной других изменений в организме, которые, в свою очередь, являются причиной следующих патогенных эффектов. Таким образом, создается цепь патогенетических причинно- следственных взаимоотношений, которые определяют всю динамику, а порой и исход заболевания. Примером такой причинно - следственной связи является наступление смерти животного в эксперименте в результате недостатка кислорода во вдыхаемом воздухе в барокамере (схема1) Схема I 16 Недостаток О2 во вдыхаемом воздухе гипоксемия расстройство дыхания ( дыхательная недостаточность) недостаток кислородного снабжения ЦНС смерть расстройство кровообращения ( недостаточность кровообра щения) Однако, в механизме развития патологических процессов и болезни эта причинно- следственная зависимость обычно носит более сложный характер, что часто способствует самоподдержанию процесса, его утяжелению, возникают так называемые «порочные круги » (circulus vitiosus) в цепи причинно- следственных взаимоотношений, т.е. явление, когда какое- либо из следствий способствует нарастанию силы и значимости предшествующих явлений и , таким образом , утяжеляет и ускоряет развитие данного вида патологии ( схема 2) Схема 2 Недостаток О2 во вдыхаемом воздухе гипоксемия расстройства дыхания недостаток кислородного снабжения ЦНС смерть расстройства кровообращения В данном варианте причинно- следственных отношений следствие в виде расстройств дыхания и кровообращения способствует нарастанию гипоксемии, а также нарастанию дефицита кислородного снабжения ЦНС в результате расстройств кровообращения. Это делает развитие данного процесса более тяжелым и быстрее приводит к смертельному исходу. Такие «порочные круги» могут быть одноконтурными (схема1), многоконтурными (схема 2) и разветвленными (дивергенция – когда события патогенеза имеет много следствий, например, недостаток инсулина при диабете приводит к нарушению углеводного обмена, белкового, жирового и проч.; конвергенция – когда разные события имеют одно следствие, 17 например, различные биологически активные вещества при воспалении вызывают расширение артериол). При исследовании любой цепи причинноследственных взаимоотношений в случаях патологии на каждом конкретном этапе ее развития всегда следует искать главное (основное) звено в этой цепи, тот ее элемент, значение которого в данный момент в наибольшей степени определяет ухудшение процесса. Лечебные мероприятия должны быть направлены прежде всего на устранение главного звена. Так, в приведенных примерах на первых этапах развития этого вида патологии главным является устранение любым способом гипоксемии, и вся цепь причинноследственных отношений будет прервана. На более поздних этапах этого уже может быть недостаточно, здесь в роли главного звена могут выступать расстройства дыхания и кровообращения, которые определяют всю дальнейшую динамику развития процесса. Знание патогенеза патологических процессов и болезней человека вооружает врача возможностью воздействовать на различные патогенетические механизмы, ослаблять либо устранять их и, таким образом, вести организм к выздоровлению, что представляет собой патогенетическую терапию заболевания или патологического процесса. Терапия заболевания либо патологического процесса может быть направлена на устранение или ослабление возникающих нежелательных его симптомов заболевания. Такая терапия носит название симптоматической. Значение реактивности организма в патогенезе. В механизмах развития заболевания имеют значение: 1. тип высшей нервной деятельности 2. конституциональные особенности 3. состояние иммунологической реактивности 4. влияние перенесенных заболеваний 5. пищевые вещества 6. половая реактивность Механизм выздоровления (саногенез). В проявлении понятий болезнь и патологический процесс одной из важных сторон этих явлений отмечается наличие в организме при их развитии как собственно-патологических явлений, вызванных болезнетворным фактором, так и защитно-приспособительных и компенсаторных («физиологическая мера против болезни» по И.П.Павлову).Комплекс этих защитно – приспособительных и компенсаторных механизмов возникает уже до наступления болезни и в период ее развития и течения. Все это определяется как саногенетические механизмы (механизмы выздоровления). Выздоровление – это качественно новое состояние организма, создающее новые формы его отношения к внешней среде. По быстроте их включения и продолжительности их действия они могут быть срочными, относительно устойчивыми и устойчивыми. Первые 18 (срочные, неустойчивые, аварийные защитно-компенсаторные процессы) включаются быстро, но непродолжительны по времени действия (рвота, кашель, повышение АД и т.д.). Вторые (относительно устойчивые, протекающие в течение всей болезни) действуют более продолжительно (включение резервов, регуляторных систем, процессы нейтрализации ядов, реакция соединительной ткани). Третьи (продолжительно устойчивые компенсаторные механизмы) – включившись, представляют собой чаще механизмы компенсации при развитии в организме уже необратимых изменений структуры и выпадении либо ограничении функции органов (компенсаторная гипертрофия, репаративная регенерация, иммунная реакция, пластические реакции нервной системы). Они могут быть первичными, т.е. возникающими еще в здоровом организме при действии на него патогенных факторов, и вторичными, которые возникают уже в состоянии развития патологических изменений в организме. Первичные саногенетические механизмы могут носить срочный защитный характер. Например, возникновение рвоты при попадании в желудок раздражающих слизистую оболочку желудка токсических веществ, возникновение кашля при попадании в дыхательные пути инородных тел. В других случаях они могут быть срочными, компенсаторными по характеру или даже относительно устойчивыми. Например, выброс эритроцитов из кровяных депо при недостатке кислорода во вдыхаемом воздухе. Вторичные саногенетические механизмы могут быть тоже защитными. Например, лейкоцитарная инфильтрация и фагоцитоз при воспалении (это относительно устойчивый механизм), выработка антител против микроорганизмов и их токсинов. Этот саногенетический механизм может быть и относительно устойчивым (фагоцитоз) и устойчивым, сохраняющим после перенесенного инфекционного заболевания иммунитет к действию данного микроорганизма на длительное время и даже на всю последующую жизнь. Компенсаторные вторичные саногенетические механизмы устраняют дефицит в деятельности того или иного органа при значительных нарушениях его структуры и функции, связанный с развившейся патологией. Они являются устойчивыми. Примером их может служить компенсаторная гипертрофия миокарда при пороках сердца. Гиперфункция и гипертрофия одного из парных органов после удаления другого в результате патологического процесса. Ситуационные задачи Задача 1 19 Кролику в гипоталамическую область вживлены электроды и микроканюля. В течение одного года у него определяют функциональную активность гипоталамуса при введении в канюлю лекарственных веществ. Как называется такой вид эксперимента? Почему Вы так считаете? Задача 2 Исследователю необходимо изучить значение кровопотери на артериальное давление и сердечную деятельность. Какое животное для этого эксперимента выбрать лучше и какой вид эксперимента применим для данного исследования? Почему Вы так считаете? Задача 3 У человека необходимо определить состояние уровня обмена веществ в зависимости от пищи и физической нагрузки. Возможен ли такой эксперимент на человеке? Какими двумя методами можно воспользоваться в этом эксперименте? Задача 4 Объективные и специальные методы исследования крысы позволили установить следующее: цвет кожных покровов и видимых слизистых бледнорозового цвета. Реакции на звуковые раздражители адекватные, умеренная двигательная активность, дыхание ритмичное. Какому состоянию животного соответствуют перечисленные показатели? Какие механизмы регуляции лежат в их основе? Задача 5 Ребенок 10-ти лет перенес несколько атак ревматизма. При его клиническом обследовании было установлено, что имели место воспалительные явления в суставах и обнаружились признаки недостаточности митрального клапана. Каков механизм возникновения порока сердца в данном случае? Какое понятие можно применить к возникшей патологии сердца : «болезнь», «патологический процесс», «патологическое состояние»? Задача 6 В результате перенесенных нескольких атак ревматизма, сопровождавшихся воспалительными явлениями в суставах, у больной сформировалась недостаточность митрального клапана. Как правильно классифицировать понятие «болезнь» , «патологический процесс», «патологическое состояние » применительно к ревматизму , воспалению суставов и недостаточности митрального клапана ? Объясните , почему Вы так считаете? Задача 7 20 У больного, страдающего кариесом, осложненным острым гнойным воспалением околозубной ткани (периодонтитом), сопровождающимся повышением температуры тела, была по показаниям произведена экстракция зуба. К какому понятию ( «болезнь», «патологический процесс», «патологическое состояние ») относятся кариес, периодонтит, повышение температуры тела? Поясните Ваши представления по этому вопросу. Задача 8 У животного в эксперименте был вызван тиреотоксикоз. Для подтверждения этого состояния необходимо определить уровень обмена веществ в зависимости от приема пищи и физической нагрузки. Как изменится при этом обмен веществ? Каков механизм этих изменений? Тестовые задания Задание 1. У собаки после перерезки седалищного нерва с одной стороны и сделанной буксации по А.Д.Сперанскому на стопе появляется незаживающая рана. Спустя некоторое время такая же язва появляется на симметричном месте другой, здоровой конечности. Каков ведущий механизм возникающих при этом нарушений? A. Генетический B. Гуморальный C. Аллергический D. Микроциркуляторный E. Нейро-гуморальный Задание 2. Больной жалуется на снижение трудоспособности, слабость, озноб. Установлено, что в семье двое заболели гриппом. О каком периоде заболевания можно думать? A. Латентном B. Продромальном C. Скрытом D. Разгаре болезни E. Исходе болезни Задание 3. Инфекционный процесс, вызванный стафилококком, может быть в форме бактерионосительства, ангины, сепсиса, фурункулеза. Чем можно объяснить такую вариабельность клинических проявлений, вызванных одним возбудителем? A. Резистентностью организма B. Патогенностью возбудителя C. Тропностью возбудителя D. Путем распространения E. Путем поступления 21 Задание 4. Ребенок 10-ти лет перенес несколько атак ревматизма. При его клиническом обследовании было установлено, что имели место воспалительные явления в суставах и обнаружились признаки недостаточности митрального клапана. Какое из патологических явлений у данного больного можно отнести к понятию «болезнь»? A. Артрит B. Порок митрального клапана C. Ревматизм D. Воспаление суставов E. Недостаточность митрального клапана Задание 5. В результате перенесенных нескольких атак ревматизма, сопровождавшимися воспалительными явлениями в суставах, у больной сформировалась недостаточность митрального клапана. Какое из патологических явлений у данной больной следует отнести к понятию «патологический процесс»? A. Ревматизм B. Порок митрального клапана C. Недостаточность клапана D. Артрит Задание 6. У больного с признаками недостаточности митрального клапана в анамнезе отмечались атаки ревматизма, сопровождавшиеся воспалительными явлениями в суставах. Какое из патологических явлений у данного больного относится к категории «патологического состояния»? A. Недостаточность митрального клапана B. Ревматизм C. Артрит D. Воспаление суставов E. Ревмокардит Задание 7. Мужчина в возрасте 40 лет в результате переохлаждения заболел крупозной пневмонией. Какова причина возникновения такой формы воспаления легких? A. Пневмококк B. Снижение реактивности организма в результате переохлаждения C. Возраст D. Стафилококк E. Воздействие на организм низкой температуры Задание 8. При рентгенологическом обследовании у больного язвенной болезнью обнаружен стеноз привратника. Это нарушение является: 22 A. B. C. D. Патологической реакцией Заболеванием Патологическим процессом Патологическим состоянием Задание 9. После продолжительной и тяжелой болезни у больного снизилось давление (60/40 мм рт.ст.), наблюдается тахикардия, одышка, сознание затемненное. Это состояние можно рассматривать как: A. Шок B. Клиническую смерть C. Преагонию D. Агонию Задание 10. У больного, страдающего кариесом, осложненным острым гнойным воспалением околозубной ткани (периодонтитом), сопровождающимся повышением температуры тела, была по показаниям произведена экстракция зуба. Какое из патологических явлений у данного больного следует отнести к понятию «патологическое состояние»? A. Кариес B. Отсутствие данного зуба C. Периодонтит D. Воспаление околозубной ткани E. Лихорадка Задание 11. Мужчина 20 лет, принимавший участие в ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы, заболел пародонтитом. Какой этиологический фактор наиболее важен в развитии этой патологии? A. Неполноценное питание B. Эмоциональное перенапряжение C. Повышение физической нагрузки на зубочелюстной аппарат D. Стрептококки полости рта E. Дефицит железа Задание 12. У тяжело травмированного человека постепенно наступила биологическая смерть. Свидетельством этого является: A. Отсутствие подвижности B. Аутолиз и разложение в клетках C. Потеря сознания D. Отсутствие сердцебиения и дыхания E. Неупорядоченность химически процессов Задание 13.У больного с язвенной болезнью после проведенного лечения нормализовалось пищеварение, исчезли боли, улучшилось настроение, но 23 через несколько недель снова появились боли в эпигастрии, изжога, отрыжка кислым. Как следует охарактеризовать такое течение болезни? A. Период ремиссии B. Продромальный период C. Латентный период D. Осложнение E. Рецидив Задание 14.Ребенок 5-ти лет, вернувшись из детского сада, почувствовал слабость, головную боль; повысилась температура до 37,5˚С. Какой это период развития болезни? A. Инкубационный B. Выздоровления C. Разгара болезни D. Летентный E. Продромальный Задание 15.У больного туберкулезом легких выделена палочка Коха. После болезни он много работал, мало отдыхал. Живет в неблагоприятных условиях. Отец раньше тоже болел туберкулезом. Благодоря какому из перечисленных ниже положений именно палочка Коха является причинным фактором туберкулеза? A. Абсолютно необходимо ипридает специфические признаки B. Взаимодействуют с другими факторами C. Взаимодействуют с организмом D. Может усугублять течение болезни E. Может облегчать течение болезни Задание 16. Животному введено пирогенное вещество. После этого на протяжении суток у него изучали взаимоотношения между степенью повышения температуры тела и частотой пульса. Какой метод изучения был использован в данном случае? A. Наблюдения B. Острого эксперимента C. Хронического эксперимента Задание 17. Животному, у которого вызвана лихорадка, ввели жаропонижающее вещество и наблюдают за тем, как у него после этого изменяется температура тела. Какой этап патофизиологического эксперимента проводится в данном случае? A. Определение исходных показателей B. Моделирование патологического процесса C. Изучение динамики развития и течения процесса D. Экспериментальная терапия 24 E. Планирование Задание 18. Исследователю в эксперименте на животном нужно изучить, как изменяются функции сердечно-сосудистой системы при лихорадке. Какое из перечисленных животных нельзя использовать для проведения этого эксперимента? A. Лягушку B. Кролика C. Белую крысу D. Собаку E. Морскую свинку Задание 19. Исследователю необходимо изучить влияние острой кровопотери на состояние сердечной деятельности и артериального давления в эксперименте. Какой вид эксперимента будет использован для данного исследования? A. Биологический B. Физиологический C. Острый D. Хронический E. Патохимический Задание 20. Исследователю необходимо изучить влияние кровопотери на изменение объема циркулирующей крови в постгеморрагическом периоде. С этой целью была избрана методика гемодилюции. Каким методом эксперимента следует воспользоваться в данном случае? A. Острым B. Вивисекции C. Физиологическим D. Биологическим E. Хроническим Задание 21. Экспериментатор собирается, используя методику полярографического определения напряжения кислорода в мышечной ткани, изучить состояние этого показателя на разных этапах развития лихорадочной реакции у животного. Какой вид эксперимента наиболее выгодно использовать в данном случае? A. Вивисекцию B. Физиологический C. Хронический D. Биологический E. Острый 25 Задание 22. У животного в эксперименте был вызван тиреотоксикоз. Для подтверждения этого состояния необходимо определить уровень обмена веществ в зависимости от приема пищи и физической нагрузки. Каким экспериментальным методом следует воспользоваться в данном случае? A. Определения содержания йода в щитовидной железе B. Прямой калориметрии C. Определения концентрации органического йода в крови D. Определения напряжения кислорода в крови E. Определения содержания гормонов щитовидной железы в крови Эталоны ответов к тестам 1. 2. 3. 4. 5. - E B A C D 6. – A 7. - A 8. - D 9. - C 10. - B 11. – B 12. – B 13. – E 14. – E 15. – A 16. – C 17. – D 18. - A 19. - C 20. - E 21. - C 22. - B 2. ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ И ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ 2.1. ВЛИЯНИЕ ПОНИЖЕННОГО И ПОВЫШЕННОГО АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ Влияние пониженного атмосферного давления человек испытывает при подъеме на высоту в горах, в самолете. При подъеме в высокогорные районы развивается особое состояние – горная болезнь. Основным этиологическим моментом горной болезни является понижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе по мере подъема на высоту. Другими неблагоприятными факторами, специфическими для высокогорной местности и способствующими развитию горной болезни, являются огромная физическая нагрузка при пешем восхождении в горы (альпинисты), пониженная влажность и температура воздуха, сильные ветры, повышенная ультрафиолетовая радиация. Патологическое состояние, возникающее у летчиков на высоте в результате кислородного голодания при разгерметизации кабины, принято называть высотной болезнью. По своему патогенезу и клиническому проявлению горная болезнь сходна, но не идентична высотной болезни в силу того, что влияние гипоксии при ней бывает, как правило, более длительным. Кроме того, летчик при подъеме 26 на высоту попадает из нормального атмосферного давления в пониженное в течение короткого промежутка времени и, наряду с холодом, ощущает влияние вибрации, шума, ускорений и перепадов давления в разреженной атмосфере. Атмосферный воздух состоит из физической смеси газов в определенных пропорциях, и на различных высотах процентное содержание кислорода – важнейшей для живых организмов составной части атмосферы – почти не меняется до высоты 19 000 м (20,93 %). С увеличением высоты давление атмосферы убывает в геометрической прогрессии, поэтому парциальное давление кислорода уменьшается пропорционально снижению атмосферного давления. Следовательно, чем больше расстояние от земли, тем ниже парциальное давление кислорода. На высоте, в условиях более низкого парциального давления кислорода в атмосфере, и соответственно в альвеолярном воздухе, насыщение крови кислородом уменьшается (явление гипоксемии), что приводит к гипоксии тканей, в результате чего уменьшается скорость окисления в тканях. В последующем развивается симптомокомплекс, получивший название горной болезни. Снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе при подъеме на высоту вначале вызывает ряд физиологических и приспособительных реакций со стороны организма. Возникающее при этом усиление дыхания (гипервентиляция) ведет к потере углекислоты и снижению ее концентрации в крови (гипокапнии). Если учесть, что в нормальных условиях достаточное рСО2 в крови определяет уровень диссоциации оксигемоглобина, то снижение этого давления затрудняет отдачу кислорода гемоглобином крови, усугубляя при этом гипоксию тканей. И, наконец, помимо участия в регуляции дыхания и кровообращения, углекислота является важным фактором в поддержании кислотно-основного равновесия. Поэтому при гипоксии в результате его нарушения происходит накопление в крови недоокисленных продуктов обмена. Клинические проявления горной болезни в начальной фазе обусловлены преимущественно ацидозом, а в дальнейшем – алкалозом. В механизмах возникновения и развития горной болезни, помимо прямого раздражения важнейших жизненных центров, имеет значение раздражение хеморецепторов синокаротидных зон. Кроме того, существенное значение в возникновении и развитии горной болезни имеет ряд факторов внешней и внутренней среды организма (ветер, влажность, температурный режим, влияние солнечного излучения, величины давления атмосферы на организм, возраст, состояние здоровья, характер питания, физические нагрузки и т.д.). Клинические проявления у разных лиц могут развиваться на различных высотах в зависимости от индивидуальных особенностей организма и устойчивости его к кислородному голоданию, а также степени тренированности, и носят вначале защитно-приспособительный, 27 компенсаторный характер, а затем приобретают черты декомпенсации. Большинство людей до высоты 2500-3000 м не испытывают явлений горной болезни (срабатывают адаптивные механизмы). Начиная с высоты 3000 м, особенно при физической нагрузке, у большинства появляются изменения компенсаторного характера, а с высоты 4000 м развиваются признаки собственно горной болезни. Наиболее чувствительны к недостатку кислорода высшие отделы центральной нервной системы. Наряду с общей слабостью, повышенной утомляемостью, головной болью, вялостью, бессонницей или, наоборот, сонливостью и апатией у человека наблюдаются нарушения психики. Одним из первых признаков может быть некритическая оценка своего состояния. Резко снижается объем памяти и внимания. Наблюдаются своеобразные изменения характера: у одних отмечается слабоумие, вялость, безразличие (больше при горной болезни), у других – возбуждение, эйфория (при высотной болезни). На высоте 5000 м и более развивается общее разлитое торможение с переходом в сон и даже потерю сознания. При подъеме на большие высоты поток импульсов в кору головного мозга может превысить предел работоспособности нервных клеток и привести к развитию запредельного торможения, которое широко иррадиирует по коре и распространяется на подкорковые нервные центры. Нервные процессы становятся инертными, развиваются фазовые состояния, особенно ультрапарадоксальная и тормозная реакции. При горной болезни наблюдается изменения и со стороны периферической нервной системы: понижение болевой и тактильной чувствительности, парестезии различных частей тела. Изменения в сердечно-сосудистой системе проявляются, прежде всего, в учащении пульса и усилении сердечных сокращений (т.е. увеличивается минутный объем сердца)/ При подъеме на высоту происходит повышение артериального давления, прежде всего, систолического, а затем и диастолического. На больших высотах при развитии выраженных явлений горной болезни вследствие ослабления сердечной деятельности артериальное давление падает, а венозное повышается. В механизме повышения артериального давления при горной болезни основное значение придают влиянию гипоксии на центральную нервную систему, а также на каротидные и аортальные рецепторные зоны. Немаловажное значение имеет воздействие углекислоты непосредственно на вазомоторный центр, увеличение количества циркулирующей крови и систолического объема. Изменения в системе внешнего дыхания сопровождаются увеличением минутного объема в результате раздражения дыхательного центра, наиболее чувствительного к недостатку кислорода, за счет учащения либо углубления дыхания. На очень больших высотах вследствие гипоксии дыхательного центра и изменения порога его чувствительности к углекислоте возможно возникновение периодического дыхания типа Чейна-Стокса. Во время одышки, вызванной кислородным голоданием, происходит усиленное 28 выведение углекислоты из легких (гипервентиляция) и снижение ее напряжения в крови (гипокапния). Это в свою очередь приводит к понижению возбудимости дыхательного центра, уменьшению диссоциации оксигемоглобина и развитию алкалоза. В дальнейшем, когда кислородное голодание прогрессивно нарастает, в результате неполного сгорания углеводов накапливается молочная кислота. Дальнейшее угнетение дыхательного центра и урежение дыхания в свою очередь приводят к накоплению углекислоты в крови, а также способствует развитию ацидоза. Изменения в системе пищеварения заключаются в следующем. Длительное пребывание на больших высотах сопровождается потерей веса вследствие снижения и извращения аппетита, недостаточного всасывания воды, хлористого натрия и питательных веществ. Понижение усвоения жиров, белков и углеводов происходит в результате угнетения секреторной функции желудка, а вследствие этого в дальнейшем и расстройство функции кишечника. В механизме возникающих изменений ведущая роль принадлежит гипоксии высших нервных центров. Существенное влияние гипоксия оказывает на моторику желудочно – кишечного тракта. Нарушение двигательной функции желудка характеризуется спастическими сокращениями, повышением тонуса, замедленным опорожнением, а при значительной гипоксии тонус пилорического сфинктера, наоборот, понижается. Изменения в системе крови характеризуются следующими проявлениями. Подъем на высоту сопровождается закономерным увеличением количества эритроцитов в периферической крови. Это увеличение тем значительнее, чем выше поднимается человек в атмосферу. Возникающая полицитемия в первую очередь объясняется увеличением массы циркулирующей крови в результате сокращения селезенки, сгущением крови (срочные механизмы компенсации). Кроме того, при гипоксии в костном мозге происходит усиление процессов кроветворения и появление в крови молодых, регенераторных форм эритроцитов (долговременные механизмы компенсации). Закономерной реакцией костного мозга при подъеме на высоту является увеличение числа тромбоцитов. Со стороны белой крови отмечается умеренный лимфоцитоз при нормальном количестве лейкоцитов. Изменения рН крови при гипоксии вначале характеризуется алкалозом за счет потери углекислоты при гипервентиляции а также в результате снижения экскреции аммиака почками. В дальнейшем при нарастании кислородного голодания и нарушений окислительных процессов происходит накопление в крови молочной кислоты и развитие ацидоза. Кессонная (декомпрессионная) болезнь. Кессонной болезнью называют состояние, развивающееся вследствие перехода из среды с повышенным атмосферным давление в среду с нормальным давлением (например, у водолазов, строительных рабочих под водой и т.д.) или при переходе от нормального давления к резко сниженному 29 давлению больших высот (у летчиков при разгерметизации кораблей на высоте более 10000 метров). Изменения, характерные для кессонной болезни, развиваются при неправильной декомпрессии, т.е. при недостаточно медленном переходе от повышенного атмосферного давления к нормальному. При повышении атмосферного давления газы, входящие в состав вдыхаемого воздуха, растворяются в крови и тканях организма в значительно большем, чем обычно, количестве, прежде всего, азот. Наибольшее количество азота поглощается жировой и нервной тканью. При декомпрессии организм относительно медленно освобождается от избытка азота, поэтому при быстром переходе человека от повышенного давления к нормальному ,растворившиеся в большом количестве газы не успевают диффундировать из крови в легкое, выходят из раствора в газообразном виде, вследствие чего в крови и тканях образуются пузырьки свободного газа, главным образом азота, которые закупоривают (эмболия) или разрывают кровеносные сосуды, что приводит к нарушению кровообращения, отсюда питанию тканей. Клиническая картина кессонной болезни зависит от величины, количества и локализации образовавшихся пузырьков газа. Развитию ее способствует переохлаждение, переутомление, употребление алкоголя и курение, нарушение режима питания, возраст, индивидуальные особенности и состояние здоровья. Наиболее часто отмечаются патологические изменения со стороны кожи, сосудов и мышц, а также нарушения со стороны нервной системы, аппарата кровообращения и дыхания. Отмечается кожный зуд, мелкие геморрагии, боли в костях и суставах, мышечные боли. При поражении спинного мозга развиваются парезы, моноплегии, параплегии. При поражении головного мозга, в зависимости от локализации, развиваются гемипарезы, гемиплегии, нарушения психики. Изменения со стороны ЦНС могут на длительный срок ограничивать трудоспособность больного. Изменения со стороны сердечно - сосудистой системы выражаются в коронарных нарушениях (боли за грудиной, головокружение, аритмии), иногда коллаптоидном состоянии. Могут наблюдаться изменения со стороны желудочно - кишечного тракта (метеоризм, боли, тошнота, рвота и т.д.), глаз (слепота, неврит зрительного нерва, катаракта), деформирующий остеоартроз, миодегенерация сердца. Под болезнью «взрывной» декомпрессии на большой высоте понимают сложное патологическое состояние, вызванное мгновенным перепадом барометрического давления от величин, близких к норме, до очень низких (разгерметизация кабины самолета на высоте 16-20 км и выше) и сопровождающееся резким снижением температуры в кабине. Возникает острое кислородное голодание, повышение внутриальвеолярного давления, расширение газов в желудочно – кишечном тракте, полости среднего уха, придаточных пазухах носа, возникновение общих симптомов декомпрессионной болезни и резкое охлаждение тела. Степень 30 выраженности этих явлений зависит от величины перепада давления, скорости перепада и его продолжительности. При «взрывной» декомпрессии начальным патогенетическим фактором является резкий и быстрый перепад давления, который может привести организм к гибели раньше, чем одновременно возникающая гипоксия. Важным патогенетическим фактором при «взрывной» декомпрессии являются возможные эмболии, заключающиеся в появлении пузырьков газа в крови при декомпрессии (перенасыщение тканей газами, прежде всего, азотом). Не менее важным патологическим фактором является охлаждение тела и возникающая на высоте 19000 м и выше высотная тканевая эмфизема (превращение жидкости в пар – «закипание» крови). Помимо паров воды, эмфизематозные пузырьки содержат также газообразный кислород, азот и углекислоту. Вследствие этого отмечается внезапное расширение грудной клетки из-за увеличения объема воздуха в легких, что обусловливает возникновение рефлекса типа Геринга – Брейера, приводящего к остановке дыхания. Кратковременное расширение газов альвеолярного воздуха формирует ударную волну, которая всей тяжестью обрушивается на сосудистую систему малого круга кровообращения и частично на сердце. Ударная волна, формирующаяся мгновенно при «взрывной» декомпрессии, может вытеснять из сосудов малого круга значительное количество крови, а также вызывать некоторое сжатие правых полостей сердца, создавать затруднение притока крови к сердцу и вести к повышению венозного давления. Реакции кровообращения очень сложны, так как они обусловлены, с одной стороны, механическим воздействием ударной волны, а с другой – рефлекторным влиянием вследствие раздражения механорецепторов самой легочной ткани и барорецепторов сосудов малого круга кровообращения. Сложность реакций системы кровообращения усугубляется еще как рефлексами со стороны интерорецепторов желудочно-кишечного тракта, так и рефлекторными реакциями со стороны ряда зон, остро отвечающих на понижение напряжение кислорода в артериальной крови. Артериальное давление меняется из-за влияния со стороны сонной артерии. В первую же секунду после декомпрессии вступают в действие рефлекторные влияния со стороны синокаротидных зон, происходит падение давления, вплоть до развития коллапса. Частота сердечных сокращений при перепаде давления в первые секунды падает (брадикардия) вследствие рефлекторного раздражения vagus'a, затем сменяется тахикардией, аритмией и экстрасистолией вплоть до полной остановки работы сердца в результате раздражения хеморерецепторов чувствительных зон продуктами недоокисления, углекислым газом и недостатком кислорода в крови (гипоксемией). Кроме того, отмечается вздутие живота – высотный метеоризм, резкий рывок воздуха из полостей, рвота, дефекация, мочеиспускание, боли в ушах и 31 придаточных полостях, чувство охлаждения тела и резкого усиления испарения пота, подкожная эмфизема. 2.2. ПОВРЕЖДАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ. ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ. Ионизирующее излучение состоит из различных лучей высокой энергии, обладающих патогенным действием и оказывающих прямое и непрямое действие на клетки. Главным фактором, определяющим чувствительность тканей к ионизирующей радиации, является способность клеток к делению и его интенсивность. Отсюда самой высокой радиочувствительностью обладает кроветворная и лимфоидная ткань, затем эпителиальная ткань (особенно пищеварительного тракта и половых желез) и, в последнюю очередь, - хрящевая, мышечная и нервная ткань. Под прямым повреждающим действием ионизирующей радиации понимают непосредственное действие на макромолекулы, вызывающее ионизацию молекул, разрыв наименее прочных связей, образование свободных радикалов. Непрямое действие ионизирующей радиации обусловлено образованием в клетке большого колличества свободных радикалов, источником которых являются молекулы воды (т.е. радиолизводы). Образовавшиеся свободные радикалы взаимодействуют друг с другом, в результате чего образуются вторичные свободные радикалы и гидропероксиды. Их накопление ведет к быстрой активации процессов свободнорадикального окисления азотистих оснований ДНК и РНК белков ферментов, липидов, аминокислот с образованием радиотоксинов. Наибольшее значение в патогенезе лучевых поражений имеют липидные радиотоксины, которые, накапливаясь в мембранах клеток, нарушают их барьерные свойства. Кроме того, в облученных клетках из некоторых аминокислот образуются хиноновые радиотоксины, которые являются химическими мутагенами и угнетают активность многих ферментов. Радиотиксины, попадая в кровь, вызывают общее нарушение в организме при местных лучевых поражениях. Первичное действие лучевого поражения с его непосредственным влиянием на облученную ткань и опосредованием лучевого эффекта через нервую и гуморальную системы с изменением нервнорегуляторных отношений следует рассматривать как пусковой механизм в развитии лучевой болезни. В дальнейшем патогенезе заболевания в его динамическом развитии следует придавать значение процессам, формирующим клиническую картину заболевания: 1.Интоксикация организма, в основном обусловленная тканевым распадом, с образованием аллергических реакций как следствия измененной реактивности пострадавшего организма 32 2. Развитие изменений обмена веществ как следствие и первичных, и последующих реакций. В связи с этими изменениями осуществляются трофические тканевые нарушения, определяющие состояние и функцию органов и систем 3.Нарушения сосудистой системы с изменением проницаемости сосудов, ломкостью их и функциональными расстройствами, отражающимися на гемодинамике и способствующими развитию кровоточивости 4.Нарушения кроветворения, являющиеся одной из основных и наиболее определенных характеристик в картине лучевой болезни, а также способствующие проявлению геморрагического диатеза. Поражаются в основном. клетки молодые, растущие и делящиеся, т.е. такие, в которых активно протекает физиологическая регенерация, которая имеет место в гемопоэтической системе. Поражение органов кроветворения имеют фазный характер и сложный механизм. В начальном периоде отмечается преходящее увеличение количества форменных элементов, особенно лейкоцитов миелоидного ряда с ускорением созревания элементов белого ростка и увеличением вымывания их из костного мозга на периферию (истинный лейкоцитоз). Лимфоидная ткань как очень чувствительная к действию радиации уже в этот период реагирует развитием лимфопении. Во втором, латентном, периоде начинается уже спад лейкоцитоза и появление признаков угнетения эритропоэтического ростка. Затем на высоте заболевания развивается угнетение костномозгового кроветворения, в тяжелых случаях с резчайшей анемией, нейтропенией и тромбоцитопенией. В восстановительном периоде происходит нормализация процессов кроветворения, начиная с увеличения числа ретикулоцитов с ускоренным вымыванием костномозговых элементов в периферическую кровь. 5.Нарушения эндокринной системы, обнаруживающиеся в основном в гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системе, половом аппарате и состоянии щитовидной железы. При этом имеет место общий тканевой катаболизм, инволюция тимико-лимфатических органов, понижение гемопоэза, ослабление сопротивляемости к инфекции (т.е. нарушение адаптации). 6.Понижение сопротивляемости организма к инфекциям. В результате пониженной сопротивляемости к инфекциям организм подвержен заражениям общего и местного характера и инфекционным осложнениям. В условиях повышения температуры, увеличения напряжения кислорода и содержания воды в тканях увеличивается скорость свободнорадикальных реакций и, таким образом, непрямое повреждающее действие ионизирующей радиации, и наоборот. Нарушение функции организма и основные симптомокомплексы определяются поглощенной дозой облучения. В зависимости от этого выделяют три формы острой лучевой болезни: костномозговую (поглощенная доза от 0,5 до 10 Гр), кишечную (от 10 до 50 Гр) и мозговую (от 50 до 200 Гр). 33 В клинике костномозговой формы различают 4 периода: 1. период первичных реакций (1-2 сут.); 2. период мнимого благополучия (несколько суток); 3. период выраженных клинических признаков; 4. исход Для периода первичных реакций характерны возбуждение, головная боль, неустойчивость вегетативных функций, неустойчивость АД и пульса, функциональные нарушения со стороны внутренних органов («рентгеновское похмелье»), рвота, понос, повышение t˚ тела, кратковременный лейкоцитоз, сопровождающийся лимфоцитопенией. В тяжелых случаях возможен лучевой шок. Активизируется гипоталамо – гипофизарно - надпочечниковая система. В периоде мнимого благополучия явления, связанные с перевозбуждением нервной системы, исчезают. Появляется лейкопения, прогрессирует лимфоцитопения. В периоде выраженных клинических признаков лучевой болезни возможны следующие синдромы: 1. Гематологический – проявляется панцитопенией, т.е. уменьшением содержания в крови всех форменных элементов, обусловленное поражением красного костного мозга. Сначала уменьшается содержание короткоживущих лимфоцитов (лимфоцитопения), затем гранулоцитов (нейтропения), потом тромбоцитов (тромбоцитопения) и в последнюю очередь эритроцитов (анемия). 2. Геморрагический – проявляется повышенной кровотивостью, обусловленной тромбоцитопенией; лучевым повреждением эндотелия сосудов; повышением проницаемости сосудистой стенки под действием биогенных аминов, высвобождаемых тканевыми базофилами в условиях облучения; нарушением свертываемости крови в результате выделения больших количеств гепарина. 3. Инфекционные осложнения в связи с нарушением внешних барьеров и лейкопенией, результатом которой является нарушение защитных сил организма. 4. Аутоиммунные реакции, причиной которых является появление аутоантигенов в облученных тканях. 5. Астенический синдром, возникающий вследствие функциональных нарушений ЦНС (общая слабость, головокружение, головные боли и т.д.) 6. Кишечный синдром, развивающийся вследствие повреждения эпителия слизистой оболочки кишечника (поносы, спастические боли). На высоте заболевания человек может погибнуть. Признаками выздоровления являются улучшение самочувствия, нормализация картины крови, появление в крови молодых клеток крови. Однако долгое время после заболевания могут сохраняться остаточные явления – астения, 34 утомляемость, общая слабость, неустойчивость гемопоэза, нарушение половой функции, ослабление иммунитета, трофические расстройства. При кишечной форме лучевой болезни происходит прекращение митотического деления клеток кишечного эпителия и их гибель, потеря белков, электролитов, дегидратация тканей. Обнажается поверхность слизистой оболочки, вследствие чего возможно возникновение инфекции, вплоть до развития шока вследствие действия токсических веществ микробного и тканевого происхождения. В клинике наблюдается рвота, анорексия, примесь крови в кале, повышение t˚ тела, боль по ходу кишок, паралитическая непроходимость, перитонит. В результате прямого повреждающего действия ионизирующего излучения на нервную ткань возникает церебральная форма лучевой болезни. При этом возникают значительные структурные изменения и даже гибель нервных клеток коры головного мозга и гипоталамуса, вследствие чего возможно развитие судорожно – паралитического синдрома, нарушение сосудистого тонуса и терморегуляции. Наиболее важные отдаленные последствия действия на организм ионизирующей радиации заключаются в мутации в половых и соматических клетках. Первые могут проявляться развитием наследственных болезней, вторые – возникновением злокачественных опухолей, иногда через много лет после облучения. 2.3. ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ Механическая травма – это повреждение тканей твердыми телами или распространением взрывной волны. Местное воздействие проявляется в виде разрывов, ушибов, переломов, раздавления или их комбинации. Местные последствия зависят также от сочетания травмы с кровопотерей, разрывом кожи, повреждением нервных стволов. Наиболее тяжелыми общими проявлениями травм являются травматический шок и синдром длительного раздавливания (краш-синдром) (см. раздел «Экстремальные состояния»). 2.4. ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ Повреждающее действие низких температур проявляются в виде местных изменений (отморожения) или общего охлаждения (гипотермия). Гипотермия представляет собой нарушение теплового баланса в организме, приводящее к понижению температуры тела. Предельно низкая температура организма, допускающая восстановление функции при оказании лечебной помощи, называется «биологическим нулем». Температура, очень немного превышающая величину биологического нуля, приводит теплокровное животное в состояние холодового наркоза, когда возникает обратимое подавление движения и чувствительности. 35 Гипотермия возникает в случаях, когда вследствие внешнего охлаждения усиливается отдача тепла выше обычных пределов при нормальной теплопродукции, либо когда резко понижается теплопродукция или же при сочетании этих факторов. Усиление теплоотдачи при нормальной теплопродукции наиболее частый механизм возникновения гипотермии. При этом наблюдается довольно четко выраженные фазы приспособления (компенсации) и срыва механизмов приспособления (декомпенсации). Компенсаторные реакции при действии холода возникают преимущественно рефлекторно. К ним относятся: сужение периферических сосудов, уменьшение потоотделения, замедление дыхания, повышение мышечного тонуса, дрожь (увеличение сократительного термогенеза), повышение потребления кислорода и усиление обмена веществ (увеличение несократительного термогенеза). Все эти реакции способствуют уменьшению теплоотдачи и увеличению теплопродукции, что в начальной фазе охлаждения способствует сохранению нормальной температуры тела. При дальнейшем действии холода компенсация теплопотери нарушается, температура тела начинает падать, хотя потребление кислорода еще остается повышенным, и только при крайних степенях охлаждения интенсивность обмена понижается параллельно снижению температуры тела, мышечная дрожь прекращается, периферические кровеносные сосуды расширяются. Возникает фаза декомпенсации. В эту фазу функция коры головного мозга тормозится (что соответствует состоянию холодового наркоза), затем угнетаются и нижележащие подкорковые и бульбарные центры. Артериальное давление снижается, дыхание становится редким, иногда периодическим. Причиной смерти обычно бывает остановка дыхания. Гипотермия в результате снижения теплообразования может возникать при ограничении подвижности, особенно у лежачих больных. У особо чувствительных людей (глубоких стариков, маленьких детей) с несовершенным механизмом терморегуляции гипотермия проявляется даже во время сна. В патологических условиях подобная гипотермия наблюдается при травматическом шоке, после значительных кровопотерь, при тяжелых нарушениях обмена веществ (микседема, диабетическая кома). Гипотермия может возникнуть при некоторых заболеваниях нервной системы, например, прогрессивном параличе, водянке головного мозга. Одновременное увеличение теплоотдачи и уменьшение теплопродукции может привести к падению температуры тела до уровня, не совместимого с жизнью. Замерзанию способствуют алкогольное опьянение, ранение, переутомление, истощение, алиментарная дистрофия. Алкоголь способствует расширению кожных сосудов и усилению теплопотерь. Человек при этом ощущает обманчивое чувство тепла и температурного комфорта, что усугубляется быстроразвивающееся охлаждение. В больших дозах алкоголь угнетает функцию терморегуляторных центов. 36 У человека снижение температуры тела до 30-32˚С сопровождается еще обратимыми функциями организма – возникает одышка, увеличение работы сердца, повышение АД и скорости кровотока, мышечная дрожь и резкое возрастание энергетического обмена. Но в дальнейшем ослабевает частота и сила сердечных сокращений, ритм и глубина дыхания, возникают сонливость, скованность движения. При снижении температуры тела до уровня 25-27˚С прогрессивно ослабевают частота и сила сердечных сокращений. Артериальное давление остается повышенным из-за высокого периферического сопротивления, но скорость кровотока падает, угнетается дыхание и снижается интенсивность обменных процессов. Двигательная скованность нарастает, дрожь прекращается, постепенно возникает мышечная ригидность. Сознание отсутствует, зрачковые и периферические рефлексы ослаблены. Если охлаждение продолжается и температура тела падает ниже 26-27˚С, наступает фаза угасания жизненных функций. Она характеризуется резкими нарушениями работы сердца (вплоть до фибрилляции), поверхностным и периодическим дыханием, ослаблением мышечного тонуса, исчезновением спинальных рефлексов. Смерть наступает от остановки дыхания. Безусловно смертельным для человека является понижение температуры тела до 17-20˚С. Искусственная гипотермия (гибернация) – контролируемое снижение температуры тела до заданных величин, необходимое для проведения сложных операций на жизненно важных органах (мозг, сердце, легкие), создается при помощи физического охлаждения на фоне применения фармакологических препаратов, блокирующих проведение нервных импульсов. Повреждающее действие высоких температур проявляется в виде местных изменений (ожоги) и общие проявления (ожоговая болезнь, перегревание). Ожоги возникают от действия горячих жидкостей, пара, пламени, разогретых твердых тел. Повреждение тканей возникает при увеличении их температуры до 45-50˚С. В зависимости от степени повреждения различают четыре степени ожога: 1) эритема (покраснение); 2) образование пузырей; 3а) некроз, частично захватывающий ростковый слой кожи; 3б) полный некроз кожи во всю ее толщину; 4) некроз, распространяющийся за пределы кожи на различную глубину. Глубина и распространенность ожоговой раны и ее последствия зависят от уровня температуры, вида термического агента и его теплоемкости, продолжительности действия высокой температуры, состояния организма к моменту травмы – возраста, реактивности, чувствительности нервной системы и др. Необширные ожоги вызывают лишь скоро проходящую реакцию организма в виде повышения температуры, головной боли, возникновения лейкоцитоза и т.д. 37 При более обширных поражениях наблюдаются тяжелые и длительные нарушения общего состояния организма, определяемые как ожоговая болезнь. Различают следующие фазы в течении ожоговой болезни: ожоговый шок (возникает в первые минуты или часы), ожоговая токсемия и инфекция (первые сутки после ожога), обезвоживание и нарушение электролитного обмена, ожоговое истощение (в поздние сроки развития болезни). Патогенез ожоговой болезни включает нарушения функций ряда систем. Прежде всего, нервная система и ее периферические рецепторы при контакте с термическим фактором реагирует выраженным болевым эффектом и поступлением чрезмерной импульсации в ЦНС, вследствие чего происходит перераздражение и последующее истощение нервных центров и нарушение регуляции сосудистого тонуса, сердечной деятельности и дыхания, характерные для ожогового шока. Ожоговая токсемия является результатом аутоинтоксикации продуктами распада тканей, образующимися как на месте ожога и всасывающимися в кровь (биологически активные амины, полипептиды, денатурированный белок и т.д.), так и вследствие жизнедеятельности инфекционных агентов (инфицирование ожоговой раны происходит очень легко вследствие потери барьерной функции обожженной кожи). Кроме того, при ожоговой болезни увеличивается проницаемость кишечной стенки, что способствует поступлению в кровь продуктов бактериального разложения пищевых масс. Тяжелым осложнением ожоговой болезни является обезвоживание. Потеря белков и жидкости происходит главным образом на месте поражения. При обширных ожогах возникают расстройства в системе кровообращения и крови. Повышение проницаемости стенки капилляров в зоне ожога приводит к усиленной экссудации, уменьшению массы циркулирующей крови, сгущению крови. Это, в свою очередь, приводит к замедлению тока крови и гипоксии тканей. Сгущение крови и повышение ее вязкости еще больше затрудняют кровообращение и работу сердца. Значительно нарушается водно – электролитный обмен. Из поврежденных клеток и тканей ионы К+ переходят в плазму (гиперкалиемия), что приводит к нарушению сократительной функции миокарда и автоматизма сердца. Ионы Na+ и вода переходят из плазмы в клеточное пространство, развивается клеточная гипергидратация (водное отравление). Наблюдается уменьшение активности тканевых дыхательных ферментов, что усугубляет развитие гипоксии тканей. Под влиянием протеолитических ферментов, которые попадают в кровь из поврежденных клеток, могут меняться антигенные свойства тканей, что может стать причиной образования аутоантител с поражением почек и других органов. Ожоговое истощение характеризуется прогрессирующей кахексией, отеками, анемией, дистрофическими изменениями во внутренних органах, осложнениями (пневмонией, гломерулонефритом), недостаточностью коркового вещества надпочечников. 38 Перегревание (гипертермия) – временное повышение температуры тела, возникающее в результате нарушения механизма терморегуляции и несоответствия процессов образования и отдачи тепла. Возникает при повышении температуры окружающей среды либо высокой влажности и неподвижности воздуха, ношении непроницаемой одежды. Выделяют две стадии: стадия компенсации и стадия декомпенсации. В стадии компенсации срабатывают механизмы, направленные на увеличение теплоотдачи (расширение периферических сосудов, увеличение потоотделения, тепловая одышка, вынужденная поза). Основным признаком второй стадии перегревания – декомпенсации – является повышение температуры тела. Оно сопровождается резким возбуждением ЦНС, усилением дыхания, кровообращения и обмена веществ. Дальнейшее повышение температуры тела и перевозбуждение нервных центров могут закончиться их истощением, нарушением дыхания, функции сердца и снижением артериального давления. Развивается гипоксия. В результате обильного потоотделения развивается обезвоживание, нарушается электролитный баланс. Сгущение крови и повышение ее вязкости создают дополнительную нагрузку на аппарат кровообращения и способствуют развитию сердечной недостаточности. На фоне развивающихся явлений гипоксического характера возможно развитие судорог с последующим смертельным исходом. Острое перегревание с быстрым повышением температуры тела называется тепловым ударом. 2.5. ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА. ЭЛЕКТРОТРАВМА Человек подвергается повреждающему действию чаще технического, реже природного электричества (например, разряды молнии). Его повреждающее действие зависит от физических параметров электрического тока, пути и времени прохождения тока в организме, физического состояния организма. Физические параметры электрического тока: 1. Зависимость электротравмы от вида электрического тока. Различие вредного действия постоянного и переменного тока зависит от напряжения: при напряжении 100-200 В более вредным является переменный ток, при 500 В вредность их одинакова, а при напряжении в 1000 В постоянный ток становится опаснее, чем переменный. 2. Влияние напряжения тока на исход электротравм. Чем выше напряжение воздействующего на организм источника тока, тем сильнее его повреждающее действие. Напряжение источника является одним из факторов, определяющих силу проходящего через организм тока. При этом, ток напряжением до 40 В считается неопасным для организма и только в редких случаях может вызвать смертельную электротравму. 39 3. Сопротивление тканей. Различные ткани организма оказывают неодинаковое сопротивление току. Так, кости, хрящи, связки и кожа представляют для тока большое сопротивление; мышцы и кровь – сравнительно малое. Наибольшее сопротивление прохождению электрического тока оказывает лишенный кровеносных сосудов и нервов роговой слой кожи – эпидермис. При сухой неповрежденной коже электрическое сопротивление составляет 40000-100000 Ом; при увлажнении, потоотделении оно резко уменьшается (до 800-1000 Ом). 4. Сила тока. Повреждающее действие электрического тока прямо пропорционально силе проходящего через организм тока. При одной и той же силе переменный ток опаснее постоянного. Существует прямая зависимость между силой и напряжением тока, с одной стороны, и повреждающим действием – с другой. 5. Значение частоты периодов колебаний электротока. Переменный ток с частотой 40-60 Гц является наиболее опасным для жизни, с уменьшением и увеличением частоты периода колебаний вредное действие электрического тока уменьшается. При частоте 150-250 Гц электрический ток становится безвредным. Направление и время прохождения электрического тока через тело: 1. Повреждающее действие электрического тока зависит от путей его распространения. Прохождение электрического тока через нижние конечности не сопровождается смертельным исходом. Прохождение тока через верхние конечности и голову – вызывает судороги всего тела, паралич дыхания, электрошок. Самым опасным является прохождение электротока через левую руку и правую ногу (т.е. через сердце), что может привести к фибрилляции сердца, мерцательной аритмии и даже остановке сердца. Т.е. различие силы повреждающего действия электрического тока при прохождении в различных направлениях зависит от того, какие при этом на его пути лежат органы, с какой чувствительностью к электротоку. 2. Значение длительности действия электротока. Изменения в организме прямо пропорционально зависят от времени действия электрического тока. При этом электрический ток силой 15-300 МА, действующий в продолжение 0,01 – 0,02 сек., не вызывает изменений со стороны сердца, артериального давления и дыхания. Функциональное состояние организма: 1. Состояние кожных покровов. При увлажнении или повреждении кожи степень поражений электрическим током увеличивается 2.Состояние реактивности организма в момент прохождения электротока. Чувствительность организма к электротоку зависит от состояния нервной системы, причем, прямо противоположные состояния (торможения и возбуждения) ведут к одному и тому же эффекту. Повышение обмена веществ (тиреотоксикоз), кровопотеря, перегревание, переохлаждение, алкогольное опьянение повышают чувствительность организма к поражающему действию электрического тока. Тяжесть электротравмы 40 зависит и от степени насыщения организма кислородом – в условиях гипоксии чувствительность к току возрастает, а гипероксия (например, в кессоне) уменьшает опасность электротравмы. Показана зависимость тяжести электротравмы от функции надпочечников (недостаточность их значительно снижает пороговые величины поражающего тока). Электрический ток оказывает на ткани электротермическое, электрохимическое и электромеханическое действие. Электротермическое действие проявляется ожогами кожного покрова и гибелью подлежащих тканей вплоть до обугливания. Согласно закону Джоуля – Ленца при прохождении тока через тело происходит выделение тепла. В зависимости от количества калорий, образующихся в тканях при прохождении тока, получаются различные степени ожога. Особенностью электрических ожогов является отсутствие боли, т.к. электроток в момент действия вызывает анестезию. Заживление участка, пораженного электротоком, происходит значительно лучше, чем при термических ожогах. Но при поражении электротоком сосудистых стенок возможно профузное кровотечение, поддерживаемое некрозом кожи и мышц. Некротическая часть быстро мумифицируется и отделяется от здоровой ткани демаркационной линией. В некоторых случаях развивается протеолиз, продукты распада всасываются и могут вести к токсемии и смерти. Поскольку неповрежденный эпидермис обладает небольшим сопротивлением к электрическому току, ожоги чаще возникают на месте входа и выхода тока. Электромеханическое (или динамическое) действие электричества проявляется в случае приложения токов очень высокого напряжения. При этом могут возникнуть разрывы тканей, переломы костей, отрывы частей тела и даже конечностей. Электрохимическое действие (электролиз) заключается в том, что происходит поляризация клеточных мембран, что существенно меняет функциональное состояние клеток. Помимо передвижения ионов, происходит передвижение и белковых молекул. В результате такого процесса кислота отнимает воду и наступает коагуляция белков, а в участках щелочной реакции происходит набухание коллоидов и возникает влажный некроз тканей. Вследствие описанных механизмов действия электрического тока возникают проявления в организме биологического характера, и, прежде всего, нарушения со стороны сердечно – сосудистой системы. При прохождении электрического тока наблюдается повышение АД, которое затем сменяется понижением артериального давления. Поражение сосудов при действии электричества обуславливает явления, называемые фигурами молнии (древовидной формы рисунок, соответствующий разветвлению сосудов). Особое значение имеет острое нарушение функции сердца в виде фибрилляции желудочков, которое может привести к резкому нарушению кровообращения и явиться причиной смерти. Биологическое действие электротока характеризуется возбуждением скелетной и гладкой 41 мускулатуры, железистых тканей, нервных рецепторов и проводников, вследствие чего возникают тонические судороги скелетных мышц, остановка дыхания, спазм голосовых связок, непроизвольное мочеиспускание и дефекация, выброс большого количества катехоламинов и кортикостероидов. У людей, пострадавших от электротока, нередко наблюдается носовые кровотечения, а при вскрытии погибших находят кровоизлияния в легких. В остром периоде могут наступить отек легких и острая эмфизема. Глубокое нарушение функций нервной системы, сердечно – сосудистой системы и дыхания влекут за собой развитие мнимой смерти, при которой останавливается дыхание, прекращается работа сердца, исчезают рефлексы (признаки клинической смерти). Основной особенностью мнимой смерти является возможность возврата к жизни людей, казавшихся мертвыми. Электрический ток вызывает резкое торможение нервной системы – своеобразное состояние запредельного ее торможения, которое дает возможность существования нервной системы при минимальном потреблении кислорода и является охранительным для всего организма. 2.6. ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ. ЭКЗОИ ЭНДОИНТОКСИКАЦИИ. ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АЛКОГОЛИЗМА, НАРКОМАНИИ, ТОКСИКОМАНИИ. Химические вещества при определенных условиях могут вызвать повреждение организма. К ним относятся многочисленные промышленные яды, ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве и быту, природные вещества растительного и животного происхождения, БОВ и др. Пути их проникновения : дыхательные пути, кожные покровы, слизистые оболочки, желудочно-кишечный тракт. Отравление веществами, попадающими в организм извне, называется экзоинтоксикацией. Если отравление происходит вследствие токсического действия веществ, образующихся в самом организме, такое состояние называется эндоинтоксикацией Экзогенные отравления могут быть бытовые (чаще всего пищевые), профессиональные, медикаментозные, боевые. Отравляющее действие химических веществ зависит от их дозы, путей попадания и выведения из организма, а также от реактивности и сопротивляемости организма, возраста, индивидуальных особенностей, функционального состояния регуляторных систем организма. Различают два основных пути действия ядов: 1) непосредственное действие на месте их приложения и 2) опосредованное (рефлекторное) – вследствие возбуждения чувствительных нервных окончаний. Отравление веществами эндогенного происхождения – продуктами обмена и тканевого распада - называется аутоинтоксикацией. Возникает, когда при патологических состояниях механизмы обезвреживания токсинов оказываются недостаточными, например, при поражениях печени, почек, и.т.д. При этом возможно накопление фенольных соединений, азотистых 42 оснований, аммонийных соединений и др., способных оказать токсический эффект на организм. При обширных повреждениях поражение тканей сопровождается образованием биогенных аминов, особенно гистамина, кининов и др. Аутоинтоксикации могут проявляться недомоганием, разбитостью, головокружением, головной болью, тошнотой, рвотой, общим исхуданием, понижением сопротивляемости, осложнением течения основного заболевания. Этиологическим фактором алкоголизма является алкоголь. Для возникновения этого заболевания недостаточно приема алкоголя, нужны дополнительные факторы, называемые условиями, - социальные, индивидуально- психологические и биолого-физиологические. В механизме развития алкоголизма ведущая роль принадлежит изменению функциональной активности нейромедиаторных систем головного мозга. Преобладают нарушения обмена эндогенных опиатов, а также катехоламиновых образований. Результатом являются возникновение влечения к алкоголю, изменение реакций на его введение, а также развитие синдрома лишения (абстиненции). Поражение внутренних органов и нервной системы при алкоголизме связано с токсическим влиянием ацетальдегида (производного этилового спирта), дефицитом витаминов (особенно группы В), изменением функциональных возможностей ферментных и окислительных систем, нарушением синтеза белка, снижением иммунобиологической реактивности организма. Понятие «наркомания» характеризует группу психических заболеваний, отличительными проявлениями которых является устойчивая зависимость от употребления наркотических веществ и препаратов. Наркотическими веществами называются химические агенты (в основном опиаты), вызывающие блокаду нервной системы, вследствие чего организм человека становится невосприимчивым к боли и другим раздражителям. По окончании действия активных веществ наркотическая эйфория сменяется тяжелой депрессией и разного рода психическими расстройствами. Со временем для достижения желаемого эффекта наркоман должен увеличивать дозу употребляемого зелья. Регулярный прием наркотиков приводит к глубокому физическому и психическому истощению. Природа психической зависимости остается невыясненной. Предполагается, что она связана с дефицитом дофамина и адреналина в гипоталамической области мозга. Предполагается существование единого патогенетического механизма зависимости от всех известных веществ - от алкоголя до опиатов. В патогенезе опийных наркоманий нужно учитывать существование «эндогенных опиоидов» - эндорфинов и энкефалинов и специальных опиатных рецепторов в мозге, способных их связывать. Влияние алкоголя и наркотиков можно разделить на три группы. Первая влияние на определенные структуры мозга, т.е. то влияние, что непосредственно вызывает возникновение синдрома зависимости. Вторая - 43 токсические эффекты практически на все органы и системы (печень, почки, сосуды и.т.д.). Эти изменения могут быть не связаны с синдромом зависимости. И третья - группа – это влияние на потомство. У детей, рожденных от родителей – алкоголиков и наркоманов, существенно повышен риск заболевания алкоголизмом и наркоманией, у большинства из них выявляются серьезные отклонения в поведении: агрессивность, повышенная возбудимость, депрессия и. т. д. Кроме того, потребление алкоголя во время беременности ведет к развитию алкогольного синдрома плода с умственным и физическим недоразвитием, а потребление наркотиков - к рождению ребенка с синдромом зависимости. 1. Токсикомания – это состояние, при котором болезненное пристрастие вызывается к веществам, не входящим в список наркотиков. Большое место среди таких веществ занимают психотропные средства (преимущественно транквилизаторы), а также снотворные и препараты, стимулирующие ЦНС (антипаркинсонические и антигистаминные средства). Такой эффект могут вызвать также средства бытовой и промышленной химии, не говоря уже о любом психофармакологическом препарате, улучшающем состояние и самочувствие человека. 2.7. ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ИНФРАКРАСНЫХ И УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ, ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА. Инфракрасные и ультрафиолетовые лучи представляют собой электромагнитные колебания, находящиеся в спектре по обе стороны от видимой части света. Инфракрасные лучи проникают в кожу на глубину нескольких миллиметров и вызывают тепловой эффект. При нагревании кожи сосуды расширяются и переполняют кровью (термическая эритема), повышается обмен веществ. В физиологических дозах инфракрасные лучи обладают болеутоляющим действием. В больших дозах тепловой эффект может вызвать термический ожег. Общее облучение в большой дозе приводит к перегреванию (гипертермии). Ультрафиолетовые лучи глубоко в организм не проникают, и первичные процессы развиваются только в коже. Несмотря на то, что ультрафиолетовые лучи глубоко в ткани не проникают, они все же обладают выраженным общим действием. Общее действие осуществляется рефлекторно, а также благодаря всасыванию в общий кровоток биологически активных и токсических продуктов, образующихся в коже. В физиологических дозах ультрафиолетовые лучи повышают обменные процессы, активируют некоторые ферменты, стимулируют 44 процессы кроветворения и регенерации, выработку антител, повышают иммунобиологические свойства организма, активируют фагоцитоз. В больших дозах эти лучи могут вызывать серьезные изменения как общего, так и местного характера. При местном их влиянии может развиться эритема (покраснение). В начале она кратковременна, появляется через несколько минут и быстро проходит. Возникает рефлекторно и связана с тепловым действием ультрафиолетового излучения (первичная эритема). Через несколько часов появляется стойкое покраснение с явлениями отека, болью, общими изменениями (слабость, головная боль, интоксикация). Это вторичная эритема. Она обусловлена образованием и высвобождением в ткань биологически активных веществ (гистамина, серотонина, кининов, простагландинов), а также образованием токсических продуктов при распаде тканевых белков, вызванном ультрафиолетовым излучением. Кроме того, длительное воздействие ультрафиолетового излучения может иметь генетические последствия: мутации, развитие злокачественных опухолей кожи и поверхностных тканей. Биологическое действие ультрафиолетового излучения зависит не только от его дозы, но и от чувствительности организма к облучению. При повышенной чувствительности к свету даже индифферентное облучение может вызвать резкие местные и общие изменения. Такое состояние называется фотосенсибизацией, а вещества, способные ее вызвать, называются фотосенсибилизаторами. Различают экзогенные (эозин, риванол, акридин, хинин, сульфаниламиды) и эндогенные (желчные кислоты, гематопорфирины, холестерин, билирубин) фотосенсибилизаторы. Под их влиянием ультрафиолетовые лучи начинают взаимодействовать с теми молекулами тканей, с которыми в отсутствие фотосенсибилизаторов не взаимодействуют. Некоторые из этих веществ, являясь источниками атомарного кислорода, усиливают влияние ультрафиолетовых лучей. К факторам космического полета относят кинетозы, перегрузку и невесомость. Кинетоз – болезнь передвижения, возникает при действии на организм более или менее продолжительных и изменяющихся ускорений. Существуют и другие названия кинетозов: укачивание, морская болень, воздушная болезнь, автомобильная болезнь и др. Для кинетозов характерны нарушения координации движений, головокружение, тошнота, рвота, бледность, холодный пот, снижение АД, урежение сердечных сокращений. В тяжелых случаях возможно депрессивное состояние, астения, нарушение ясности сознания. Причинами кинетозов могут быть следующие виды ускорений и их сочетания: 1) прямолинейное (положительное или отрицательное – в автомобиле, лифте); 2)радиальное или центростремительное (вращение в центрифуге); 3) угловое, возникающее при неравномерном движении тела по окружности; 4) ускорение, возникающее когда тело, движущееся с 45 равномерной угловой скоростью, одновременно приближается или удаляется к центру вращения или от него. В наземных условиях на организм обычно действуют первые два типа ускорения, при полетах в космических кораблях – третье и четвертое. Ускорения оказывают болезнетворное действие через рецепторы вестибулярного аппарата, проприорецепторы, зрительные рецепторы, рецепторы слизистых и серозных оболочек, вызывая возбуждение ядер вегетативных центров. Перегрузка – сила, действующая на организм во время движения с ускорением. Ведущим в механизме действия перегрузок является смещение органов и жидких сред в направлении, обратном движению. В космических полетах тело космонавта ориентировано по отношению к движению таким образом, чтобы действие перегрузок не совпадало с продольной осью тела, а было бы направлено поперечно, потому что поперечные перегрузки переносятся легче, чем продольные. Возникающие изменения заключаются, в основном, в нарушениях внешнего дыхания, легочного кровообращения и газообмена. Не менее важным является смещение внутренних органов, раздражение интерорецепторов и чрезмерная афферентная импульсация. Степень возникающих изменений зависит от величины перегрузки, времени действия, тренированности космонавта. Невесомость – это состояние, когда на тело человека не действует сила тяжести или эквивалентные ей инерционные силы. В состоянии невесомости в организме возникают сенсорные, вегетативные и двигательные изменения. Сенсорные изменения проявляются в нарушении или затруднении ориентации, связанным с измененной афферентацией с рецепторных зон ряда анализаторов: проприоцептивных, вестибулярных, кожных и др. Нарушение функциональной системности в работе анализаторов, ослабление влияния с отолитового аппарата и влияние ускорения могут вызвать космическую форму укачивания с сенсорными и вегетативными расстройствами, как и при укачивании в наземных условиях. Вегетативные расстройства в условиях несовместимости довольно выражены. Артериальное давление неустойчиво, чаще снижено. Со стороны сердца вначале наблюдается тахикардия, а в более поздние периоды брадикардия. Дыхание, вначале несколько учащенное, быстро нормализуется, а в дальнейшем замедляется. Функции пищеварительных органов существенно не меняются. После длительного пребывания в невесомости значительно уменьшается масса тела, главным образом за счет потери воды (усиление диуреза). Усиление выделения воды и ионов натрия зависит, по-видимому, от изменений в сердечно – сосудистой системе. Так как в невесомости исчезает гидродинамическое давление в сосудах, кровь распределяется равномерно во всех сосудистых областях, следовательно, кровенаполнение верхней половины туловища становится больше, чем в наземных условиях. Переполнение предсердий кровью и растяжение их 46 угнетает рефлекторно продукцию антидиуретического гормона, что приводит к увеличению мочеотделения, потере натрия, дегидратации и уменьшению объема циркулирующей крови. Длительное состояние невесомости сопровождается усиленным выведением кальция и фосфора из организма, вследствие чего изменяется структура костей, развивается остеопороз (особенно в участках наиболее интенсивного обмена – кости голени, бедренные, тела позвонков, пяточные кости, трабекулярные кости). Двигательные изменения в невесомости выражены не столь резко. Отмечается уменьшение массы скелетных мышц, снижается сила их сокращений, появляются признаки атрофии. Работоспособность космонавтов сохраняется, хотя точность движений может несколько снижаться. Чаще нарушаются тонкие координационные акты. 2.8. ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ. ИНФЕКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС. СЕПСИС. Под инфекцией (inficio - заражаю) понимают внедрение болезнетворных (патогенных) микроорганизмов в организм человека и взаимодействие с ним в определенных условиях внешней среды. Реакция же макроорганизма на действие болезнетворных микроорганизмов лежит в основе инфекционного процесса. Возбудителями заболеваний могут быть бактерии, грибки, простейшие и фильтрующиеся вирусы. Микроорганизмы, способные вызвать патологические процессы, получили название патогенных. Обычно патогенные микробы являются в то же время и паразитами, т.е. организмами, способными жить в живом организме за счет питательных веществ своего носителя. Сапрофиты в определенных условиях также могут вызывать патологические процессы (например, при истощении). С другой стороны, человек может быть носителем патогенного микроба и при этом не заболеть (дифтерийные палочки в ротовой полости). Патогенность микроорганизмов является видовым свойством и может быть уменьшена или увеличена путем длительного воздействия на них различными факторами. Количественное измерение патогенности микроорганизмов, их способность противостоять действию организма, проявлять токсическое действие и вызывать патологический процесс называется вирулентностью. Вирулентность – свойство не постоянное и меняется под влиянием целого ряда факторов. Степень вирулентности микробов зависит от свойств макро – и микро- организма. Повышение вирулентности микробов наблюдается при их проведении (пассажах) через восприимчивый к ним животный организм. Вирулентность микроорганизмов возрастает также в связи с выработкой ими агрессинов и антипептолитических ферментов, подавляющих иммунные свойства организма, способностью вырабатывать капсулы и т.д. В других случаях проведение микробов через 47 невосприимчивый к ним организм делает их менее вирулентными. При культивировании на искусственных средах (с добавлением иммунных сывороток) вирулентность микроорганизмов падает. Изменение свойств микробов под влиянием факторов среды, вызывающих ослабление их вирулентности, используется в практических целях для приготовления ослабленных вакцин. Возбудители инфекции попадают в организм из окружающей среды. Входные ворота инфекции – это те пути, по которым микроорганизмы попадают в организм человека с воздухом, пищевыми массами, водой, путем контакта с заболевшим или укуса насекомых (либо животных). Места проникновения микробов – это дыхательные пути, желудочно – кишечный тракт, поврежденная кожа, слизистые оболочки, миндалины, выводные протоки желез и т.д. Инфекция может проявляться в виде очаговой и генерализованной, нередко последняя является следствием первой. Во многих случаях микробы не вызывают видимой реакции организма, но как только меняется его реактивность возникает патологический процесс. Этот вид инфекции получил название скрытой, немой, бессимптомной инфекции (туберкулез). Некоторое сходство со скрытой инфекцией имеет бактерионосительство. Но при скрытой инфекции микробы находятся внутри какого-либо органа и окружены элементами реактивного воспаления, а при бактерионосительстве патогенные микробы часто находятся на поверхности того или иного органа и не вызывают какой-либо реакции со стороны этих тканей. Течение инфекционных болезней всегда имеет определенный цикл. Инфекционное заболевание возникает через определенный срок после внедрения возбудителя. Этот срок называется инкубационным периодом, он может длиться от нескольких часов до недель, месяцев и даже лет. Колебание его зависит от количества и вирулентности возбудителя и состояния макроорганизма. Высокая вирулентность и большое количество микробов сокращают инкубационный период. Затем следует период предвестников (продромальный), когда появляются неспецифические симптомы (слабость, головная боль и т.д.). Все это сменяется резкой вспышкой болезни. Для одних заболеваний характерно быстрое, а для других медленное нарастание явлений инфекционного процесса, сопровождающегося нарушением центральной нервной системы, терморегуляции, функции сердечно – сосудистой системы, изменением морфологического и биохимического состава крови и т.д. Поражая организм в целом, возбудители инфекции вместе с тем вызывают характерные патологические изменения в отдельных органах (например, при пневмонии). Из зараженного очага микробы могут проникать в другие органы и ткани, обусловливая появление в них вторичных очагов (перенос гноеродных кокков - пневмония). Инфекционные возбудители могут быть в крови (бактериемия) и, 48 распространяться по всему организму, поражать одновременно многие органы (явления сепсиса). Вредное действие патогенных микробов заключается в их токсичности (экзо- и эндотоксины). Пути выведения возбудителей из организма различны. Чаще всего они выделяются кишечником, нередко с мочой, молоком, слюной, мокротой. Ситуационные задачи Задача 1 Пребывание в течение 45 мин. крысы в термостате при температуре 50˚С обусловило появление одышки (полипноэ), приступ возбуждения, судорожные сокращения мышц, гиперемию кожных покровов и слизистых. Температура тела в пределах нормы. В более позднее время (через 60 мин.) появился выраженный судорожный приступ, который сменился коматозным состоянием: животное стало неподвижным и вялым, изредка появлялись клонические судороги, дыхание поверхностное, частое и неправильное, высокая температура тела. Животное не реагировало на раздражения и вскоре погибло при остановке дыхания на фазе вдоха. Укажите: какие признаки соответствуют стадии компенсации и декомпенсации? Объясните патогенез возникших клинических проявлений. Задача 2 На остриженный участок кожи крысы поместили нагретую до 80˚С пластину на 10 сек. После ее удаления обнаружили выраженную гиперемию кожи в месте контакта с термическим агентом, припухлость; повышенную двигательную активность животного и учащение у него дыхания. Какой степени повреждения ожог имел место в данном случае? Каким признаками характеризуются ожоги I-IV степени? Каков патогенез их проявлений? Задача 3 Действие на протяжении 15 сек. электрического тока (I=20 mA, U=220 B) на организм при положении электродов рука-нога сопровождалось возникновением тонических судорог скелетных мышц, затруднением дыхания, повышением артериального давления, непроизвольным мочеиспусканием. Каков патогенез описанных общих нарушений? Задача 4 После прохождения электрического тока через тело в месте контакта с электродами на коже возник ожог. Ожоговая поверхность серого цвета, плотной консистенции, окаймленная видимым сосудистым рисунком, болезненная. Каков патогенез описанных местных нарушений? Чем отличается термический ожог от ожога, вызванного электрическим током? 49 Задача 5 В эксперименте белую крысу и лягушку поместили в барокамеру и понизили атмосферное давление до 150 мм рт. ст. У крысы возникли явления кислородного голодания в виде цианоза, одышки, появления судорог. У лягушки видимых признаков гипоксии не наблюдается. Какими свойствами организма объясняется различное состояние животных при острой гипоксии? Задача 6 У альпиниста 27 лет на высоте 5 000 м над уровнем моря впервые во время сна изменился характер дыхания: после нескольких глубоких дыхательных движений наступает остановка дыхания, за которой снова возникают глубокие дыхательные движения и т.д. Какова наиболее вероятная причина изменения дыхания? Каков механизм возникающих изменений дыхания? Задача 7 При подъеме в горы у альпиниста возникла эйфория, которая сменилась головной болью, помутнением сознания, сердцебиением, одышкой, перешедшей в апноэ. Какова главная причина возникших нарушений? Каков их механизм? Задача 8 Альпинист на протяжении нескольких суток поднимался в гору. На высоте 5000 м стали беспокоить тахипноэ, тахикардия, боль в ушах, головная боль распирающего характера. Укажите возможную причину наблюдаемых явлений. Объясните механизм всех описанных нарушений. Задача 9 Группу белых крыс поместили в камеру с низким парциальным содержанием кислорода и заставили бежать в тредбане с нарастающей скоростью. На протяжении всего исследования с помощью вживленных датчиков регистрировали частоту и силу сердечных сокращений. Через 30 минут после начала эксперимента у крыс возникла прогрессирующая сердечная недостаточность. Объясните механизм возникающей сердечной недостаточности. Задача 10 У водолаза, проводившего работы на большой глубине, при быстром возвращении его в условия нормального атмосферного давления появилась боль в суставах, зуд кожи, нарушение зрения, потеря сознания. Как называется описанное явление ? Каковы механизмы возникших нарушений? Задача 11 50 Врач-исследователь в составе альпинистской экспедиции поднялся на высоту 6 000 м. На 3-й день пребывания у него появились признаки горной болезни: одышка, головная боль, потеря аппетита, общая слабость, цианоз. Что вызвало такие нарушения? Каков механизм возникших проявлений горной болезни? Задача 12 У мальчика 10-ти лет после длительного пребывания на солнце с непокрытой головой развилось общее возбуждение, гиперемия лица, тахикардия, повышение артериального давления и температуры тела до 39οС. Какая форма нарушения терморегуляции наблюдается у мальчика? Каков механизм возникших нарушений? Задача 13 У больного вследствие длительной работы в помещении в условиях жаркого микроклимата значительно повысилась температура тела. К вечеру состояние ухудшилось: температура тела 40оС, ступор, бледность кожных покровов, началось кровотечение из носа. Артериальное давление 80/50 мм рт.ст. Какое экстремальное состояние наблюдается у больного? Объясните механизм возникших нарушений. Задача 14 После длительного пребывания на солнце у больного отмечается резкое повышение температуры тела до 40оС, резкая гиперемия лица. Возникла общая слабость, заторможенность, появился звон в ушах, тремор пальцев рук, озноб, расширение зрачков. Артериальное давление 80/50 мм рт.ст. Какое состояние возникло у больного? Каковы механизмы возникших изменений? Задача 15 Утром в ожоговое отделение поступила женщина с ожогами Ш степени до 45% общей поверхности тела. Несмотря на предпринятые меры, состояние больной продолжало ухудшаться. При осмотре дежурным врачом вечером этого же дня: сознание отсутствует, арефлексия, сердечная аритмия, периодическое дыхание, снижение температуры тела, гипотензия. Какое экстремальное состояние возникло? Объясните механизм возникших нарушений. Задача 16 Мужчина приблизительно 50-ти лет был обнаружен на улице при температуре воздуха – (минус)300С. Объективно: температура тела = 35,20С , больной промерзший, не может самостоятельно двигаться. Температура пальцев ног - 200 С. ЧД – 16/мин., АД – 100/60 мм рт.ст. Тоны сердца 51 приглушены. Какое состояние наблюдается механизмы возникших нарушений. у человека? Объясните Задача 17 Прохождение электрического тока (I = 40 mA, U = 500 B, t = 0,1 ceк ) при положении электродов «левая рука – правая нога» привело к смерти потерпевшего. Кожные покровы резко анемичны. Определите наиболее вероятную причину летального исхода данной электротравмы. Почему кожные покровы были бледными? Задача 18 Через несколько часов после электротравмы у потерпевшего отмечалась миоглобинурия, которая вскоре сменилась анурией. Артериальное давление 120/70 мм рт.ст., сердечная аритмия. Как можно объяснить возникшие при данной электротравме нарушения? Задача 19 Женщина во сне ощутила жжение затылка, которое было вызвано дотрагиванием к оголенным проводам светильника ( I = 70 mA, U = 220 B ). Проснувшись, она обнаружила на затылке ожоги на месте соприкосновения с проводами. Почему в этом случае не возникли общие проявления электотравмы ? Какое действие электротока было ведущим? Задача 20. Работника АЭС доставили в клинику после одноразового облучения с жалобами на головную боль, потерю сознания, повышение температуры тела, слабость, рвоты, понос. В анализе крови – лейкоцитоз с лимфопенией. Какой период лучевой болезни наиболее вероятен у пациента? Каковы механизмы возникших нарушений? Задача 21 Пациент, который находится в клинике по поводу острой лучевой болезни, жалуется на головную боль, расстройство сна, выраженную слабость, затруднение приема пищи. Во время обследования обнаружены воспаление языка и десен, некротическая ангина, на коже многочисленные кровоизлияния, кровь в моче и кале. Объясните механизмы возникновения описанных проявлений . Какая форма лучевой болезни наблюдается у больного? Задача 22 В период разгара острой лучевой болезни у пациента отмечалась резкая слабость, холодный пот, бледность кожных покровов, тахикардия, боль в различных отделах кишечника, рвота, примесь крови в кале. Артериальное 52 давление 70/40 мм рт.ст. Две недели тому назад больной получил дозу облучения 30 Гр. Какой форме лучевой болезни присущи такие симптомы? Объясните механизм возникших нарушений. Задача 23 В результате нарушения правил техники безопасности работник радиологического отделения областной больницы получил однократное облучение. Через 8 дней развились язвенно-некротические изменения в полости рта. При анализе крови обнаружена небольшая гипохромная анемия, выраженная лейкопения, значительная тромбоцитопения, снижение числа ретикулоцитов. Для какого периода лучевой болезни характерны описанные изменения? Каков механизм описанных изменений? Задача 24 У ликвидатора последствий аварии на АЭС во время течения острой лучевой болезни возник гемморагический синдром. Что имеет наибольшее значение в патогенезе этого синдрома? В чем проявляется этот синдром? Тестовые задания Задание 1. При развитии горной болезни расстройства функций организма во многом зависят от степени чувствительности различных органов к недостатку кислорода во вдыхаемом воздухе. Укажите, какой из перечисленных органов либо систем имеет наибольшую чувствительность к недостатку кислорода ? A. Скелетная мускулатура B. Эндокринная система C. Головной мозг D. Тонкий кишечник E. Спинной мозг Задание 2. При развитии горной болезни последовательно развиваются перечисленные ниже изменения показателей состояния жизненных функций организма. Какое из них носит собственно патологический характер? A. B. C. D. E. Учащение дыхания Углубление дыхания Учащение пульса Гипоксемия Гиподинамия и апатия Задание 3. При высотной болезни возникает ряд изменений в организме. Какое из перечисленных явлений носит защитно-приспособительный характер? 53 A. B. C. D. E. Эйфория Гипоксемия Гипокапния Апатия и гиподинамия Сгущение крови Задание 4. При развитии горной болезни имеет место ряд последовательных изменений в организме. Укажите, какое из перечисленных изменений является первичным патогенетическим фактором развития данного вида патологии? A. Гипокапния B. Гипоксемия C. Одышка D. Учащение сердечной деятельности E. Снижение двигательной активности Задание 5. На какой высоте над уровнем моря возникает закипание жидкости в организме при нормальной температуре тела человека? A. 4 000 м B. 10 000 м C. 2 500 м D. 19 000 м E. 15 000 м Задание 6. У альпиниста во время восхождения на высоте 6 000 м над уровнем моря возникла эйфория, неадэкватная оценка обстановки, наблюдались галлюцинации. Какова главная причина развития этих признаков горной болезни? A. Физическое перенапряжение B. Снижение атомосферного давления C. Снежная офтальмия D. Снижение парциального давления кислорода в воздухе E. Расширение воздуха в лобных пазухах Задание 7. При подъеме в горы у альпиниста возникла эйфория, которая сменилась головной болью, помутнением сознания, сердцебиением, одышкой, перешедшей в апноэ. Какое нарушение кислотно-основного равновесия возникнет вследствие остановки дыхания? A. Газовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Негазовый алкалоз D. Выделительный алкалоз E. Газовый ацидоз Задание 8. Альпинист на протяжении нескольких суток поднимался в гору. На высоте 5000 м стали беспокоить тахипноэ, тахикардия, боль в ушах, 54 головная боль распирающего характера. Укажите возможную причину наблюдаемых явлений: A. Повышение парциального давления кислорода в воздухе B. Недостаточная вентиляция легких C. Газовая эмболия D. Снижение температуры воздуха E. Снижение барометрического давления Задание 9. У туристов, которые поднялись на высоту 3000 м, дыхание стало частым и глубоким. Эти изменения являются следствием стимуляции: A. Барорецепторов дуги аорты B. Хеморецепторов каротидных синусов C. Механорецепторов легочных альвеол D. Барорецепторов каротидного синуса E. Миоцитов дыхательных мышц Задание 10. У пилота на высоте 14 000 м случилась аварийная разгерметизация кабины.Какой вид эмболии у него развился? A. Газовая B. Тромбоэмболия C. Воздушная D. Жировая E. Эмболия инородным телом Задание 11. У водолаза, проводившего работы на большой глубине, при быстром возвращении его в условия нормального атмосферного давления появилась боль в суставах, зуд кожи, нарушение зрения, потеря сознания. Как называется описанное явление ? A. Баротравма B. Состояние невесомости C. Болезнь декомпрессии D. Синдром взрывной декомпрессии E. Гипероксия Задание 12.У водолаза, длительное время пребывающего на глубине 40 м, при декомпрессии развилась кессонная болезнь. Основным патогенетическим звеном стала эмболия: A. Воздушная B. Жировая C. Тканевая D. Газовая E. Парадоксальная Задание 13.При расгерметизации кабины самолета на высоте 19 км наступила мгновенная смерть полетов. Какая ее причина? 55 A. B. C. D. E. Закипание крови Кровоизлияние в головной мозг Газовая эмболия сосудов сердца Кровотечения Паралич дыхательного центра Задание 14.После погружения водолаза на глубину 60 м у него развились симптомы нарушения функций центральной нервной системы – возбуждение, эйфория, ослабление внимания, профессиональные ошибки. Эти симптомы связаны с токсическим действием на нейроны: A. Кислорода B. Углекислого газа C. Азота D. Аммиака E. Лактата Задание 15. У мальчика 10 лет после длительного пребывания на солнце с непокрытой головой развилось общее возбуждение, гиперемия лица, тахикардия, повышение артериального давления и температуры тела до 39оС. Какая форма нарушения терморегуляции наблюдается у мальчика? A. Тепловой удар B. Эндогенная гипертермия C. Солнечный удар D. Экзогенная гипертермия E. Лихорадка Задание 16. В условиях высокой температуры окружающей среды уменьшается способность стабилизировать системное артериальное давление при переходе из горизонтального положения в вертикальное (ортостатическая устойчивость). Основная причина этого заключается в том, что при высокой температуре внешней среды становится невозможным достаточное: A. B. C. D. E. Рефлекторное увеличение частоты сердечных сокращений Рефлекторное сужение артериальных сосудов сопротивления Рефлекторное сужение венозных емкостных сосудов Рефлекторное увеличение силы сердечных сокращений Увеличение объема циркулирующей крови Задание 17. У мужчины с закрытой черепно-мозговой травмой при поступлении в больницу отмечается головная боль, тошнота, повышение температуры тела. Патологии со стороны внутренних органов не выявлено. Какая форма нарушения терморегуляции наблюдается у больного? 56 A. B. C. D. Экзогенная гипертермия Лихорадка Эндогенная гипертермия Центрогенная гипертермия Задание 18. При оказании первой медицинской помощи был передозирован кофеин. У больного повысилась температура тела до 39,2 0С, появилась тахикардия, тремор пальцев рук. Укажите форму нарушения терморегуляции: A. Лихорадка B. Аллергическая реакция с гипертермией C. Эндогенная гипертермия D. Экзогенная гипертермия E. Центрогенная гипертермия Задание 17. В приемное отделение поступил мужчина, который пострадал во время взрыва в шахте. Общее состояние удовлетворительное. Сознание сохранено. На лице, руках и туловище определяются участки гиперемированной кожи с волдырями. Преимущественно какой фактор оказал действие на шахтера? A. Химический B. Термический C. Воздушная волна D. Психологический E. Токсический Задание 19. У рабочего, который работал летом в плотном костюме, резко повысилась температура тела, появились одышка, тахикардия, тошнота, судороги, потеря сознания. Что наиболее вероятно стало причиной развития данных симптомов? A. Повышение теплопродукции B. Снижение теплопродукции C. Равенство теплоотдачи и теплопродукции D. Снижение теплоотдачи E. Повышение теплоотдачи Задание 20. В результате длительного пребывания на свежем воздухе в очень теплой одежде у ребенка повысилась температура тела, развилась общая слабость. Какая форма нарушения терморегуляции наблюдается в данном случае? A. Тепловой шок B. Эндогенная гипертермия C. Центрогенная гипертермия D. Экзогенная гипертермия 57 E. Лихорадка Задание 21. После прохождения электрического тока через туловище в месте контакта с электродами на коже возник ожог. Ожоговая поверхность серого цвета, плотной консистенции, окруженная видимым сосудистым рисунком. Какой компонент действия электрического тока вызвал данные нарушения? A. Химический B. Электромеханический C. Магнитный D. Электролитический E. Термический Задание 22. После прохождения электрического тока при положении электродов «левая рука – правая нога» у потерпевшего наблюдалась мерцательная аритмия, судороги скелетных мышц. Классифицируйте описанные нарушения как: A. Первичные местные B. Первичные общие C. Вторичные местные D. Вторичные общие E. Первичные местные и общие Задание 23. Через организм рабочего в течение 0,02 секунд прошел электрической ток ( I = 20 mA, U = 220 B ). Человек находится в бессознательном состоянии. Артериальное давление 130/70 мм рт.ст. Пульс хорошего наполнения. Дыхание ровное, частота – 24/мин. Дайте оценку состояния потерпевшего: А. Шок В.Кома С.Парабиоз D. Коллапс E. Обморок Задание 24. Через головной мозг лабораторного животного пропущен электрический ток напряжением 1000 в, после чего животное погибло. Кожные покровы синюшного цвета. Определите непосредственную причину смерти: A. Остановка дыхания B. Остановка сердца C. Коллапс D. Психогенный шок E. Кардиогенный шок 58 Задание 25. После прохождения электрического тока через организм рабочего отсутствовало дыхание, сердечные сокращения, рефлексы. Используя искусственное дыхание удалось вывести человека из состояния клинической смерти. Какой фактор определил возможность восстановления нарушенных жизненных функций? A. Резкое возбуждение центральной нервной системы B. Паралич центральной нервной системы C. Резкое торможение центральной нервной системы D. Остановка дыхания E. Остановка сердца Задание 26. Кролику на протяжении 15 дней в еду добавляли тиреоидин ( 0,3 г/кг массы тела). Смерть контрольного кролика, который не получал тиреоидин, наступила после 13 включений электротока ( I = 70 mA, U = 100 B ), опытного, который получал гормон, - после 6 включений. Определите ведущий фактор повышения чувствительности к электрическому току у животного: A. Повышение возбудимости нервной системы B. Снижение возбудимости нервной системы C. Повышение сопротивления кожи D. Снижение сопротивления кожи E. Повышение общего обмена веществ Задание 27. Человек, пренебрегавший правилами техники безопасности, получил электротравму. При этом электроток прошел через сердечную мышцу. Какие опасные нарушения в работе сердца, которые требуют немедленного вмешательства, могут возникнуть к этой ситуации? A. Тахикардия B. Экстрасистолия C. Фибрилляция D. Аритмия E. Брадикардия Задание 28. Человек получил электротравму. При этом ток прошел через сердечную мышцу. Какие опасные нарушения в работе сердца, требующие безотлагательного вмешательства, могут возникнуть в этой ситуации? A. Брадикардия B. Экстрасистолия C. Фибрилляция предсердий D. Фибрилляция желудочков E. Тахикардия 59 Задание 29.В медицине используют ультрафиолетовое облучение ввиде различных физиопроцедур. Какой из перечисленных механизмов лежит в основе лечебного действия ультрафиолетовых лучей на организм? A. Активация действия лекарств B. Снижение синтеза меланинов кожи C. Усиление деления клеток D. Активация синтеза витамина Д E. Активация перекисного окисления липидов Задание 30. Работника АЭС доставили в клинику после одноразового облучения с жалобами на головную боль, потерю сознания, повышение температуры тела, слабость, рвоты, понос. В анализе крови – лейкоцитоз с лимфопенией. Какой период лучевой болезни наиболее вероятен у пациента? Продромальный A. Первичных реакций B. Латентный C. Развернутой клинической картины D. Мнимого благополучия Задание 31. Пациент, который находится в клинике по поводу острой лучевой болезни, жалуется на головную боль, расстройства сна, выраженную слабость, затруднение приема пищи. Во время обследования обнаружены воспаление языка и десен, некротическая ангина, на коже многочисленные кровоизлияния, кровь в моче и кале. Поражение какой ткани является ведущим в патогенезе расстройств в данном случае? A. Костной B. Железистого эпителия C. Нервной D. Лимфоидной E. Кроветворной Задание 32. Крыса получила рентгеновское облучение в дозе 200 бер. Назовите наиболее вероятное изменение периферической крови, наблюдающееся через 10 часов после облучения. A. B. C. D. E. Лейкопения, анемия Анемия Анемия, лейкопения, тромбоцитопения Нейтрофильный лейкоцитоз Агранулоцитоз 60 Задание 33. В эксперименте на крысах проводилась сравнительная количественная оценка биологического действия различных видов излучения. Установлено, что наибольшая биологическая эффективность присуща альфа-излучению, протонам и быстрым нейтронам. Какой критерий считается главным при оценке относительной биологической эффективности (ОБЭ) ? A. Смертность, гематологические и морфологические изменения в тканях B. Плотность ионизации и проникающая способность излучения C. Природа излучения (корпускулярное или электромагнитное) D. Доза и мощность полученной радиации E. Вид излучения ( внешнее или внутреннее ) Задание 34. Кролик получил облучение в дозе 0,5 Гр от рентгеновской установки. В какой системе наблюдаются наиболее выраженные расстройства через 10 часов после облучения? A. Дыхательной B. Нервной C. Сердечно-сосудистой D. Половой E. Эндокринной Задание 35. При работе с радиоактивными веществам сотрудник вследствие аварии получил дозу общего облучения 4 Гр. Жалуется на головную боль, тошноту, головокружение. Какие изменения в составе крови можно ожидать у больного через 10 часов после облучения? A. Нейтрофильный лейкоцитоз B. Лимфоцитоз C. Агранулоцитоз D. Нейтропению E. Лейкопению Задание 36. Мужчина 30-ти лет получил облучение дозой около 3 Гр. Какое изменение крови будет через 8 часов после облучения? A. Анемия B. Лейкопения C. Гранулоцитопения D. Лимфопения E. Тромбоцитопения Задание 37. У ликвидатора последствий аварии на АЭС во время течения острой лучевой болезни возник гемморагический синдром. Что имеет наибольшее значение в патогенезе этого синдрома? A. Уменьшение активности факторов свертывания крови B. Повышение активности факторов фибринолиза 61 C. Нарушение структуры стенки сосудов D. Тромбоцитопения E. Повышение активности факторов системы противосвертывания крови Задание 38. Больной попал в больницу после ионизирующего облучения с жалобами на рвоту, анорексию, бол в различных участках живота, наличие крови в кале, повышение температуры тела, вялость. Для какой формы острой лучевой болезни характерна такая клиническая картина? A. Кишечной B. Смешанной C. Церебральной D. Токсемической E. Костномозговой Задание 39.У человека на фоне воздействия ионизирующего облучения в крови обнаружено уменьшение количества гранулоцитов. Чем обусловлен агранулоцитоз? A. Увеличенный переход гранулоцитов в ткани B. Развитие аутоиммунных процессов C. Повышенное разрушение лейкоцитов D. Нарушение выхода зрелых лейкоцитов с костного мозга E. Угнетение лейкопоеза Эталоны ответов к тестам 1. - С 2. – D 3. - D 4. – B 5. – D 6. – D 7. – B 8. - E 9. – B 10. – A 11. – C 12. – D 13. - A 14. – C 15. – C 16. - B 17. – B 18. – С 19. - D 20. – D 21. – E 22. – B 23. – E 24. - A 25. – A 26. – E 27. – C 28. – D 29. – D 30. – A 31. – E 32. – D 33. – A 34. – B 35. − A 36. – D 37. – D 38. – A 39. - E 3. РОЛЬ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ В ПАТОЛОГИИ. Наследственность – свойство организмов сохранять и обеспе чивать передачу признаков потомству, а также программировать 62 особенности их индивидуального развития в конкретных условиях среды. Отсюда следует, что состояние здоровья и болезни являются результатом взаимодействия наследственных и средовых факторов. Изменчивость - свойство организма приобретать новые признаки и особенности индивидуального развития, отличающиеся от родительских. Выделяют фенотипическую (ненаследственную) и генотипическую (наследственную) изменчивость. В связи с постоянным увеличением числа факторов, влияющих на человека, возникают ситуации, когда полезные в определенных условиях сочетания конкретных нормальных генов не обеспечивают оптимальных условий функционирования организма. Это приводит к тому, что неблагоприятное сочетание «непатогенных» генов может стать основой развития так называемых болезней с наследственным предрасположением. Существует также механизм генетической изменчивости, определяющий устойчивость к некоторым заболеваниям. Так, гетерозиготное носительство серповидно-клеточного Hb (HbS) обеспечивает высокую резистентность к малярийному плазмодию. Стартовое звено патогенеза наследственных заболеваний – мутации – нарушение структуры генов, хромосом или изменение их числа. В зависимости от уровня организации генетического материала (ген, хромосома, геном) говорят о мутациях генных, хромосомных и геномных. Причинами мутаций могут быть различные факторы (мутагены). Мутагены (как и мутации) классифицируют по происхождению: экзогенные (радиационное излучение, окислители, многие вирусы) и эндогенные (под влиянием свободных радикалов, продуктов липопероксидации). По природе мутагены делятся на: физические (ионизирующее излучение и температурный фактор); химические (сильные окислители или восстановители, пестициды, некоторые пищевые добавки, продукты переработки нефти, органические растворители, цитостатики, иммунодепрессанты и т.д.); биологические (вирусы, антигены некоторых микроорганизмов). Различают следующие виды мутаций. По причине, вызвавшей мутацию: Спонтанные, возникающие под влиянием естественных мутагенов без целенаправленного вмешательства (химические вещества, УФ излучение и т.д.). Индуцированные, вызванные направленным действием факторов (контролируемые с целью изучения патогенеза изучаемых явлений и неконтролируемые) По виду клеток, в которых произошла мутация: Соматические (мутации в неполовых клетках) Гаметические (мутации в половых клетках) По значению: 63 Патогенные мутации приводят к гибели эмбриона (или плода) и к развитию наследственных и врожденных заболеваний Нейтральные мутации, не влияющие на жизнедеятельность организма (изменения цвета волос, радужки) Благоприятные, повышающие жизнеспособность организма или вида По уровню происхождения: Генные (любые изменения молекулярной структуры ДНК). Примерами генных болезней могут быть фенилкетонурия, гемофилия, нейрофиброматоз, муковисцедоз, мышечная дистрофия Дюшенна – Беккера, гемоглобинопатия S. Хромосомные (изменение структуры отдельных хромосом) Геномные (изменение числа хромосом) Генные болезни в зависимости от типа их наследования различают: Аутосомнодоминантные (полидактилия, синдром Марфана, гиперхолестеринемия семейная, нейтрофиброматоз, гемоглобиноз М, хорея Гентингтона, поллиноз толстой кишки) Аутосомно-рецессивный (галактоземия, фенилкетонурия, гемоглобиноз S, альбинизм, гликогеноз, муковисцидоз, адреногенитальный синдром, гиперлипопротеинемия) Доминантные, сцепленные с хромосомой Х (рахит, фронтоназальная дисплазия, катаракта, рото- лице- пальцевой синдром) Рецессивные, сцепленные с хромосомой Х (гемофилия А, гемофилия В, дальтонизм, гипогаммаглобулинемия, мышечная дистрофия Дюшенна) Голандрические (азооспермия, избыточное оволосение ушных раковин) Митохондриальные (атрофия зрительного нерва Лебера, энцефалопатия митохондриальная, эпилепсия миоклональная, кардиомиопатия). Примеры моногенных заболеваний. Фенилкетонурия. Ведущий патогенетический момент: гиперфенилаланинемия и накопление в тканях токсических продуктов (фенилпировиноградная, фенилуксусная, фенилмолочная и другие кетокислоты), что ведет к поражению ЦНС, нарушению функции печени, обмена белков, липо- и гликопротеинов, метаболизма гормонов. Проявления: повышенная возбудимость и гипертонус мышц, гиперрефлексия и судороги, признаки аллергического дерматита, гипопигментация кожи, волос, радужки; «мышиный» запах мочи и пота, задержка психомоторного развития. У нелеченных детей формируется микроцефалия и умственная отсталость, откуда и другое название заболевания – фенилпировиноградная олигофрения. Альбинизм. Характеризуется недостаточностью тирозиназы. Проявления: тотальная депигментация кожи, волос и радужки глаза, полное отсутствие 64 каких-либо пигментных пятен, красно- розовая, не загорающая кожа, предрасположенная к малигнизации; нистагм и светобоязнь, снижение остроты зрения, нарушение бинокулярного зрения. Синдром Марфана. Причина заболевания – мутация гена фибриллина (FBNI). Проявления: генерализованное поражение соединительной ткани – поражение скелета, высокий рост, диспропорционально длинные конечности, арахнодактилия, поражения сердечно – сосудистой системы, расслаивающая аневризма аорты, пролапс митрального клапана, поражение глаз (вывих или подвывих хрусталика, дрожание радужки). Гемоглобинопатия S. Возникает при замещении в β-цепи глобина глутаминовой кислоты на валин. Такой гемоглобин имеет плохую растворимость, внутриклеточно из HbS образуются кристаллы, придающие эритроцитам форму серпа. Отсюда название болезни – «серповидноклеточная анемия». Носители HbS в обычных условиях здоровы, но в условиях гипоксемии развивается гемолитическая анемия. В результате капилляного или венозного тромбоза серповидными эритроцитами развиваются трофические язвы (часто на голени), боли в животе, поражение сердца, глаз, поражения костно – суставной системы, гепатоспленомегалия. Муковисцидоз – множественное поражение эндокринных желез, соповождающееся накоплением и выделением ими вязких секретов, закрытием протоков желез. Нередко в протоках образуются кисты и развивается воспаление. При хроническом течении в железах развивается избыток соединительной ткани (склероз). У новорожденных нередко выявляется непроходимость кишечника (мекониальный илеус). У детей наиболее часто развивается легочная или легочно – кишечная форма. Они проявляются повторными бронхитами, пневмониями, эмфиземой легких, а также нарушениями полостного и пристеночного пищеварения, вплоть до развития синдрома мальабсорбции (синдром нарушенного всасывания). При длительном течении развиваются дыхательная недостаточность, цирроз печени, портальная гипертензия, нередко приводящие к смерти. Полигенными (мультифакторными) называют болезни с наследственной предрасположенностью. Они обусловлены взаимодействием нескольких или многих генов с факторами окружающей среды. В отличие от наследования, определяемого одним геном, в данном случае наличие признака зависит от взаимодействия многих генов. Примерами полигенных болезней являются подагра, некоторые формы сахарного диабета, гиперлипопротеинемии, атопическая аллергия. Хромосомными называют болезни, которые возникают вследствие нарушения количества хромосом или их структуры. Начальное звено патогенеза этих заболеваний – геномная или хромосомная мутация. Геномные мутации – это мутации, при которых изменяется количество хромосом. При хромосомных мутациях имеют место дефекты структуры хромосом. 65 В основе геномных мутаций лежат: нерасхождение хромосом во время мейоза или во время митотического деления соматических клеток; потеря отдельной хромосомы вследствие так называемого «хромосомного отставания»; увеличение количества наборов хромосом (более двух); изменение количества хромосом без изменения количества наследственного материала. Синдромы, связанные с изменением количества соматических хромосом: Синдром Патау – трисомия по 13-й хромосоме. Высокая летальность. Более 96% больных погибают в возрасте до 1,5 лет. Проявления: снижение массы тела, микроцефалия, недоразвитие мозга, аномалии лица (запавшая переносица, расщелина верхней губы и неба), полидактилия, врожденные пороки развития внутренних органов (поджелудочной железы, селезенки, сердца). Синдром Эдвардса – трисомия по 18 хромосоме. Около 2/3 детей с синдромом Эдвардса умирают в первые 6 месяцев жизни. Проявления: сниженная масса тела, аномалии лицевого и мозгового черепа (долихоцефалия), деформация ушных раковин, гипоплазия нижней челюсти, микростомия, короткая грудина, узкие межреберные промежутки, короткая и широкая грудная клетка, врожденные пороки развития сердца и других внутренних органов, нарушения психомоторного развития. Синдром Дауна – трисомия по 21-й хромосоме. Характерна малая средняя продолжительность жизни (35 лет). Проявления: аномалии лицевого и мозгового черепа (уплощенный затылок; запавшая спинка носа; косой, монголоидный разрез глаз; толстые губы; уплощенный язык с глубокими бороздами; маленькие, низко расположенные уши; высокое небо), гипотония мышц, аномалии развития внутренних органов (сердца, почек, кишечника); короткие пальцы; аномалии дерматоглифики (ладонная складка), умственная отсталость разной степени (от минимальной дебильности до тяжелой идиотии). Синдром кошачьего крика – частичная моносомия, развивающаяся в результате делеции части короткого плеча 5-й хромосомы. Проявления: плач новоожденного, похожий на мяуканье кошки (причиной являются аномалии гортани в виде ее сужения, отечности слизистой оболочки и уменьшения величины надгортанника), черепно-лицевые аномалии (микроцефалия, антимонголоидный разрез глаз, круглое лицо у новорожденных, узкое, вытянутое – у взрослых), отставание умственного и физического развития у детей, идиотия у взрослых, нарушения структуры ребер и позвонков. Синдромы, связанные с изменением количества половых хромосом: Трисомия по Х-хромосоме (кариотип ХХХ). Общее количество хромосом – 46, половых – 3, телец Бара – 2, пол женский, отмечается незначительное слабоумие и недоразвитие яичников. Синдром Шерешевского-Тернера (кариотип ХО). Общее количество хромосом – 45, половых – 1, тельца Бара отсутствуют, пол женский. 66 Характерны недоразвитие гонад и других половых органов (бесплодие), нарушения скелета (низкий рост, деформация грудной клетки и др.); умственной отсталости, как правило, нет. У новорожденных почти во всех случаях находят лимфатический отек кислей и стоп. Синдром Клайнфельтера (кариотип ХХY). Общее количество хромосом – 47, половых -3, телец Бара – 1, пол мужской. Проявляется недоразвитием мужских гонад и половых органов (стерильность), появлением вторичных женских половых признаков (феминизация), отсталостью умственного развития. Существующие хромосомные мутации могут проявляться следующими клиническими признаками: Общие признаки: резкая задержка развития, умственная отсталость, низкий рост Аномалии головы, лица, верхних и нижних конечностей: микроцефалия, неправильное размещение глазниц, ушных раковин, неполное окостенение Поражения внутренних органов: врожденные пороки сердца и крупных сосудов, пороки развития мочеполовой системы Болезни с наследственным предрасположением называют также многофакторными, так как их возникновение определяется взаимодействием наследственных факторов и разнообразных факторов внешней среды. Различают моногенные и полигенные болезни с наследственным предрасположением. Моногенные детерминируются одним мутантным геном и возникают при действии конкретного и обязательного фактора внешней среды (химические соединения, пищевые вещества и т.д.). К таким заболеваниям относятся, например, непереносимость лактозы, стремительно развивающийся воспалительный процесс и эмфизема легких при недостаточности α1 –антитрипсина и т.д. Предрасположенность к развитию полигенных болезней детерминируется многими генами. Большинство врожденных пороков развития, включая аномалии развития, дисплазии и стигмы эмбриогенеза, обусловлено воздействием факторов внешней среды, генетическими дефектами или их сочетанием. Причины их многочисленны: вирусная инфекция (краснуха, цитомегаловирусная и герпетическая инфекция), токсоплазмоз, сифилис, радиация, лекарственные средства, наркотические вещества, химические факторы окружающей среды, болезни матери и т.д. Риск их возникновения особенно велик в эмбриогенезе и органогенезе. Факторы риска развития врожденных пороков подразделяют на эндогенные и экзогенные. Среди эндогенных факторов риска выделяют мутагены, эндокринные и метаболические заболевания матери, аномалии половых клеток, возраст 67 родителей. Природа экзогенных факторов риска может быть физической, химической, биологической и сочетанной. Основными методами изучения наследственных болезней являются: Демографо-статистический Генетический Близнецовый Цитологический Биохимический Экспериментального моделирования Ситуационные задачи Задача 1 Мать и одна из дочерей болеют гипертонической болезнью. Установлено, что мать и болеющая дочь работают на конвеере, где собирают высокоточное оборудование. У другой дочери тоже иногда бывают подъемы артериального давления. К какой группе генетических заболеваний следует отнести гипертоническую болезнь в этой семье? Задача 2 У девушки 16-ти лет отмечаются некоторые отклонения от нормы: рост ниже, чем у однолеток, отсутствуют признаки полового созревания, очень короткая шея, широкие плечи. Интеллект в норме. Какой синдром можно предположить? К какой группе заболеваний следует отнести этот синдром? Задача 3 Мальчику 10-ти лет поставлен диагноз – дальтонизм (красно-зеленая слепота). Родители его здоровы, цветовое зрение нормальное. Но у дедушки по материнской линии отмечается такая же аномалия. Какой тип наследования характерен для данной аномалии? Задача 4 У мужчины наблюдается: высокий рост, астеническое строение тела, гинекомастия, умственная отсталость. При микроскопии клеток слизистой оболочки ротовой полости найден в 30% половой хроматин (одно тельце Барра). Каков наиболее вероятный диагноз в данном случае? Задача 5 Пациентка 60-ти лет обратилась к врачу с жалобами на боли в мелких суставах ног и рук. Суставы увеличены, имеют вид утолщенных узлов. В сыворотке крови повышено содержание уратов. Нарушение обмена какого вещества может быть причиной развития этого состояния? Как называется описанное явление? 68 Задача 6 К врачу обратился мужчина 65 лет с жалобами на острую боль в больших пальцах ног. Он любит и часто употребляет пиво. Возникло подозрение на подагру. Для подтверждения диагноза содержание какого вещества необходимо определить в крови? Задача 7 В приемную медико-генетической консультации обратилась пациентка. При осмотре выявились следующие симптомы: трапециевидная шейная складка (шея «сфинкса»), широкая грудная клетка, широко расставленные, слабо развитые соски молочных желез. Каков наиболее вероятный диагноз? Тестовые задания Задание 1. Гетерозиготная мать-носитель передала мутантный ген половине сыновей (которые болели) и половине дочерей, которые остались фенотипически здоровыми, но являются носителями и могут передать рецессивный ген с Х-хромосомой следующему поколению. Гены какого из перечисленных заболеваний могут быть переданы дочерями? A. Полидактилии B. Талассемии C. Фенилкетонурии D. Гемофилии E. Гипертрихоза Задание 2. Мужчина 25 лет заболел хореей Гетингтона. При обследовании установлено, что он родился здоровым ребенком, рос и развивался нормально, но его мать и дед по материнской линии болели этим заболеванием. Какой тип наследования имеет место в данном случае? A. Аутосомно-рецессивный B. Аутосомно-доминантный C. Неполного доминирования D. Доминантный сцепленный с полом E. Рецессивный сцепленный с полом Задание 3. Мать и одна из дочерей болеют гипертонической болезнью. Установлено, что мать и болеющая дочь работают на конвеере, где собирают высокоточное оборудование. У другой дочери тоже иногда бывают подъемы артериального давления. К какой группе генетических заболеваний следует отнести гипертоническую болезнь в этой семье? A. Моногенных B. Хромосомных C. Мультифакторных 69 D. Геномных E. Врожденных Задание 4. Мужчина высокого роста, у которого увеличена нижняя челюсть и выступают надбровные дуги, был обследован в медико-генетической консультации. Выявлен кариотип 47 ХУУ. Какой выявлен синдром? A. Эдвардса B. Патау C. «Супермужчина» D. Шерешевского-Тернера E. Кляйнфельтера Задание 5. У больного серповидноклеточные эритроциты, которые обнаружились при подъеме в горы. Наряду с HbA у него обнаружен HbS. Какой тип наследования характерен для этой патологии? A. Наследование, сцепленное с половой Х-хромосомой B. Неполного доминирования C. Доминантное наследование D. Рецессивное наследование E. Плазматическое наследование Задание 6. У девушки 16 лет отмечаются некоторые отклонения от нормы: рост ниже, чем у однолеток, отсутствуют признаки полового созревания, очень короткая шея, широкие плечи. Интеллект в норме. Какой из перечисленных синдромов можно предположить? A. Патау B. Дауна C. Эдвардса D. Кляйнфельтера E. Шерешевского-Тернера Задание 7. У женщины при обследовании клеток слизистой оболочки щеки не найден половой хроматин. Какое из приведенных заболеваний можно предположить? A. Болезнь Дауна B. Трисомия Х C. Болезнь Коновалова-Вильсона D. Синдром Леша-Найяна E. Синдром Шерешевского-Тернера Задание 8. Какой тип наследования характерен для сахарного диабета? A. Наследование по аутосомно-рецессивному типу B. Наследование, сцепленное с Х-хромосомой C. Наследование дефектов генов комплекса гистосовместимости 70 D. Наследственная предрасположенность E. Наследование по аутосомно-доминантному типу Задание 9. Мальчику 10 лет поставлен диагноз – дальтонизм (красно-зеленая слепота). Родители его здоровы, цветовое зрение нормальное. Но у дедушки по материнской линии отмечается такая же аномалия. Какой тип наследования характерен для данной аномалии? A. Рецессивный сцепленный с полом B. Неполного доминирования C. Доминантный сцепленный с полом D. Аутосомно-доминантный E. Аутосомно-рецессивный Задание 10. У мужчины наблюдается: высокий рост, астеническое строение тела, гинекомастия, умственная отсталость. При микроскопии клеток слизистой оболочки ротовой полости найден в 30% половой хроматин (одно тельце Барра). Каков наиболее вероятный диагноз в данном случае? A. Болезнь Иценко-Кушинга B. Болезнь Реклингаузена C. Синдром Ди Джорджи D. Болезнь Дауна E. Синдром Кляйнфельтера Задание 11. При клиническом обследовании у беременной женщины выявлено повышенное содержания фенилаланина в крови. Что из ниже перечисленного может возникнуть у ребенка? A. Развитие олигофрении B. Развитие галактоземии C. Рождение ребенка с синдромом Шерешевского-Тернера D. Развитие болезни Коновалова-Вильсона E. Рождение ребенка с синдромом Дауна Задание 12. Пациентка 60 лет обратилась к врачу с жалобами на боли в маленьких суставах ног и рук. Суставы увеличены, имеют вид утолщенных узлов. В сыворотке крови повышено содержание уратов. Нарушение обмена какого вещества может быть причиной развития этого состояния? A. Пиримидинов B. Аминокислот C. Пуринов D. Липидов E. Углеводов Эталоны ответов к тестам 1. – D 5. - B 9. - E 2. - C 6. - E 10. - E 71 3. - C 4. - C 7. - E 8. - D 11. - A 12. - C 4. РЕАКТИВНОСТЬ И РЕЗИСТЕНТНОСТЬ ОРГАНИЗМА. 4.1. ЗНАЧЕНИЕ «БАРЬЕРНЫХ» ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ОРГАНИЗМА В РЕЗИСТЕНТНОСТИ. Реактивность – это свойство организма и его структур отвечать определенным образом изменениями жизнедеятельности на действие факторов внешней среды. Реактивность обеспечивает взаимодействие организма с окружающим миром. Она существенно влияет на развитие и течение болезней. Реактивность бывает: видовой, групповой и индивидуальной (видовая реактивность присуща всем особям данного вида, групповая – определенной группе особей, индивидуальная - конкретному индивидууму); неспецифической и специфической. Неспецифическая (первичная, простая) реактивность проявляется при действии разнообразных факторов на организм генетически запрограммированными стандартными ответными реакциями (например, защитно – компенсаторные реакции при гипоксии, действии температурного фактора и т.д.). Специфической называется иммунологическая реактивность. Физиологической и патологической. Физиологическая реактивность определяет реакции здорового организма. Патологической называют качественно измененную реактивность при действии патогенных факторов на организм (например, аллергия). Повышенной (гиперергия), пониженной (гипоергия) и извращенной (дизергия). На реактивность организма влияют: Возраст. Для раннего детского и пожилого возраста характерна низкая реактивность Пол Наследственность Конституция Функциональное состояние нервной, эндокринной, иммунной систем и соединительной ткани Факторы окружающей среды (климат, характер питания, социальные условия и т.д.) Резистентность – это устойчивость организма к действию патогенных факторов. Резистентность бывает пассивной и активной. Пассивная – это нечувствительность к действию патогенного фактора, невосприимчивость к нему (существование биологических барьеров; 72 отсутствие структур, способных взаимодействовать с патогенным фактором; уничтожение патогенного фактора механизмами, не связанными с реакциями организма на действие этого фактора; замедление реализации патогенетических механизмов, запускаемых взаимодействием организма с патогенным фактором). Активная резистентность (сопротивляемость) – это устойчивость, которая обеспечивается комплексом защитно – компенсаторных реакций, направленных на уничтожение патогенного фактора и последствий его действия. Ее основу составляют механизмы реактивности (фагоцитоз, синтез антител и т.д.). Между реактивностью и резистентностью существуют различные варианты взаимосвязи: Увеличение реактивности вызывает повышение активной резистентности Увеличение реактивности вызывает уменьшение активной резистентности Уменьшение реактивности приводит к уменьшению активной резистентности Уменьшение реактивности сопровождается увеличением пассивной резистентности Неспецифическая резистентность обеспечивает устойчивость организма к действию агентов. К ней, в частности, относят биологические барьерные приспособления. Биологические барьеры – это специализированные тканевые структуры, которые осуществляют защиту организма или отдельных его частей от патогенных влияний окружающей среды и обеспечивают сохранение гомеостаза. Их делят на внешние и внутренние. К внешним барьерам относятся кожа и слизистые оболочки. Кожа защищает организм от физических, химических и биологических влияний внешней среды, отсюда важна ее целостность. Кроме того, придатки кожи в виде потовых и сальных желез создают определенную рН среды, губительно действующую на некоторые микроорганизмы, и чисто механически смывают патогенные агенты. Слизистые оболочки дыхательных путей задерживают вредные вещества, находящиеся в атмосфере (реснитчатый эпителий), выделяют слизь, помогающую органам дыхания очиститься. Слизистая желудочно – кишечного тракта многофункциональна. В ротовой полости содержится лизоцим слюны: в полости желудка – соляная кислота и слизь, оказывающие бактерицидное и защитное действие; в кишечнике – естественная микрофлора (кишечная палочка), обеспечивающая антагонизм патогенной микрофлоре и т.д. Среди внутренних барьеров выделяют органы – барьеры и гистогематические барьеры, которые разделяют кровь и ткани. К органам – барьерам относятся печень, обезвреживающая ядовитые вещества, поступающие с пищей или образующиеся в кишечнике (индол, 73 фенол, скатол). Это реализуется за счет реакций окисления, восстановления, гидролиза, а также реакций соединения с глюкуроновой и серной кислотами, глицином, глутамином (реакции коньюгации). Дезинтоксикация аммиака, образующегося в печени в реакциях дезаминирования продуктов белкового обмена, осуществляется посредством синтеза мочевины, выделяемой в последующем почками. Почки участвуют в метаболических процессах организма (глюконеогенез, обмен липидов, белков), синтезируется мочевина, образуются вещества, выделяемые с мочой – гиппуровая кислота, аммиак, преобразующийся в почке в аммониевые соли. Почка участвует в регуляции различных показателей организма (рН, осмотического давления, АД, постоянства ионного состава плазмы крови), продуцирует БАВ (ренин, серотонин, брадикинин, простациклин, эритропоэтин и т.д.). Защитная функция почки заключается в том, что она обезвреживает, благодаря SH-группе, трипептид глутадион, чужеродные яды и ядовитые вещества. Защитная функция лимфатической системы (лимфоузлов, селезенки) заключается в транспорте антигенов и антител, кооперации различных иммунокомпетентных клеток (лимфоцитов, макрофагов), формировании первичного и вторичного иммунных ответов на антиген, реализации клеточного иммунитета, переносе из лимфоидных органов плазматических клеток для обеспечения гуморального иммунитета. Детоксикация – переход в лимфу из интерстиция патологически измененных белков, токсинов, клеток и обезвреживание их в лимфоузлах. В патологических случаях пападающие в лимфу бактерии фагоцитируются клетками лимфатического узла, вызывая в них воспаление. Гистогематические барьеры подразделяют на неспециализированные и специализированные. Неспециализированные представляют собой стенку капилляра и состоят из эндотелия и базальной мембраны. В состав специализированных барьеров входят дополнительные структуры. Специализированными являются гематоэнцефалический, гематоофтальмический, гематокохлеарный, гематотестикулярный, гематоплацентарный, гематомамиллярный и гематотиреоидный барьеры. Особенностью каждого барьера является его избирательная (селективная) проницаемость. В разных органах в отношении различных веществ барьерная функция может осуществляться неодинаково. В основе барьерной функции лежат механизмы диализа, ультрафильтрации, осмоса, а также метаболическая активность клеток, входящих в структуру барьера. Интенсивность транспорта через барьер зависит от потребности органа, гемодинамики, нервных и гуморальных влияний, наличия или отсутствия морфологических и функциональных нарушений. Барьерная функция меняется в зависимости от возраста, пола, нервных и гуморальных влияний, различных воздействий внешней и внутренней среды. Функциональное состояние барьеров может измениться при смене сна и бодрствования, голодании, утоплении, травме, облучении инфракрасными, 74 ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами, воздействии ультракороткими и высокочастотными волнами, ультразвуком. Введение алкоголя, ацетилхолина, гистамина, кининов, гиалуронидазы, средств, возбуждающих центральную нервную систему, повышает проницаемость барьеров, а катехоламина, солей кальция, витамина Р, снотворных средств оказывает противоположное действие. Проницаемость барьеров меняется при патологических процессах. Повышение проницаемости делает органы более чувствительными к ядам, интоксикации, усиливает опухолевый рост. С нарушением барьеров связывается возможность аутоиммунного повреждения органов Ситуационные задачи Задача 1 Во время исследования ликвора в нем обнаружены эритроциты и нейтрофильные лейкоциты. О чем свидетельствуют эти явления? Задача 2 В результате травматического поражения произошло кровоизлияние в переднюю камеру глаза. Какое явление может возникнуть в хрусталике здорового глаза? Объясните механизм возможного нарушения. Задача 3 В организм человека с пищей попала сулема. Какие органы выделяют ее из организма? Какие изменения возникнут в пораженных органах? Объясните механизм возникших нарушений. Задача 4 В результате повреждения кожного покрова в организм проникли стрептококки. Какие фагоциты фагируют эти микроорганизмы? Как это можно объяснить? Задача 5 В пробирку налили светлые растворы хлористого железа и желтой кровяной соли. Жидкость окрасилась в голубой цвет. Напишите реакцию и объясните причину изменения цвета жидкости в пробирке. Тестовые задания Задание 1. После приема алкоголя и наркотиков у человека участились заболевания кожи воспалительного характера. Чем объясняется повышенная заболеваемость этого человека? A. Повреждением гистогематического барьера 75 B. C. D. E. Повреждением лейкоцитов Повреждением печени Нарушением метаболизма Нарушением рН кожи Задание 2. В условиях подъема в горы у человека возникла одышка, тахикардия, эйфория. Наблюдаемые изменения являются проявлением реактивности: A. Специфической B. Неспецифической C. Групповой D. Дизергической E. Гиперергической Задание 3. Больному радикулитом была сделана новокаиновая блокада, после которой у него потемнело в глазах, артериальное давление снизилось до 90/50 мм рт.ст., дыхание участилось до 24 в мин. Состояние больного является проявлением реактивности: A. Физиологической B. Гипергической C. Нормергической D. Неспецифической E. Гиперергической Задание 4. После травмы одного глаза у больного постепенно начало падать зрение в другом глазу. Каким механизмом можно объяснить это явление? A. Снижением резистентности организма B. Инфекцией C. Повреждением гистогематического барьера D. Иммунодефицитом E. Иммунодепрессией Задание 5. У ВИЧ-инфицированного человека отмечаются частые простудные заболевания. Какие клетки первично поражает вирус иммунодефицита человека? A. Т-лимфоциты хелперы B. В-лимфоциты C. Плазмоциты D. Т-лимфоциты киллеры E. Т-лимфоциты супрессоры Задание 6. Известно, что при некоторых патологических процессах реактивность организма изменяется противоположно изменению его 76 резистентности. При каких патологических процессах либо заболеваниях возможна такая ситуация? A. Шоке B. Лихорадке C. Воспалении D. Постгеморрагической анемии E. Артериальной гипертензии Задание 7. У ребенка пяти лет, часто болеющего респираторными заболеваниями, отмечаются экзематозные явления после приема некоторых пищевых продуктов, склонность к затяжному течению воспалительных процессов. Какой вид диатеза можно предположить в данном случае? A. Лимфатико-гипопластический B. Астенический C. Нервно-артритический D. Геморрагический E. Экссудативно-катаральный Задание 8. Больного К., 48лет, на протяжении длительного времени беспокоят частые грибковые заболевания ног и гнойничковая сыпь на поверхности туловища. В анамнезе злоупотребление алкоголем. Что способствовало реализации причины заболевания в данном случае? A. Повреждение гематоэнцефалического барьера B. Снижение барьерной функции печени C. Первичный иммунодефицит D. Аллергия E. Хроническая интоксикация Задание 9. У пожилого человека отмечается повышенная чувствительность к инфекциям, в особенности активизация хронической вирусной инфекции, заболевание сосудов, в том числе атеросклеротического типа, пернициозная анемия. Изменения в какой системе при старении организма сопровождается описанными явлениями? A. Эндокринной B. Нервной C. Иммунной D. Соединительной ткани E. Кровообращения Задание 10. У матери, страдающей алкоголизмом, родился ребенок. В процессе его роста и развития были обнаружены признаки отставания в физическом и умственном развитии. К патологии какого характера можно отнести данный случай? A. Наследственной 77 B. C. D. E. Хромосомной Приобретенной Врожденной Перинатальной Задание 11. Неспецифические факторы защиты полости рта от проникновения патогенных микроорганизмов играют важную роль в общей системе физиологической устойчивости организма. Какой из перечисленных компонентов в полости рта является важнейшим фактором неспецифической защиты? A. Комплемент B. Фагоцитоз C. В-лизины D. Пропердин E. Лизоцим Задание 12. У ребенка, часто болеющего ангинами и фарингитами, отмечается увеличение лимфоузлов и селезенки. Внешний вид характеризуется пастозностью и бледностью, мышечная ткань развита слабо. В крови наблюдается лимфоцитоз. Как называется такой вид диатеза? A. Экссудативно-катаральный B. Астенический C. Геморрагический D. Лимфатико-гипопластический E. Нервно-артрический Эталоны ответов к тестам 1. – C 2. - B 3. - E 4. – C 5. – A 6. – A 7. - E 8. – B 9. – C 10. – D 11. - E 12. – D 4.2. ПАТОЛОГИЯ РЕАКТИВНОСТИ. НАРУШЕНИЕ ИММУННОЙ РЕАКТИВНОСТИ. ИММУНОДЕПРЕССИВНЫЕ И ИММУНОДЕФИЦИТНЫЕ СОСТОЯНИЯ. 78 Иммунологическая реактивность – это способность организма отвечать на действие антигенов образованием антител и комплексом клеточных реакций, специфичных по отношению к данному антигену. Существует два механизма иммунологической реактивности: гуморальный и клеточный. Гуморальный тип иммунного ответа направлен прежде всего на внеклеточные бактерии и вирусы. Эффекторным звеном этого типа ответа являются антитела (иммуноглобулины) – продукты деятельности Влимфоцитов. Клеточный тип иммунного ответа направлен на защиту от внутриклеточных инфекций и микозов, внутриклеточных паразитов и опухолевых клеток. Его эффекторным звеном являются иммунные Тлимфоциты, несущие специфические рецепторы к данному антигену. Антигены – это вещества, способные при поступлении в организм вызывать иммунный ответ и взаимодействовать с продуктами этого ответа – антителами или активированными Т-лимфоцитами. Антигенами, как правило, являются высокомолекулярные соединения. Неполными антигенами (гаптенами) называют низкомолекулярные соединения, которые не обладают иммуногенностью (не могут индуцировать иммунный ответ), но способны после соединения с белками организма специфически взаимодействовать с антителами. Антитела – это белки (иммуноглобулины), которые синтезируются под влиянием антигенов и специфически взаимодействуют с ними. Иммунный ответ осуществляется В-лимфоцитами, Т-лимфоцитами и макрофагами. Основная функция В-лимфоцитов – образование антител (иммуноглобулинов). Под действием антигенного стимула β-лимфоциты определенного клона претерпевают изменения (бласттрансформацию) и превращаются в плазматические клетки. Последние продуцируют иммуноглобулины пяти классов: Ig M, Ig E, Ig G,Ig A, Ig D. Основные функции Т-лимфоцитов: -Цитотоксичность (киллерная функция, выполняемся Т-киллерами) – способность уничтожать (убивать) клетки, несущие на своей поверхности антигены. -Кооперативная (хелперная функция, выполняемая Т-хелперами) – способность обеспечивать зваимодействие разных субпопуляций Тлимфоцитов, В-лимфоцитов и макрофагов. -Образование биологически активных веществ – лимфокинов (выполняемая Т-продуцентами лимфокинов) -Супрессорная функция (выполняемая Т-супрессорами) – угнетение избыточного иммунного ответа, участие Т-лимфоцитов в формировании иммунологической толерантности. Макрофаги поглощают, перерабатывают и представляют (презентуют) антиген иммунокомпетентным клеткам (Т- и В-лимфоцитами), 79 принимают участие в кооперации Т- и В-лимфоцитов, отсюда их название - АПК (антиген-презентующие клетки) Тимуснезависимыми называют антигены, образование антител против которых не требует участия Т-лимфоцитов. Иммунный ответ организма заключается в следующем: взаимодействие антигена с В-лимфоцитами, бласттрансформация В-лимфоцита (превращение его в лимфобласт), деление и пролиферация лимфобласта с образование клона Влимфоцитов, дифференцировка В-лимфоцитов в плазматические клетки и синтез плазматическими клетками антител - Ig M. Тимусзависимыми называют антигены, образование антител против которых требует сложной кооперации макрофагов, Т- и В-лимфоцитов. Иммунный ответ на эти антигены характеризуется следующими этапами: Макрофагальный этап. Происходит поглощение и переваривание макрофагами антигеннесущих клеток и частиц с последующей презентацией антигенных детерминант на плазматической мембране макрофага. Кооперация макрофагов с Т-лимфоцитами. В результате такой кооперации появляется клон специфических Т-хелперов. Кооперация Т-хелперов и макрофагов с В-лимфоцитами. Благодаря взаимодействию этих клеток антигенные детерминанты передаются Влимфоцитами. Бласттрансформация В-лимфоцитов с образованием клонов плазматических клеток, продуцирующих антитела всех классов против данного антигена. Конечный этап иммунного ответа клеточного типа осуществляется Тлимфоцитами (эффекторами), к которым относят цитотоксические Тлимфоциты (Т – киллеры) и Т-лимфоциты – продуценты лимфокинов. Иммунный ответ клеточного типа имеет следующие этапы: Макрофагальный этап Кооперация макрофагов с Т-лимфоцитами с образованием активированных Т-эффекторов. Образование клонов Т-эффекторов результате пролиферации активированных Т-киллеров и Т-продуцентов лимфокинов. Образовавшиеся Т – киллеры специфически взаимодействуют с антигеннесущей клеткой и уничтожают ее. Выделенные Тпродуцентами лимфокины вовлекают в борьбу с чужеродными объектами другие клетки: макрофаги, гранулоциты, О- и В-лимфоциты Иммунологическая недостаточность – это врожденный или приобретенный дефект иммунной системы, который проявляется неспособностью организма полноценно осуществлять реакции гуморального и (или) клеточного иммунитета. Иммунологическая недостаточность может быть первичной и вторичной. 80 Первичной называют иммунологическую недостаточность, которая возникает вследствие врожденных дефектов иммунной системы. Причиной их возникновения являются: Генные мутации. Образовавшиеся дефектные гены передаются или сцепленно с полом (1/3 известных на сегодня первичных иммунодефицитов) или аутосомнорецессивно; Хромосомные мутации. Наиболее часто к развитию иммунодефицитов ведут аномалии 14,18,20-й пар хромосом и синдром Дауна. Иммунологическая недостаточность при этом сочетается с другими сложными синдромами, возникающими вследствие хромосомных аберраций; Внутриутробные инфекции. Часто к возникновению иммунологической недостаточности приводят вирус краснухи и цитомегаловирус, которые вызывают сложные пороки развития плода. В зависимости от уровня нарушений и локализации дефекта различают следующие виды первичных иммунодефицитов: Гуморальные, или В-клеточные Клеточные, или Т-клеточные Комбинированные Первичные В-иммунодефициты возникают в результате нарушения процессов образования и дифференцировки В-лимфоцитов. В качестве примеров: Агаммаглобулинемия Брутона. При этом блокируется образование всех типов плазматических клеток так, что снижается количество Ig G, и особенно Ig А. Генетический блок имеет место, вероятно, на уровне клетки – предшественника В-лимфоцитов. В крови и лимфатических узлах отсутствуют В-лимфоциты и плазматические клетки. Заболевание передается сцепленно с Х-хромосомой и проявляется у мальчиков. В то же время реакции Т-лимфоцитов сохранены. Поздняя гипогаммаглобулинемия развивается в возрасте 25-30 лет, а иногда между 40 и 50 годами. При этом снижение количества иммуноглобулинов умеренное, но уменьшается и синтез изогемагглютининов групп крови. Иммунодефицит Ig А развивается при генетическом блоке на конечном этапе трансформации В-лимфоцитов в плазматические клетки, синтезирующие Ig А. Передается как аутосомный, рецессивный, а иногда доминантный признак. В некоторых случаях у больных обнаруживается делеция 18-й хромосомы. Синтез других классов иммуноглобулинов обычно сохраняется. Иммунодефицитное заболевание, связанное с блоком синтеза Ig G, Ig А при сохранении синтеза Ig М. Генетический блок может быть на уровне конечных этапов превращения В-лимфоцитов в плазматические клетки, а также при переключении синтеза IgМ на синтез Ig G и Ig А в одной и той же плазматической клетке. 81 Первичные Т-иммунодефициты возникают в результате нарушения процессов образования и дифференцировки Т- лимфоцитов. К ним относятся: Синдром Ди Джорджи – врожденная гипоплазия либо аплазия вилочковой железы. Является следствием пороков эмбрионального развития и часто сочетается с «волчьей пастью», аномалиями дуги аорты, аплазией паращитовидных желез. Нарушается дифференцировка клеток – предшественников Т-лимфоцитов в Т0лимфоциты. Иммунный ответ клеточного типа невозможен, сильно задерживается отторжение трансплантата. Гуморальный ответ на тимуснезависимые антигены сохраняется. Синдром Незелофа – алимфоцитоз. Генетический дефект передается по аутосомно- рецессивному типу. Нарушается превращение Т0 – лимфоцитов в Т1 – лимфоциты, вследствие чего не могут осуществляться клеточные механизмы иммунного ответа. Комбинированные иммунодефициты возникают в результате нарушений превращения стволовой клетки в клетку-предшественницу лимфоцитопоэза или в результате сочетания дефектов В- и Т-линий лимфоцитов. К ним относятся: Тяжелый комбинированный иммунодефицит (швейцарский тип). Заболевание передается как утосомно-рецессивный признак и проявляется в виде лимфоцитопении и гипогаммаглобулинемии (дефицита Т- и В- линий лимфоцитов одновременно), которые обнаруживаются уже в первые недели жизни. При этом вилочковая железа имеет зачаточную форму, кора и мозговое вещество ее не дифференцируется. В периферических лимфоидных органах (селезенке, лимфоузлах) наблюдается резкое уменьшение количества лимфоцитов и плазматических клеток. Трансплантаты тканей не отторгаются, реакция замедленной гиперчувствительности отсутствует. Определяются следы Ig G, отсутствуют Ig М и Ig А. У некоторых больных из-за отсуствия в клетках аденозиндезаминазы накапливается аденозин, который становится токсичным для лимфоцитов. Больные дети редко достигают 2-х летнего возраста. Синдром Луи-Барр (иммунодефицит с телеангиэктазией и атаксией). Наследуется как аутосомно-рецессивное заболевание. Нарушена функция системы Т- и В-лимфоцитов, дифференцировка Т-лимфоцитов на ранних этапах генеза. Вилочковая железа находится в зачаточном состоянии, количество Т-лимфоцитов снижено, отсутствует Ig А, понижен или остается нормальным уровень IgG при нормальном уровне Ig М. Нарушены конечные этапы дифференцировки Влимфоцитов. Продолжительность жизни больных редко достигает 2030 лет. Синдром Вискота – Олдрича (иммунодефицит с тромбоцитопенией и экземой). Наследование заболевания сцеплено с полом, оно проявляется у мальчиков в возрасте не старше 10 лет. Прогрессивно 82 нарушается функция системы Т-лимфоцитов, опустошаются Т-зоны в лимфатических узлах. Одновременно нарушаются гуморальные иммунные реакции в связи с понижением В-линии: снижается Ig М при нормальном содержании Ig А и Ig G. Иммунодефицитные заболевания часто приводят к тяжелым последствиям. Наблюдается резкое снижение иммунитета – пониженная устойчивость к инфекциям, отмечается значительный рост опухолевых заболеваний, увеличение аутоиммунных заболеваний. Дефицит Тлимфоцитов приводит к значительному снижению устойчивости к вирусным и грибковым заболеваниям, в меньшей степени – к гноеродной и пневмококковой инфекции. Иммунодефициты системы В-лимфоцитов сопровождаются значительным снижением устойчивости к стрептококковой, пневмококковой, кишечной инфекциям, что обусловливает развитие респираторных инфекций, пневмонии. При этом сохраняется устойчивость к вирусной и грибковой инфекции. Вид дефицита иммуноглобулинов определяет снижение устойчивости организма к той или иной инфекции: при дефиците Ig М снижается устойчивость к грамотрицательным микробам; при дефиците Ig А ослабляется защита слизистой оболочки пищеварительной системы, глаз и др. Сочетанные иммунодефициты Т- и В-линий лимфоцитов протекают наиболее тяжело. Вторичной называют приобретенную иммунологическую недостаточность (иммунодепрессивные состояния). Причинами ее развития могут быть экзогенные факторы физического (ионизирующее излучение), химического (вещества, обладающие цитостатическим действием иммунодепрессанты) и биологического (вирусы) происхождения. Эндогенными факторами, способствующими развитию иммунодепрессивного состояния (вторичных иммунодефицитов), являются старение и интоксикации (при уремии, ожоговой болезни, злокачественных опухолях). Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) – это инфекционное заболевание, возникающее в результате поражения вирусом иммунной и других систем, вследствие чего организм становится высоковосприимчивым ко вторичным инфекциям и злокачественным опухолям. Причиной СПИД’а является лимфотропный ретровирус – вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Патогенез иммунологической недостаточности у больных СПИД’ом сводится к тому, что вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) поражает клетки, которые на поверхности плазматической мембраны имеют особый белок СД 4+. Этот белок выполняет роль рецептора к белку- гликопротеину вирусной оболочки gp – 120. Наиболее уязвимыми по отношению к ВИЧ являются СД 4 - Т- лимфоциты. По своим функциональным характеристикам они принадлежат к Т-хелперам. Иммунологическая недостаточность в 83 условиях СПИД’а характеризуется прежде всего недостаточностью Тхелперов, следствием чего являются: уменьшение образования антител В-лимфоцитами в ответ на действие тимус-зависимых антигенов; нарушение активации Т-киллеров; нарушение регуляции иммунного ответа в связи с уменьшением образования лимфокинов, в частности, интерлейкина – 2. Источник инфекции – человек в любой стадии инфекционного процесса. Вирус выделяют из крови, спермы, влагалищного секрета, материнского молока (эти жидкости определяют пути передачи вируса), слюны. Пути передачи – половой, парентеральный, трансплацентарный, через материнское молоко. Проявления ВИЧ-инфекции и СПИД’а имеет следующие стадии: стадия сероконверсии (виремии). В течение нескольких недель или месяцев после инфицирования в крови обнаруживают вирус и вирусные антигены при отсутствии специфических антител в сыворотке, появляющихся у большинства инфицированных ВИЧ-1 через 3-6 месяцев после заражения. После короткого (2-4 нед.) инкубационного периода у 50-90% больных отмечаются симптомы, напоминающие инфекционный мононуклеоз или простуду (головная боль, лихорадка, кожная сыпь и лимфаденопатия), спонтанно исчезающие в течение нескольких недель. бессимптомная стадия. Больной остается сероположительным при отсутствии симптомов либо при их минимальной выраженности (обычно диффузная реактивная лимфоаденопатия и головная боль). У ВИЧ- инфицированных часто наблюдается туберкулез, сифилис, гепатит В. стадия ранней симптоматики. Проявляются неспецифические симптомы: лихорадка, повышенное ночное потоотделение, слабость, хроническая диарея, рассеянная лимфаденопатия и головная боль при отсутствии какой-либо специфической или оппортунистической (сопутствующей) инфекции. Появляются сопутствующие инфекции: саркома Капоши, кандидоз ротовой полости, лейкоплакия слизистой оболочки полости рта (часто бессимптомная), инфекции верхних и нижних дыхательных путей и заболевания периодонта. стадия поздней симптоматики. При прогрессирующем уменьшении СД4+- клеток возрастает риск развития оппортунистических инфекций. Основное их проявление – пневмоцистная пневмония и токсоплазмоз с частым поражением головного мозга. Возрастает частота инфицирования микобактериями, цитомегаловирусом; часто отмечают кандидозы пищевода, криптококковые пневмонии, менингиты, рецидивирующие герпетические инфекции на фоне общего истощения. Высвобождение α-фактора некроза опухолей (кахектина) вносит свой 84 вклад в синдром истощения (известен как болезнь худобы в Африке), характерный для прогрессирующего СПИД’а. стадия прогрессирования заболевания. Резкое сокращение числа СД4+ -лимфоцитов (до 50 / мм3 и ниже) приводит к полной дисфункции иммунной системы и развитию оппортунистических инфекций. Оппортунистические инфекции, ассоциированные со СПИД’ом: пневмония, трудноизлечимая диарея, токсоплазмоз, кандидозы полости рта, пищевода, бронхов и легких, устойчивый к терапии теберкулез, генерализованная цитомегаловирусная инфекция (может поражать глазные оболочки и вызывать слепоту), генерализованная инфекция вирусом простого герпеса, генерализованные проявления опоясывающего лишая, рецидивирующая сальмонеллезная бактериемия, прогрессирующая многоочаговая лейкоэнцефалопатия. В основе развития приобретенных иммунных нарушений гуморального типа лежат: 1. Нарушения В-лимфоцитов (клеточный уровень). уменьшение содержания В-лимфоцитов (нарушения лимфоцитопоэза; разрушение В-лимфоцитов – действие вирусов, аутоиммунные реакции); качественные изменения В-лимфоцитов (перерождение в опухолевые клетки – лейкозы, иммунопролиферативные заболевания; нарушения превращения В-лимфоцитов в плазматические клетки); нарушения кооперативных связей (угнетение функции макрофагов; уменьшение Т-хелперных влияний; увеличение Т-супрессорных влияний). 2.Нарушения иммуноглобулинов (молекулярный уровень). нарушения биосинтеза иммуноглобулинов (торможение транскрипции; угнетение трансляции; дефицит аминокислот; дефицит энергии; нарушения посттрансляционной модификации). усиление процессов распада антител – гиперкатаболизм иммуноглобулинов (образование агрегатов иммуноглобулинов; образование антител против иммуноглобулинов) потеря иммуноглобулинов (например, при нефротическом синдроме) Нарушения этого типа проявляются уменьшением устойчивости организма к первичным бактериальным инфекциям, вызываемым стафило-, стрепто- и пневмококками и в меньшей мере – энтерококками и грамотрицательными бактериями. В основе развития приобретенных иммунных нарушений клеточного типа лежит: уменьшение количества Т-лимфоцитов (нарушение лимфоцитопоэза; разрушение Т-лимфоцитов – СПИД, аутоиммунные реакции); качественные изменения Т-лимфоцитов (нарушение цитотоксичности; нарушение образования лимфокинов); 85 нарушение кооперативных связей (угнетение функции макрофагов; нарушение образования интерлейкина – 2; увеличение Т-супрессорных влияний) Для иммунных нарушений клеточного типа характерны: уменьшение устойчивости к вирусным, протозойным инфекциям и микозам; увеличение частоты возникновения злокачественных опухолей; приживление на длительное время трансплантатов; Аутоиммунные реакции (дефицит Т-супрессоров) Существует понятие иммунологическая толерантность – это состояние специфической иммунологической ареактивности иммунной системы по отношению к чужеродным для нее антигенам. Она подразделяется на физиологическую, патологическую и искусственную. Физиологическая подразумевает «терпимость» иммунологической системы к собственным антигенам (изоляция ряда органов барьерами, гибель (апоптоз) клонов лимфоцитов, депрессия цитотоксических лимфоцитов Т-супрессорами и т.д.). Патологическая толерантность подразумевает «терпимость» иммунобиологической системы к чужеродным антигенам (иммунодефицитные состояния, чрезмерное повышение активности Тсупрессоров, перегрузка иммуноцитов избытком чужеродных антигенов и т.д.) Индуцированную (искусственную, медицинскую) толерантность воспроизводят при помощи воздействий, подавляющих активность иммунной системы (ионизирующее излучение, цитостатики, введение иммунных сывороток, иммунодепрессанты, хирургические методы – удаление органов лимфоидной ткани, плазмаферез и т.д.), с целью повышения успеха трансплантации органов и тканей, лечения аллергии, болезней иммунной аутоагрессии и т.д. Реакция «трансплантат против хозяина» развивается при трансплантации реципиенту («хозяину») тканей донора, содержащих иммуноциты (например, костного мозга, селезенки, лейкоцитарной массы). Условия развития реакций «трансплантат против хозяина»: генетическая чужеродность донора и реципиента; наличие в трансплантате большого числа лимфоцитов; неспособность реципиента уничтожить или отторгнуть этот трансплантат. Реакция «трансплантат против хозяина» характеризуется поражением иммунной системы реципиента и развитием в связи с этим иммунодефицита. Помимо иммунной системы, всегда повреждаются и другие органы: кожа, мышцы, ЖКТ, печень, почки. Поражения указанных органов и тканей проявляются некротическими и дистрофическими изменениями, развитием недостаточности их функций, лимфопенией, анемией, тромбоцитопенией, диспептическими расстройствами (тошнотой, рвотой, диареей), увеличением печени. У взрослых описанное состояние называют гомологичной или 86 трансплантационной болезнью. У детей развивается болезнь малого роста ( рант-болезнь) – нарушение физического развития ребенка, полиорганная недостаточность, склонность к развитию инфекционных болезней и новообразований. Неспецифическую иммуностимуляцию можно осуществить путем: введения в организм адьювантов или биологических модификаторов иммунного ответа (адьюванты – это вещества, которые усиливают иммуногенность антигена независимо от его специфичности); использования фармакологических иммуностимуляторов; использования факторов вилочковой железы; введения лимфокинов и других цитокинов (интерлейкина 1, интерлейкина – 2, интерферона) заместительной пересадки красного костного мозга, введения иммуноглобулинов Ситуационные задачи Задача 1 В период зимней спячки сусликов заразили бактериями туберкулеза. Возникает ли заболевание у животных в тот период? Чем можно объяснить такую реакцию данных животных? Задача 2 После приема алкоголя и наркотиков у человека участились заболевания гнойничкового характера на коже и слизистых. С чем связана повышенная заболеваемость у этого человека? Задача 3 Новорожденный ребенок был в контакте с больным корью. Заболеет ли он инфекционным заболеванием? Почему у него будет именно такая реакция? Задача 4 После приема алкоголя и наркотиков у человека участились заболевания кожи воспалительного характера. Чем объясняется повышенная заболеваемость этого человека? Каковы причины и механизмы возникновения изменений воспалительного характера? Задача 5 У ребенка на протяжении первого года жизни наблюдаются частые бактериальные инфекции. Аллергическая реакция на туберкулин положительная. С чем связано состояние иммунодефицита? Каков механизм 87 возникающих при бактериальных инфекциях изменений воспалительного характера? Задача 6 У ребенка пяти лет, часто болеющего респираторными заболеваниями, отмечаются экзематозные явления после приема некоторых пищевых продуктов, склонность к затяжному течению воспалительных процессов. Какой вид диатеза можно предположить в данном случае? Чем объясняется затяжное течение воспалительных процессов? Задача 7 Больного К., 48-ми лет, на протяжении длительного времени беспокоят частые грибковые заболевания ног и гнойничковая сыпь на поверхности туловища. В анамнезе злоупотребление алкоголем. Что способствовало реализации причины заболевания в данном случае? Каков механизм возникающих при грибковых поражениях изменений кожи? Задача 8 У матери, страдающей алкоголизмом, родился ребенок. В процессе его роста и развития были обнаружены признаки отставания в физическом и умственном развитии. К патологии какого характера можно отнести данный случай? Чем можно объяснить такие нарушения роста и развития ребенка в этом случае? Задача 9 У ребенка, часто болеющего ангинами и фарингитами, отмечается увеличение лимфоузлов и селезенки. Внешний вид характеризуется пастозностью и бледностью, мышечная ткань развита слабо. В крови наблюдается лимфоцитоз. Как называется такой вид диатеза? Чем объясняется частота возникновения воспалительных процессов у данного ребенка? Задача 10 После проведения прививки КДС мальчик 11-ти лет погиб при клинической картине дифтерии. При изучении истории развития ребенка установлено, что у него периодически отмечались петехиальные высыпания на коже рук и ног, экзема. Вследствие чего погиб ребенок? Каков механизм имеющихся при этом изменений в иммунологическом статусе? Тестовые задания 88 Задание 1. При обследовании больного было выявлено недостаточное количество иммуноглобулинов. Какие клетки иммунной системы продуцируют иммуноглобулин? A. Т –киллеры B. Плазматические C. Т- хелперы D. Макрофаги E. Микрофаги Задание 2. У ВИЧ-инфицированного человека наблюдаются частые простудные заболевания. Какие клетки первично поражает вирус иммунодефицита человека? A. Т-лимфоциты хелперы B. В-лимфоциты C. Плазмоциты D. Т-лимфоциты киллеры E. Т-лимфоциты супрессоры Задание 3. У ребенка на протяжении первого года жизни наблюдаются частые бактериальные инфекции. Аллергическая реакция на туберкулин положительная. С чем связано иммунодефицитное состояние? A. Врожденной Т-клеточной недостаточностью B. Приобретенным иммунодефицитом C. Врожденной В-клеточной недостаточностью D. Врожденным дефектом Т-супрессоров E. Врожденным комбинированным (тотальным) иммунодефицитом Задание 4. Мужчина 25 лет жалуется на часто возникающие воспалительные заболевания различной локализации. Установлено, что он – инъекционный наркоман. Проба на ВИЧ-инфекцию оказалась положительной. Какой из указанных типов клеток наиболее существенно поражается ВИЧ? A. Плазматические клетки B. Киллеры C. Хелперы D. Нейтрофильные гранулоциты E. Моноциты Задание 5. У новорожденных крысят в эксперименте была удалена вилочковая железа. При этом развилась болезнь, которая характеризуется резким снижением в крови лимфоцитов, развитием инфекций, спленомегалией, остановкой роста и летальным исходом. Какое нарушение функции иммунной системы при этом наблюдается? A. Комбинированный дефект Т- и В-лимфоцитов 89 B. C. D. E. Гиперфункция системы В-лимфоцитов Гиперфункция системы Т-лимфоцитов Недостаточность системы В-лимфоцитов Недостаточность системы Т-лимфоцитов Задание 6. У пожилого человека отмечается повышенная чувствительность к инфекциям, в особенности активизация хронической вирусной инфекции, заболевание сосудов, в том числе атеросклеротического типа, В12фолиеводефицитная анемия. Изменения в какой системе при старении организма сопровождается описанными явлениями? A. Нервной B. Иммунной C. Эндокринной D. Соединительной ткани E. Кровообращения Задание 7. У больного наблюдается синдром Ди Джорджи, в основе которого лежит гипоплазия вилочковой железы. К какой форме иммунной патологии относится это заболевание? A. Иммунодепрессии в системе Т-лимфоцитов B. Приобретенному иммунодефициту в системе Т-лимфоцитов C. Врожденному иммунодефициту в системе Т-лимфоцитов D. Врожденному иммунодефициту в системе В-лимфоцитов E. Приобретенному иммунодефициту в системе В-лимфоцитов Задание 8. После проведения прививки КДС мальчик 11 лет погиб при клинической картине скарлатины. При изучении истории развития ребенка установлено, что у него периодически отмечались петехиальные высыпания на коже рук и ног, экзема. Больной погиб вследствие наличия у него: A. Дефицита системы В-лимфоцитов B. Дефицита системы Т-лимфоцитов C. Тромбоцитопении D. Комбинированного иммунодефицита E. Гемофилии Задание 9. Новорожденный ребенок был в контакте с больным корью и не заболел. Что лежит в основе этого явления? A. Приобретенный иммунитет B. Несовершенство терморегуляции C. Несовершенство иммунной системы D. Особенности степени развития ЦНС E. Врожденный иммунитет 90 Задание 10. У больной с клиническими признаками иммунодефицита количество и функциональная активность Т- и В- лимфоцитов не изменены. При обследовании на молекулярном уровне обнаружен дефект, при котором нарушена функция антигенпрезентации к иммунокомпетентным клеткам. Дефект каких клеток наиболее вероятен? A. Фибробласты, Т-лимфоциты, В-лимфоциты B. Т-лимфоциты, В-лимфоциты C. Макрофаги, моноциты D. NK-клетки E. 0-лимфоциты Задание 11. У 12-летнего мальчика часто возникают вирусные и бактериальные инфекции, экзематозные поражения кожи. При обследовании обнаружено увеличение Т-лимфоцитов и IgM при нормальном содержании IgA и IgG. Какой вид патологии иммунной системы наблюдается у больного? A. Гипоплазия тимуса B. Синдром Шерешевского-Тернера C. Гипогаммаглобулинемия Брутона D. Комбинированный иммунодефицит E. Наследственный иммунодефицит системы комплемента Задание 12. Ребенку после анализа иммунограммы поставили диагноз первичный иммунодефицит гуморального звена иммунитета. Какая из причин может привести к развитию первичного иммунодефицита в организме ребенка? A. Нарушения реактивности и резистентности организма B. Токсическое повреждение В-лимфоцитов C. Нарушения обмена веществ в организме матери D. Наследственные нарушения в иммунной системе E. Нарушения в процессе эмбрионального развития Задание 13. Ребенок родился с волчьей пастью. При обследовании обнаружены пороки аорты, в крови- уменьшение Т- лимфоцитов. Какой иммунодефицитный синдром у новорожденного? A. Ди Джорджи B. Швейцарский тип C. Луи- Барр D. Вискотта- Олдрича E. Чедиака- Хигаси Задание 14. У больного с клиническими признаками первичного иммунодефицита обнаружено нарушение функции антигенпрезентации иммунокомпетентными клетками. Дефект структур каких клеток является возможным? A. Макрофагов, моноцитов 91 B. C. D. E. Т-лимфоцитов О-моноцитов Фибробластов В-лимфоцитов Задание 15. Больной с инфекционным мононуклеозом в течение двух недель принимал глюкокортикостероидые препараты. Наступила ремиссия, но у него возникло обострение хронического тонзиллита. Результатом какого действия глюкокортикостероидов является данное осложнение? A. Антиаллергическое B. Противовоспалительное C. Противошоковое D. Иммунодепрессивное E. Антитоксическое Задание 16. Мальчик на втором году жизни стал часто болеть респираторными заболеваниями, стоматитами, гнойничковыми поражениями кожи. Даже небольшие повреждения десен и слизистой осложняются длительно протекающим воспалением. Установлено, что в крови ребенка практически отсутствуют иммуноглобулины всех классов. Снижение функциональной активности какой клеточной популяции лежит в основе описанного синдрома? A. Макрофаги B. NK-клетки C. Нейтрофилы D. Т-лимфоциты E. В-лимфоциты Задание 17. Ребенок 2-х лет, с рождения страдавший тяжелыми рецидивирующими инфекциями, умер от пневмоцистной пневмонии. На вскрытии обнаружена гипоплазия тимуса, селезенки, лимфатических узлов. Микроскопически: тимус лишен лимфоидных клеток; в периферических органах иммуногенеза – резкое уменьшение размеров зон Т- и Влимфоцитов. Какой тип иммунопатологических процессов имел место у ребенка? A. Приобетенный гуморальный иммунодефицит B. Врожденный гуморальный иммунодефицит C. Приобретенный клеточный иммунодефицит D. Комбинированный врожденный иммунодефицит E. Врожденный клеточный иммунодефицит Задание 18. У ребенка 5-ти лет диагностирована болезнь Брутона, которая проявиляется в тяжелом течении бактериальных инфекций, отсутствии В- 92 лимфоцитов и плазматических клеток. Какие изменения содержания иммуноглобулинов будут наблюдаться в сыворотке крови этого ребенка? A. Уменьшение Ig G, Ig E B. Увеличение Ig G, Ig E C. Изменений не будет D. Увеличение Ig А, Ig М E. Уменьшение Ig А, Ig М Задание 19. Мужчина 25 лет жалуется на часто возникающие воспалительные заболевания различной локализации. Установлено, что ониньекционный наркоман. Проба на ВИЧ-инфекцию оказалась положительной. Какой из указанных типов клеток наиболее существенно поражается ВИЧ? A. Плазматические клетки B. Киллеры C. Хелперы D. Нейтрофильные гранулоциты Задание 20. Профилактическая вакцинация ослабленными микроорганизмами вызывает в организме выработку антител к этим микробам. Какие клетки относятся к антителопродуцирующим клеткам иммунной системы? A. Т-лимфоциты B. Макрофаги C. NK-клетки D. Т-хелперы E. Плазмоциты Задание 21. У ребенка двух лет встановлен диагноз гипоплазия тимуса. Какой признак состояния иммунной системы является наиболее характерным для этого иммунодефицита? A. Снижение количества В-лимфоцитов B. Дефицит Т- и В-лимфоцитов C. Отсутствие плазматических клеток D. Снижение количества Т-лимфоцитов E. Снижение иммуноглобулинов М Задание 22. Мальчик на втором году жизни стал часто болеть респираторными заболеваниями , стоматитами , гнойничковыми поражениями кожи. Даже небольшие повреждения десен и слизистой осложняются длительно протекающим воспалением . Установлено, что в крови ребенка практически отсутствуют иммуноглобулины всех классов . Снижение функциональной активности какой клеточной популяции лежит в основе описанного синдрома? 93 А. NK- лимфоциты В. нейтрофилы С. Макрофаги D. Т- лимфоциты Е. В- лимфоциты Задание 23. К врачу- иммунологу на прием обратился больной с жалобами на диарею, потерю веса за несколько месяцев , субфебрилитет, увеличение лимфоузлов . Врач заподозрил у пациента ВИЧ – инфекцию. Содержание каких иммунокомплексных клеток необходимо исследовать у больного в первую очередь? А. Моноцитов В. Плазматических клеток С. Т- лимфоцитов – хелперов D. Т- лимфоцитов – супрессоров Е. В- лимфоцитов Эталоны ответов к тестам 1. – B 2. – A 3. - C 4. - C 5. – E 6. – B 7. – C 8. – D 9. - E 10. – C 11. – C 12. – D 13. - A 14. – A 15. – D 16. – E 17. - D 18. – E 19. – C 20. – E 21. - D 22. – E 23. - C 4.3. АЛЛЕРГИЯ. ПРОЯВЛЕНИЕ АЛЛЕРГИИ У ЧЕЛОВЕКА. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАФИЛАКТИЧЕСКИЙ ШОК. Аллергия – патологическая форма иммунной реактивности. Формируется, как правило, в результате повторного контакта клеток иммунной системы с чужеродным антигеном. Сопровождается изменением (обычно - повышением) чувствительности к данному антигену. Характеризуется обнаружением и часто (но не всегда) деструкцией и элиминацией чужеродного антигена, а также повреждением собственных структур организма, снижением его адаптивных возможностей и нарушениями его жизнедеятельности. В отличие от иммунитета (физиологической формы иммунной реактивности) аллергическим реакциям свойственны, помимо прочих, четыре обязательных признака: повреждение, наряду с чужеродными, собственных структур организма; 94 неадекватность реакции на антиген (по выраженности – гиперергический ответ, по масштабу – обычно генерализация реакции); развитие, помимо собственно аллергической реакции, других – неиммунных расстройств в организме; снижение адаптивных возможностей организма в целом. При аллергических реакциях нередко достигается и биологически полезный результат. Он заключается в обнаружении, локализации, деструкции и удалении из организма причины аллергии – антигена. Причина аллергических реакций – антигены – агенты белковой и небелковой (гаптены) природы, называемые аллергенами. Аллерген – вещество экзо- либо эндогенного происхождения, вызывающее образование антител, сенсибилизированных лимфоцитов и медиаторов аллергии, повреждающих как аллергены и их носителей, так и собственные структуры организма. По способу проникновения в организм аллергены различают: ингаляционные пищевые контактеные иньекционные В зависимости от источника поступления в организм: бытовые (домашняя пыль) промышленные (бензол, формалин и т.д.) пищевые лекарственные пыльцевые (растения) эпидермальные (шерсть животных) Различают аллергены экзогенного- и эндогенного происхождения Экзогенные аллергены бывают: растительного животного инфекционного происхождения синтетические Эндогенные аллергены (аутоаллергены) подразделяются на естественные и приобретенные. Естественные эндоаллергены – это белковые компоненты так называемых забарьерных органов, имеющих гистогематические барьеры, такие как гематоэнцефалический, гематоофтальмический, гематотестикулярный, гематотиреоидный, гематокохлеарный. Существование этих барьеров делает невозможным контакт иммунокомпетентных клеток с антигенами тканей головного мозга, глаз, семенников, щитовидной железы, внутреннего уха в период эмбриогенеза, когда происходит становление иммунологической толерантности к собственным белкам. Невозможность такого контакта является причиной 95 того, что к антигенам этих забарьерных органов не сформировалась иммунологическая толерантность, т.е. в организме существуют клоны лимфоцитов, способные давать иммунный ответ на указанные антигены. В условиях патологии, когда нарушается целостность специализированных гистогематических барьеров, лимфоциты могут проникать в забарьерные ткани и взаимодействовать с нормальными их компонентами, инициируя комплекс клеточных и гуморальных иммунных реакций, - развивается аутоаллергия. Приобретенные эндоаллергены – это собственные белки организма, которые изменили свою конформацию вследствие действия на них факторов внешней среды. В зависимости от природы этих факторов приобретенные эндоаллергены могут быть неинфекционными (ожоговые, холодовые, лучевые) и инфекционными. Инфекционные приобретенные эндоаллергены – это собственные белки организма, измененные под действием инфекционных агентов или продуктов их жизнедеятельности. Они бывают простыми и комплексными (ткань – микроб, ткань - токсин). Экзогенные аллергены являются наиболее частой причиной реакций гиперчувствительности. К ним относятся: - продукты питания (молоко, шоколад, яйца, фрукты, овощи, приправы и т.д.) - лекарственные средства (антибиотики, барбитураты, наркотики, сульфаниламиды, новокаин и др.), вакцины - пыльца растений, трав, деревьев, кустарников, цветов, компоненты пыли (неорганические – микроскопические соединения кремнезема, металлов, различные соли, глинозем; органические – живые и неживые микробы, клещи, грибы, насекомые и их фрагменты; чешуйки кожи; частицы перьев, волос, шерсти, синтетических тканей, пластмасс и т.п.) - синтетические соединения различного происхождения (косметические и моющие средства, пестициды и гербициды, красители, удобрения и т.п.). Аллергические реакции по происхождению аллергенов бывают: аллергические реакции, вызванные экзогенными аллергенами; аутоаллергические реакции; По клиническим признакам (классификация Кука): - аллергические реакции немедленного типа; проявляются сразу же или через 15-20 мин. после контакта аллергена с сенсибилизированным организмом. Такими реакциями являются анафилактический шок, бронхиальная астма, аллергия на пыльцу растений и др. - аллергические реакции замедленного типа; проявляются через 24-48 ч. после контакта аллергена с сенсибилизированным организмом. Примером таких реакций могут быть туберкулиновая проба, реакция отторжения трансплантата. По характеру аллергена, месту взаимодействия его с эффекторами иммунной системы и иммунному механизму, вовлеченному в повреждение ткани (классификация Кумбса и Джелла): 96 I тип – анафилактические реакции; II тип – цитотоксические реакции; III тип – иммунокомплексные реакции; IV тип – гиперчувствительность замедленного типа По патогенезу аллергические реакции различают: аллергические реакции гуморального типа (I, II и III типы реакций по Кумбсу и Джеллу); аллергические реакции клеточного типа (IV тип реакций по Кумбсу и Джеллу). В большинстве случаев клинически выраженную аллергическую реакцию вызывает повторное попадание в организм или образование в нем того же аллергена (его называют разрешающим), который при первом воздействии сенсибилизировал этот организм (т.е. обусловил выработку специфических антител и Т-лимфоцитов). Такую аллергию называют специфической. Существует понятие «аутоаллергические реакции» - это реакции, причиной которых являются собственные антигены (эндогены). Их патогенез включает в себя механизмы развития аллергических реакций II, Ш и IV типов. В основе развития аутоаллергии лежат: механизмы, связанные с антигенами – а. демаскировка естественных эндоаллергенов (нарушение целостности специализированных гистогематических барьеров); б. образование приобретенных эндоаллергенов (действие факторов, изменяющих конформацию собственных белков) механизмы, связанные с иммунной системой – а. отмена иммунологической толерантности к нормальным компонентам клеток (например, Т-супрессоров); б. появление в результате мутации «запретных» клонов лимфоцитов, воспринимающих «свое» как «чужое» Состояние и болезни иммунной аутоагрессии характеризуются нарушением жизнедеятельности организма, вызванным развитием патогенных иммунных реакций, направленных против антигенов собственных клеток и неклеточных структур. К наиболее вероятным механизмам происхождения иммунной аутоагрессии относят заболевания, обусловленные изменениями в системе иммунобиологического надзора (иммунозависимые болезни) и вызванные изменениями вне системы иммунобиологического надзора (иммунонезависимые болезни). В основе возникновения и развития иммунозависимых, но антигеннезависимых болезней иммунной аутоагрессии, лежит единый механизм – образование клонов Т- и В-лимфоцитов, а также иммуноглобулинов, действующих против собственных интактных структур. При них, как правило, выявляются признаки наследственной предрасположенности (системная красная волчанка, иммуноагрессивные формы гемолитической анемии, тиреоидит, ревматоидный артрит, 97 рассеянный склероз, тромбоцитопения, лейкопения, миопатия, склеродермия). Патогенез иммунонезависимых (антигеннезависимых) болезней иммунной аутоагрессии не отличается от естественного хода нормальных реакций иммунитета, но иммунологической атаке подвергаются генетически неизмененные аутологичные структуры собственного организма (воспаление или травма яичка, головного мозга, глаза, постинфекционные эндо-, мио- перикардит, нефрит, гепатит, альвеолит и т.д.) Нередко развиваются так называемые неспецифические аллергические реакции. Парааллергия – когда белковые аллергены (как сенсибилизирующий, так и разрешающий) имеют близкую, но не идентичную структуру, развиваются парааллергические реакции (например, при проведении массовых вакцинаций от различных болезней с небольшими промежутками времени между ними). Гетероаллергия - вариант неспецифической аллергии, когда разрешающим антигеном является какое-либо негативное воздействие (охлаждение, перегревание, интоксикация , облучение организма и т.д., развитие острого диффузного гломерулонефрита или периодическое обострение хронического после воздействия какого-то из факторов). Разрешающим агентом являются аллергены, образующиеся под влиянием указанных факторов. Различают аллергию активную и пассивную. Активная формируется в ответ на внедрение в организм или образование в нем аллергена. Если развитие аллергической реакции является результатом попадения в организм крови или ее компонентов, содержащих аллергические антитела (например, при переливании крови или плазмы крови), либо лимфоцитов из ранее аллергизированного организма, то такую реакцию называют пассивной, перенесенной, трансплантированной. В патогенезе аллергических реакций выделяют три стадии: 1.Иммунологическая 2. Патохимическая 3. Патофизиологическая ( стадия клинических проявлений) Иммунологическая стадия- это период от первого контакта аллергена с организмом до взаимодействия этого же аллергена , обычно при повторном поступлении его в организм, с эффекторами иммунной системы ( антителами или Т- лимфоцитами) Сущность иммунологической стадии состоит в сенсибилизации организма. Сенсибилизация –это состояние повышенной чувствительности организма к определенному антигену , в основе которого лежит активация 98 антигенспецифических лимфоцитов , их пролиферация и образование антител или сенсибилизированных Т- эффектов а также распределение антител или Т- эффекторов в организме. Она может быть активной и пассивной. При активной организм самостоятельно образует антитела или сенсибилизированные Т- эффекторы. Пассивная сенсибилизация возникает тогда , когда в организм вводят извне специфичные к данному антигену готовые антитела или сенсибилизированные Т- эффекторы. Патохимическая стадия - это период от начала взаимодействия аллергена с эффекторами иммунной системы ( антителами или Тлимфоцитами) до появления биологически активных веществ- медиаторов аллергических реакций. Патофизиологическая стадия - это период времени от начала действия медиаторов на клеточные и тканевые структуры организма до полного появления клинических признаков. Аллергические реакции I ( анафилактического) типа по классификации Кумбса и Джелла( реакции гиперчувствительности немедленного типа или реагиновые реакции). Сущность их заключается в том, что гуморальные антитела фиксируются на поверхности клеток ( главным образом тучных клеток тканевых базофилов), антиген находится в свободном состоянии . Реакция «антиген+ антитело( IgE)» происходит на поверхности этих клеток) . Анафилаксия- это состояние повышенной и качественно измененной чувствительности к повторному парентеральному введению чужеродного белка или состояние пониженной устойчивости к действию антигена , которое наступает в результате иммунизации. Выделяют генерализованные ( общие) анафилактические реакции , к которым относится анафилактический шок , и местные ( феномен Овери). Клиническими примерами анафилактических реакций I (анафилактического) типа являются анафилактический шок, бронхиальная астма, поллинозы, крапивница. аллергический насморк, отек Квинке (ангионевротический отек). Патогенез реакций этого типа сводится к следующему: На начальных стадиях осуществляется взвимодействие антигена (аллергена) с имунокомпетентными клетками , формирование специфичных по отношению к аллергенам клонов плазматических клеток , синтезирующих IgE и IgG. Эти антитела фиксируются на клетках-мишенях первого порядка (преимущественно тучных клетках), имеющих большое число высокочувствительных рецепторов к ним. При повторном попадении аллергена в организм происходит его взаимодействие с фиксированными на поверхности клеток- мишеней первого порядка ( тучных клеток и базофильных лейкоцитов) молекулами IgE, что сопровождается немедленным выбросом содержимого гранул этих клеток в межклеточное пространство ( дегрануляция). Дегрануляция имеет своим следствием , во- первых , тот факт , что во внутреннюю среду организма 99 попадает большое количество разнообразных БАВ , оказывающих самые различные эффекты на разные эффекторные клетки( в особенности на сократительные и секреторные). Во –вторых, многие БАВ , высвободившиеся при дегрануляции клеток- мишеней первого порядка, активируют клеткимишени второго порядка ( нейтрофилы, эозинофилы, лимфоциты, тромбоциты , моноциты и микрофаги), из которых в свою очередь, секретируются различные БАВ. Образующиеся БАВ называются медиаторами аллергии и обуславливают: - повышение проницаемости стенок микрососудов и развитие отека тканей (гистамин, серотонин, лейкотриены, Сu, Du, простагландины F2α); - нарушение кровообращения ( аденозин, гистамин, серотонин, простагландины, кинины, тромбоксан) - сужение просвета бронхиол, спазм кишечника( лейкотриены, серотонин); - гиперсекрецию слизи, аллергический насморк, фарингит, трахеит; - прямое повреждение клеток и внеклеточных структур; - зуд, боль вследствие раздражения нервных окончаний. Функциональные изменения, составляющие сущность патофизиологической стадии, сводятся к нарушению общей гемодинамики, расстройствам микроциркуляции и развитию острой недостаточности внешнего дыхания. Аллергические реакции IІ (цитотоксического, цитолитического типа). При реакциях гиперчувствительности типа IІ антитела (обычно IgG или IgM), находящиеся в свободном состоянии, связываются с антигенами на поверхности клеток. Это приводит к фагоцитозу, активации клеток киллеров или опосредованному системой комплемента лизису клеток. Цитотоксические реакции проявляются в следующих клинических формах: - аутоаллергические болезни( инфекционно- аллергические формы нефрита , миокардита, энцефалита, гепатита, тиреоидита, полиневрита и.т.д) - гемотрансфузионный шок, возникающий при переливании несовместимой по группам АВО или резус – фактору крови - гемолитическая болезнь новорожденных ( резус- конфликт) - аллергия на лекарственные препараты - отторжение трансплантанта, «лекарственные» цитопении , агронулоцитоз. Для патохимической стадии этого типа реакции характерными являются активация комплемента и образование промежуточных и побочных продуктов его активации, генерация свободных радикалов и пероксидов активированными микрофагами и К-лимфоцитами, освобождение макрофагами лизосомных ферментов. В патофизиологическую стадию активированный комплемент, свободные радикалы, пероксиды повреждают клетки и вызывают их гибель. Это в свою очередь является причиной развития воспаления. Если количество антител , реагирующих с антигеном , небольшое и является 100 недостаточным чтобы вызвать повреждение, то может наблюдаться эффект стимуляции функциональной активности клеток. На этом основано стимулирующее действие небольших доз сывороток и развитие аутоиммунного тиреотоксикоза. Аллергические реакции III(иммунокомплексного, преципитинового) типа характеризуются тем, что антиген и антитело находятся в свободном состоянии (не фиксированы на поверхности клеток). Их взаимодействие происходит в крови и тканевой жидкости, происходит образование иммунных комплексов, которые оседают в стенках капилляров, активируют систему комплемента, приводя к развитию воспалительной реакции (васкулитам). Причиной аллергических реакций этого типа являются хорошо растворимые белки, повторно попадающие в организм (инъекции сыворотки или плазмы, вакцинации, инфицирование микробами, грибами) или образующиеся в самом организме (инфицирование, опухолевый рост, парапротеинемия). В стадии сенсибилизации В-лимфоциты продуцируют и секретируют Ig G и IgM, обладающие выраженной способностью образовывать преципитаты при их контакте с антигенами. Эти преципитаты называют иммунными комплексами, а болезни, в патогенезе которых они играют существенную роль, иммунокомплексными. Если иммунные комплексы образуются в крови или лимфе, а затем фиксируются в различных тканях и органах, то развивается системная (генерализованная) форма аллергии (например, сывороточная болезнь). В тех случаях, когда иммунные комплексы формируются вне сосудов и фиксируются в определенных тканях, развиваются местные формы аллергии (например, мембранозный гломерулонефрит, васкулиты, периартерииты, альвеолит, феномен Артюса). Наиболее часто иммунные комплексы фиксируются в стенках микрососудов, на базальной мембране гломерул почек, в подкожной клетчатке, на клетках миокарда, синовиальных оболочках и в суставной жидкости. Местные аллергические реакции III типа всегда сопровождаются развитием воспаления. В патохимической стадии реакций III типа имеют значение две группы процессов: - активация биохимических систем плазмы крови (системы комплемента, калликреин – кининовой системы, системы свертывания крови) - освобождение активированными макрофагами лизосомальных ферментов, основных катионных белков, свободных радикалов и пероксидов (лейкотриенов, простагландинов, вазоактивных агентов, прокоагулянтов и т.д.). Во время патофизиологической стадии аллергических реакций III типа происходят местные изменения, которые характеризуются тем, что иммунные комплексы откладываются на поверхности эндотелия, на 101 базальных мембранах сосудов, в тканях. В результате активации комплемента и действия продуктов, секретируемых макрофагами, происходит повреждение клеток и развивается воспаление. Чаще всего оно возникает в клубочках почек (гломерулонефрит), легких (альвеолит), сосудистой стенке (васкулит). Кроме того, образование преципитатов непосредственно в капиллярах вызывает первичные нарушения микроциркуляции и развитие некротических изменений в тканях. Активация биохимических систем крови может быть причиной общих изменений, в частности, диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС-синдрома). Кроме того, прикрепление иммунных комплексов к поверхности форменных элементов крови (нейтрофилов, тромбоцитов) вызывает поглощение и разрушение последних макрофагами. В результате развивается цитопения (лейкопения, тромбоцитопения). Иммунокомплексные механизмы имеют значение в патогенезе следующих групп заболеваний: - заболевания, обусловленные экзогенными антигенами (сывороточная болезнь, некоторые формы аллергии на лекарственные препараты, аллергический альвеолит) - аутоаллергические болезни (системная красная волчанка, ревматоидный артрит, узелковый периартериит, тиреоидит Хашимото) - инфекционные болезни (гепатит В, стрептококковые инфекции) В реакциях гиперчувствительности IV типа (клеточно – опосредованных, замедленного типа) принимают участие не антитела, а Тклетки, взаимодействующие с соответствующим антигеном (сенсибилизированные Т-клетки), которые привлекают в очаг аллергического воспаления макрофаги. Сенсибилизированные Т-клетки после связывания антигена оказывают либо непосредственное цитотоксическое действие на клетки – мишени, либо их цитотоксический эффект опосредуется с помощью лимфокинов. Примеры реакций IV типа – аллергический контактный дерматит, туберкулезная проба при туберкулезе и лепре, реакция отторжения трансплантата, бактериальная аллергия, реакция противоопухолевого иммунитета, аутоаллергические болезни. Причинами могут служить компоненты микроорганизмов (возбудителей туберкулеза, лепры, бруцеллеза, пневмококков, стафилококков), одно- и многоклеточных паразитов, грибов, гельминтов, вирусов, собственные измененные и чужеродные белки (в том числе находящиеся в вакцинах). Сущность иммунологической стадии реакций этого типа сводится к тому, что происходит сенсибилизация организма, в основе которой лежит образование Т-лимфоцитов, имеющих на своей поверхности специфические рецепторы к данному антигену. Если образование таких «сенсибилизированных» Т-лимфоцитов происходит в самом организме, то говорят об активной сенсибилизации. Введение в организм готовых Т- 102 лимфоцитов, имеющих специфические рецепторы к данному антигену, вызывает состояние пассивной сенсибилизации. Во время патохимической стадии аллергических реакций IV типа выделяются высокомолекулярные вещества белкового и гликопротеидного происходжения, продуцируемые Т-лимфоцитами, – лимфокины. Они классифицируются: По механизму действия: а. лимфокины, повреждающие клетки – мишени (цитотоксины) б. лимфокины, вызывающие пролиферацию клеток (митогенные факторы) в. лимфокины, влияющие на миграцию разных типов клеток (хемотаксины) По характеру влияния на клетки – мишени: а. активирующие б. угнетающие Клетками – мишенями для лимфокинов являются разные популяции лимфоцитов, макрофаги, гранулоциты, свои и чужеродные клетки тканей. Есть лимфокины, которые вызывают и общие реакции организма. Примеры лимфокинов – интерлейкин -2, фактор бласттрансформации, фактор активации макрофагов, интерферон. Клинически изменения проявляются по-разному. Наиболее часто реакции манифестируются как инфекционно – аллергические (туберкулез, бруцеллез, сальмонеллез), в виде диффузного гломерулонефрита (инфекционно-аллергического генеза), контактных аллергий – дерматита, коньюнктивита. Принципы терапии и профилактики аллергии. Как и при большинстве болезней, лечение и профилактика аллергических реакций основана на реализации этиотропного, патогенетического, саногенетического и симптоматического принципов. Этиотропная терапия направлена на устранение аллергена из организма, а профилактика – на предотвращение контакта организма с аллергеном. Патогенетическая терапия направлена на разрыв основных звеньев патогенеза аллергии, а профилактика – на опережающую блокаду потенциальных механизмов ее развития (гипо- либо десенсибилизация организма, имеющая целью блокаду иммунных сенсибилизирующих процессов, направленная на предотвращение образования и нейтрализацию медиаторов аллергии). Десенсибилизация может быть специфической и неспецифической: Специфическая десенсибилизация достигается путем парентерального введения (по схемам, по Безредко) того аллергена, который предположительно вызвал сенсибилизацию (метод расчитан на образование комплекса аллергена с антигеном и снижение содержания соответствующих иммуноглобулинов). Неспецифическая применяется в тех случаях, когда специфическая по каким-то причинам невозможна или не эффективна, либо когда не 103 удается выявить аллерген. Ее можно достичь применением некоторых лекарственных средств (например, антигистаминных и мембраностабилизирующих) при аллергии немедленного типа; иммунодепрессантов (в том числе глюкокортикоидов) и иммуномодуляторов – при аллергии замедленного типа, а также используя некоторые виды физиотерапевтических воздействий. Саногенетическая терапия направлена на активацию защитных, компенсаторных, репаративных, замещающих и других адаптивных процессов и реакций в тканях, органах и организме в целом. С этой целью применяют витамины, адаптогены (женьшень, элеутерококк), проводят немедикаментозные мероприятия: закаливание, физические нагрузки, лечебное голодание и д.р. В качестве симптоматической терапии используют средства, направленные на ликвидацию структурных и функциональных изменений, возникающих при аллергии (противовоспалительные, спазмолитические, гипертензивные, транквилизаторы, обезболивающие, психоаналептики) и проводят физиотерапевтические процедуры. Ситуационные задачи Задача 1 Больному острой пневмонией внутримышечно был введен пенициллин, после чего состояние больного резко ухудшилось: появилась одышка, больной покрылся холодным потом и утратил сознание. Пульс – 140/мин, слабого наполнения. Какое осложнение наиболее вероятно возникло у больного? Каковы механизмы возникшего осложнения? К какой группе реакций по Кумбсу и Джеллу оно относится? Задача 2 Больной острой бронхопневмонией была сделана внутримышечная инъекция пенициллина. Через 30 минут у нее появился цианоз губ, гиперемия лица, тахикардия, падение АД. Врач сделал вывод, что у нее развился анафилактический шок. К какому типу аллергических реакций по Кумбсу и Джеллу относится это осложнение ? Каков механизм возникающих при этом нарушений? Какому биологически активному веществу принадлежит ведущая роль в развитии анафилактического шока? Задача 3 После введения ампициллина больная потеряла сознание, АД снизилось до 80/40 мм рт.ст., ЧСС – 90/мин, ЧД – 24/мин. Какое состояние возникло у больной ? В какой стадии этого состояния находится пациентка ? Что вызвало такие нарушения? Задача 4 104 У женщины отмечается пастозность век, губ, шеи, слизистой оболочки языка после того, как она съела апельсин. Ранее на апельсины возникали высыпания на коже, зуд. Какое состояние возникло у пострадавшей ? Какой механизм является ведущим в развитии отека у женщины и почему? Задача 5 Мужчина закапал в оба глаза капли, которые содержат пенициллин. Через несколько минут появился отек век, губ, щек, кашель. Для какого из перечисленных состояний характерна данная клиническая картина? Объясните механизм возникших нарушений. Задача 6 У больного аллергией возник отек Квинке (генерализованный отек мягких тканей тела). К какой группе аллергических реакций по Кумбсу и Джеллу относится данная патология ? Что лежит в ее основе ? Какой из патогенетических факторов является ведущим в развитии данного отека? Задача 7 У женщины 45-ти лет в период цветения трав появилось острое воспалительное заболевание верхних дыхательных путей и глаз: гиперемия, отек, слизистые выделения. Как называется описанное состояние ? Поясните механизм возникновения и проявления описанных признаков воспалительного поражения органов. Задача 8 У мужчины 25-ти лет на приеме у стоматолога через несколько минут после промывания рта раствором фурациллина возник значительный отек губ. Какое состояние возникло у пациента? Каков механизм описанных изменений ? К какому типу реакции по Кумбсу и Джеллу оно относится? Задача 9 У больного после парентерального введения антибиотика через 25 минут отмечались: тошнота, слабость, боли в животе, сердцебиение, затруднение дыхания, на коже появились высыпания в виде волдырей. Какая стадия аллергической реакции отмечалась у больного? Объясните механизмы возникших описанных проявлений. Задача 10 Больному для обезболивания при удалении кариозного зуба врачомстоматологом был введен раствор новокаина. Через несколько минут у больного появились симптомы анафилактического шока: падение АД, учащение дыхания, потеря сознания, судороги. Каков механизм описанных 105 клинических изменений? Каким путем возможно выведение больного из этого состояния? Тестовые задания Задание 1. У молодого хирурга возник контактный дерматит, который проявился воспалительными повреждениями кожи рук, обостряющимися после мытья рук при подготовке к операции. К какому типу аллергических реакций относится эта форма патологии? A. Немедленного типа B. Анафилаксии C. Атопических болезней D. Атипичного E. Замедленного типа Задание 2. Больному острой пневмонией внутримышечно был введен пенициллин, после чего состояние больного резко ухудшилось: появилась одышка, больной покрылся холодным потом и утратил сознание. Пульс – 140/мин, слабого наполнения. Какое осложнение наиболее вероятно возникло у больного? A. Тромбоэмболия легочной артерии B. Медикаментозный анафилактический шок C. Обморок D. Инфекционно-токсический шок E. Сывороточная болезнь Задание 3. Больной острой бронхопневмонией была сделана внутримышечная инъекция пенициллина. Через 30 минут у нее появился цианоз губ, гиперемия лица, тахикардия, падение АД. Врач сделал вывод, что у нее развился анафилактический шок. Какое из перечисленных биологически активных веществ имеет отношение к механизму развития анафилактического шока в данном случае? A. Адреналин B. Гастрин C. Гистамин D. Ренин E. Инсулин Задание 4. У больной бронхиальной астмой в крови в три раза повышен уровень брадикинина. Активация какой из перечисленных ниже систем наиболее вероятно вызвала повышение количества брадикинина в данном случае? A. Системы комплемента B. Фактора Хагемана 106 C. Протеолитических ферментов крови D. Протеолитических ферментов тканей E. Лизосомальных факторов Задание 5. При проведении медицинского обследования детям была поставлена реакция Манту. У двоих детей она оказалась положительной. Наличием каких из перечисленных специфических факторов обусловлена положительная реакция? A. Антител B. Лейкоцитов C. Эритроцитов D. Т-лимфоцитов E. В-лимфоцитов Задание 6. После введения ампициллина больная потеряла сознание, АД снизилось до 80/40 мм рт.ст., ЧСС – 90/мин, ЧД – 24/мин. Как называется первая стадия патогенеза развившегося у больной состояния? A. Иммунологическая B. Стадия функциональных и структурных расстройств C. Патохимическая D. Биохимическая E. Патофизиологическая Задание 7. Вследствие лечения амидопирином у больного снижено количество лейкоцитов, высокий титр антилейкоцитарных антител. Какой тип аллергической реакции по Кумбсу и Джиллу возник в данном случае? A. Анафилактический B. Цитотоксический C. Иммунокомплексный D. Стимулирующий E. Гиперчувствительность замедленного типа Задание 8. На протяжении последних лет у мужчины с началом цветения тополя начинается зуд и гиперемия глаз, носа, риноррея, покашливание, мелкое уртикарное высыпание открытых частей тела. При обследовании обнаружено резкое повышение уровня IgE. Аллергологом назначена специфическая гипосенсибилизирующая терапия. Каким образом проводят это лечение? A. Введением хлористого кальция B. Введением антигистаминных препаратов C. Многократным введением малых доз аллергена D. Однократным введением большой дозы аллергена E. Введением гормонов коры надпочечников 107 Задание 9. После травмы правого яичка через месяц у мужчины появилась боль в левом яичке. Объективно: кожа над яичком красного цвета, припухлая, яичко болезненно при дотрагивании, плотное. Какой процесс является причиной этих изменений? A. Парааллергия B. Феномен Артюса C. Гетероаллергия D. Аутоаллергия E. Инфекционной процесс Задание 10. У женщины отмечается пастозность век, губ, шеи, слизистой оболочки языка после того, как она съела апельсин. Ранее на апельсины возникали высыпания на коже, зуд. Какой патогенетический механизм является ведущим в развитии отека у женщины? A. Повышение гидродинамического давления крови в капиллярах B. Нарушение лимфооттока C. Повышение проницаемости капилляров D. Снижение онкотического давления крови E. Повышение онкотического давления тканевой жидкости Задание 11. Мужчина закапал в оба глаза капли, которые содержат пенициллин. Через несколько минут появился отек век, губ, щек, кашель. Для какого из перечисленных состояний характерна данная клиническая картина? A. Анафилактического шока B. Отека Квинке C. Коллаптоидного состояния D. Приступа бронхиальной астмы E. Идиосинкразии Задание 12. Через неделю после введения с профилактической целью 3000 ед. противостолбнячной сыворотки по Безредко у больного появились признаки сывороточной болезни. По какому типу аллергической реакции наиболее вероятно протекает данное заболевание? A. Как аутоаллергическое заболевание B. По 1 типу аллергии – реагиновому C. По П типу аллергии – цитотоксическому D. По Ш типу аллергии- иммунокомплексному E. По клеточно-опосредованному Задание 13. У больного 15 лет при применении аспирина возник приступ бронхиальной астмы. Какое биологически активное вещество спровоцировало бронхоспазм в данном случае? A. Брадикинин B. Простагландины 108 C. Лейкотриены D. Адреналин E. Катехоламины Задание 14. Женщину 32 лет ужалила оса. На коже левой щеки ( на месте укуса ) – отек и гиперемия. Какой механизм отека является ведущим в данном случае? A. Снижение онкотического давления крови B. Повышение проницаемости капилляров C. Затруднение лимфооттока D. Повышение гидродинамического давления крови в капиллярах E. Повышение онкотического давления тканевой жидкости Задание 15. У больного ребенка ( 7 лет ) выявлено повышенное количество эозинофилов. Это может указывать на: A. Потерю большого количества крови B. Аллергический процесс C. Потерю большого количества железа D. Острый воспалительный процесс E. Хронический воспалительный процесс Задание 16. У женщины 45 лет в период цветения трав появилось острое воспалительное заболевание верхних дыхательных путей и глаз: гиперемия, отек, слизистые выделения. Какой вид лейкоцитоза будет наиболее характерным при этом? A. Базофилия B. Нейтрофилия C. Лимфоцитоз D. Эозинофилия E. Моноцитоз Задание 17. У мужчины 25 лет на приеме у стоматолога через несколько минут после промывания рта раствором фурациллина возник значительный отек губ. Какой тип аллергической реакции наблюдался в данном случае? A. Иммунокомплексный B. Гиперчувствительность замедленного типа C. Цитолитический D. Анафилактический E. Стимулирующий Задание 18. У больного после парентерального введения антибиотика через 25 минут отмечались: тошнота, слабость, боли в животе, сердцебиение, затруднение дыхания, на коже появились высыпания в виде волдырей. Какая стадия аллергической реакции отмечалась у больного ? 109 A. B. C. D. E. Иммунологическая Сенсибилизации Биохимическая Патофизиологическая Патохимическая Задание 19. Известно, что бронхиальная астма у больных развивается по механизму гиперчувствительности немедленного типа, который последовательно включает в себя 3 стадии: A. Патофизиологическую, иммунологическую, патохимическую B. Патохимическую, иммунологическую, патофизиологическую C. Иммунологическую, патохимическую, патофизиологическую D. Патохимическую, патофизиологическую, иммунологическую E. Патофизиологическую, патохимическую, иммунологическую Задание 20. Больному при удалении зуба для обезболивания был введен раствор новокаина. Через несколько минут у него упало АД, произошла потеря сознания, возникла одышка, судороги. Каков механизм возникновения анафилактического шока? A. Токсическое действие новокаина B. Сенсибилизация к новокаину C. Десенсибилизация организма D. Аутоаллергическое состояние E. Парааллергия Задание 21. Больному для обезболивания при удалении кариозного зуба врачом-стоматологом был введен раствор новокаина. Через несколько минут у больного появились симптомы анафилактического шока: падение АД, учащение дыхания, потеря сознания, судороги. К какому типу реакций можно отнести это состояние? A. Гиперчувствительности немедленного типа B. Реакции цитолиза или цитотоксического действия C. Реакции типа феномена Артюса D. Реакции замедленной гиперчувствительности E. Стимулирующих аллергических реакций Задание 22. Больному 39-ти лет в связи с лечением гнойного пульпита была проведена инфильтрационная анестезия раствором ультракаина с адреналином , после чего внезапно возникли покраснения , отек кожи с пузырьками и зуд. Какой тип гиперчувствительности имеет место у больного? А. Иммунокомплексный 110 В. Гранулематозный С. Антителозависимый D. Клеточноопосредованный Е. Анафилактический Эталоны ответов к тестам 1. – E 2. – B 3. - C 4. - C 5. – D 6. – A 7. – C 8. – C 9. – D 10. – C 11. – B 12. – D 13. – C 14. – B 15. – B 16. – D 17. – D 18. – D 19. – C 20. – B 21. - A 22. - Е 5. КОНСТИТУЦИЯ, ЕЕ РОЛЬ В ПАТОЛОГИИ. ПОНЯТИЕ ОБ АНТЕНАТАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИИ. СТАРЕНИЕ, ОБЩИЕ ЧЕРТЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ. 5.1. КОНСТИТУЦИЯ. Конституция – это совокупность морфологических, функциональных и психических особенностей организма, достаточно устойчивых, формирующих состояние его реактивности и сложившихся на наследственной основе под влиянием факторов внешней среды. Конституция определяет индивидуальную реактивность организма, его адаптационные особенности, своеобразие течения физиологических и патологических процессов, патологическое предрасположение. Течение любого заболевания, его прогноз и лечение зависят не только от характера и силы патогенного воздействия, но и от индивидуальных особенностей организма. Имеет значение вопрос соотношения наследственного и приобретенного в конституции. Внешняя среда является условием проявления и реализации наследственных признаков, которые составляют потенциальные возможности организма. Она же способствует формированию новых признаков, имеющих конституционное значение. Эти воздействия особенно вредны в период внутриутробного развития и в детском возрасте. При большом разнообразии индивидуальных особенностей организма в целях практической медицины выделяют различные конституциональные типы, в основу классификации которых положены морфологические, биохимические признаки, возбудимость вегетативной нервной системы, темперамент, типы высшей нервной деятельности и т.д. Первая классификация была предложена Гиппократом, в основу которой положены особенности темперамента и поведения. Он различал четыре типа: холерик (порывист, вспыльчив, необуздан, раздражителен, 111 работоспособность высокая, но непостоянная); сангвиник (общительный, живой, подвижный, эмоциональный); флегматик (спокойный и медлительный, но устойчивый) и меланхолик (замкнутый, иногда подавленный, нерешительный). В обьяснении конституциональных различий Гиппократ использовал понятие правильного смешения соков организма (крови, слизи, черной и желтой желчи). Правильное смешение этих соков (кразис) с преобладанием одного из них формирует тот или иной конституциональный тип. Неправильное их смешение (дискразия) является главной причиной заболеваний. Классификация Сиго. В ее основе лежит принцип преимущественного развития той или иной функциональной системы. Различают следующие типы: дыхательный (респираторный) – характеризуется хорошим развитием грудной клетки, дыхательных путей; пищеварительный (дигестивный) – развиты органы брюшной полости; мышечный (мускульный) – развит мышечный и костно – суставной аппарат; мозговой (церебральный) – характеризуется особенно развитым мозговым черепом. Кречмер различал три конституциональных типа: атлетический (соответствует мускульному), пикнический (соответствует дигестивному) и астенический (несет черты церебрального и респираторного типа). В клинике широкое распространение имеет классификация М.В.Черноруцкого. По этой классификации различают: гиперстеников (широкие плечи, короткая шея, тупой эпигастральный угол), гипостеников (узкие плечи, длинная грудная клетка, острый эпигастральный угол) и нормостеников. Каждому типу свойственна определенная характеристика. Так, для гиперстеника характерны высокое артериальное давление, замедленные обменные процессы, сниженная толерантность к углеводам, медленное выведение продуктов обмена, склонность к ожирению. Для гипостеника – пониженное артериальное давление, снижение всасывательной способности кишок, повышение обмена веществ, болезни дыхательной системы. В основу классификации А.А.Богомольца положена характеристика физиологической системы соединительной ткани. По этой классификации различают: астенический тип (характеризуется преобладанием тонкой, нежной соединительной ткани); фиброзный (более плотный и волокнистый); липоматозный (обильным развитием жировой ткани, способностью мезенхимы к жировой инфильтрации); пастозный (преобладанием отечной, рыхлой соединительной ткани). В основу классификации Эппингера и Гесса положена возбудимость отдельных частей вегетативной нервной системы: различают ваготонический и симпатотонический типы. И.П.Павлов в основу классификации положил такие свойства высшей нервной деятельности как сила раздражительного и тормозного процессов, их подвижность и уравновешенность. С этой точки зрения выделены: 112 Сильный неуравновешенный возбудимый, или безудержный (с сильными процессами возбуждения и торможения, но с относительным преобладанием первого) – соответствует холерику; Сильный уравновешенный подвижный, или быстрый – соответствует сангвинику; Сильный уравновешенный неподвжный, спокойный или медленный (инертность основных нервных процессов) – соответствует флегматику; Слабый (слабость обоих процессов с относительным преобладанием торможения) – соответствует меланхолику Для человека И.П.Павлов предложил еще одну классификацию, в основу которой положил преобладание первой или второй сигнальной системы. В зависимости от этого различал мыслительный и художественный типы. Большинство людей представляют собой промежуточные (смешанные) типы. Каждому типу конституции присущи склонности к определенным заболеваниям. Так, при туберкулезе первичное инфицирование не зависит от телосложения, но течение болезни более тяжелое и частота смертельных исходов выше среди астеников. Атеросклероз и коронарная болезнь чаще наблюдается у пикников; язвенная и гипертоническая болезнь, неврастения – у людей с возбудимым типом нервной системы; истерия и депрессия (при неврозах) более свойственны атлетам и пикникам, страх и тревога – астеникам. В настоящее время повышается интерес к наиболее сильным сторонам каждого физиологического типа. Диатез – это своеобразная аномалия конституции, характеризующаяся ненормальной реакцией организма на физиологические и патологические раздражители. Диатез наиболее часто проявляется в детском возрасте, когда еще недостаточно созрели механизмы гомеостаза. Существуют следующие основные виды диатеза: Экссудативно – катаральный. Характеризуется склонностью к пастозности, воспалительным процессам с преобладанием экссудации, затяжному течению и аллергическим проявлениям. Часты экзематозные явления на коже У таких людей отмечается наследственная склонность к выработке антител типа IgE (реагинов), аллергическим реакциям немедленного типа с освобождением биологически активных веществ (серотонина, гистамина). Клинически наблюдаются бронхиальная астма, крапивница, отек Квинке, ложный круп, анафилактический шок. Лимфатико-гипопластический (status thynicolymphaticus). Внешний вид характеризуется пастозностью, бледностью, слабым развитием мышечной ткани, увеличением лимфоузлов. Симптоматика разнообразна. С одной стороны – явления гиперплазии и одновременно недостаточности лимфоидной ткани (часты ангина и фарингит, в крови лимфоцитоз, селезенка увеличена, предрасположенность к аутоаллергическим заболеваниям). С другой – явления 113 гипопластического характера, соматического и психического инфантилизма. Ранняя гипоплазия органов и истощение репаративных и иммунологических свойств мезенхимы, преждевременное изнашивание организма, ранний атеросклероз. Такое состояние объясняется задержкой инволюции вилочковой железы, что обусловлено нарушением регуляторного влияния коры надпочечников. При этом виде диатеза возможна неожиданная смерть от незначительных причин. Нервно-артритический. Внешний вид нормальный или пастозный, возможно ожирение; возбудимость нервной системы повышена. Наиболее характерна склонность к деформирующим заболеваниям суставов неинфекционного происхождения; кожным заболеваниям типа экземы; нарушениям психики; подагре, ожирению, диабету, ревматизму Астенический. Характеризуется общей адинамией, лабильностью сосудистых реакций. Часто отмечается опущение внутренних органов. Бывают и смешанные проявления различных диатезов. Диатез – это не заболевание, а предрасположенность к нему. 5.2. НАРУШЕНИЯ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ. Нарушения внутриутробного развития зависят от времени их возникновения. Различают : - Гаметопатии. Возникают до оплодотворения, во время гаметогенеза и могут впоследствии влиять на формирование образовавшегося организма. - Бластопатии. Формируются в первые 15 суток развития зародыша. Вследствие патогенного влияния факторов среды, препятствующего расходжению хромосом в клетках, возникает нарушение формирования осей и общего плана строения зародыша, вследствие чего образуется дополнительный целый организм или его часть (свободные и сращенные близнецы, циклопия, тератомы и т.д.) Задержка процесса имплантации препятствует развитию зародыша и часто приводит к его гибели. - Эмбриопатии. К ним относятся нарушения, возникающие с периода дифференцировки эмбриобласта до конца закладки органов (16 сут. – 12 нед.). Особенностью этого периода является формирование плаценты и большинства органов развивающегося организма. Нарушение становления системы мать – плацента – плод приводит к гибели либо резкой задержке общего развития эмбриона и снижению его жизнеспособности. Нарушение органогенеза проявляется пороками развития отдельных органов (мозга, глаза, сердца и т.д.). - Фетопатии. Нарушения развития плода. Выделяют патологию раннего фетогенеза, характеризующегося образованием тонких структур до достижения жизнеспособности плода (12 нед. – 7 мес.) и нарушения позднего фетогенеза, когда идет становление функций плода и одновременно старение плаценты (с 7 мес. до родов). В этот период патогенные факторы вызывают 114 нарушение тех органов и систем, которые еще продолжают свое формирование – ЦНС, эндокринной, половой, сердечно – сосудистой, системы соединительной ткани. Патология плодного периода связана с нарушениями системы мать – плацента - плод. Если нарушается кровообращение в плаценте и вследствие этого все ее функции (дыхательная, трофическая, защитная, выделительная, гормообразующая), то развивается универсальный синдром вторичной плацентарной недостаточности. Это приводит к снижению трофики плода, его физиологической незрелости (так называемые неспецифические фетопатии). Если же вследствие соматических заболеваний у матери страдает функция только какого-то определенного органа, то у плода изменяется функция гомологического органа (специфические фетопатии). Так, женщины с заболеваниями сердца нередко рождают детей с пороками сердца. Снижение функции отдельных эндокринных желез в материнском организме вызывает у плода преждевременное компенсаторное усиление активности тех же желез. Например, гиперплазия инсулярного аппарата у ребенка, мать которого была больна диабетом. Последствиями этого являются гипогликемия, большая масса тела ребенка, ряд тератогенных проявлений в виде поражения костно – мышечной, сердечно – сосудистой системы, ЦНС, раннее развитие диабета. Причины нарушений внутриутробного развития могут быть разделены на 3 группы: 1. Неполноценность половых клеток или гаметопатии. Они являются результатом наследственных дефектов, влияния патогенных факторов внешней среды и нарушений в организме матери. 2. Патогенные факторы внешней среды (причины бласто-, эмбрио- и фетопатий): - физические (ионизирующая радиация, термические факторы) - химические (никотин, алкоголь, пестициды, некоторые лекарственные препараты) - биологические (вирусы краснухи, кори, гриппа, цитомегаловирусы); - кислородное голодание - нерациональное питание матери Факторы внешней среды, которые, воздействуя в течение беременности, вызывают развитие врожденных пороков, называются тератогенными. 3. Болезни матери. На первых этапах внутриутробного развития решающим фактором может быть генитальная патология матери, в частности, недостаточность яичников и повреждение эндометрия, что приводит к формированию первичной плацентарной недостаточности. В плодном периоде наибольшую опасность представляют болезни матери, вызывающие уменьшение 115 плацентарного кровообращения и развитие вторичной плацентарной недостаточности (гипертония, анемия, поздний токсикоз). Причиной может быть также иммунная агрессия матери по отношению к плоду. Повреждающее действие тератогенных факторов может проявиться на любом этапе раннего онтогенеза, но особенно в так называемые критические периоды. Критические периоды – это узловые точки развития, когда после очередной стадии определяются дальнейшие пути становления всего зародыша или отдельных его зачатков, вступление их в новый этап морфогенеза. Эти периоды характеризуются высокой метаболической активностью в соответствующих зачатках и повышенной их чувствительностью к действию повреждающих факторов. Различают два основных критических периода: Первая неделя, заканчивающаяся имплантацией. Включает переход зародыша от стадии дробления к дифференцировке на три зародышевых листка; Закладка органов, в том числе плаценты – так называемый период плацентации и большого органогенеза (3-8 нед.) 5.3. СТАРЕНИЕ. ОБЩИЕ ЧЕРТЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ. Старение – это биологический разрушительный процесс, который неминуемо развивается с возрастом и ведет к ограничению адаптационных возможностей организма, развитию возрастной патологии и увеличению вероятности смерти. Старение классифицируется: По темпам развития выделяют преждевременное (ускоренное) и ретардированное (замедленное) старение. По причинам развития старение может быть физиологическим и патологическим. Физиологическое развивается как неминуемый биологический процесс, патологическое – под влиянием патогенных факоров. В зависимости от уровня биологической организации выделяют старение молекул, клеток, органов и систем, организма в целом. Видовая продолжительность жизни человека составляет максимум 115 лет. Она коррелирует со следующими факторами: продолжительностью периода роста уровнем развития мозга массой тела продолжительностью беременности длиной кишок двигательной активностью энергетическими затратами способностью к репарации ДНК 116 активностью микросомального аппарата печени мощностью антиоксидантных систем организма На индивидуальную продолжительность жизни оказывают влияние следующие факторы: Пол. Женщины в среднем живут на 5-10 лет дольше мужчин. Географические факторы. Наибольшее количество долгожителей обнаружено в горах Кавказа, южной части Эквадора и в северо восточном Пакистане. Социально – эконономические факторы (условия жизни, работы, отдыха). Экологические факторы. Заболеваемость. Семейное положение. Как правило, холостяки, вдовые, разведенные живут меньше, чем состоящие в браке. Процесс старения имеет в своей основе такие закономерности: Гетерохромность – разное время появления возрастных изменений в разных тканях, органах и системах. Так, инволюция вилочковой железы начинается в возрасте 13-15 лет, а инволюция половых желез – в возрасте 48-52 года. Гетеротопность – неодинаковая выраженность процесса старения в разных органах и структурах одного и того же организма. Например, старение пучковой зоны надпочечников выражено в меньшей степени, чем клубочковой и сетчатой. Гетерокинетичность – развитие возрастных изменений с различной скоростью. В одних органах возрастные изменения развиваются рано, медленно и плавно, в других – позже, но стремительно. Гетерокатефтентность – разнонаправленность возрастных изменений. Это свойство связано с угнетением одних и активацией других жизненных процессов в стареющем организме. Структурные изменения на разных уровнях проявляются следующим образом: На клеточном уровне обнаруживаются признаки повреждения. Уменьшаются размеры ядра, оно сморщивается, появляются ядерные включения, увеличивается объем цитоплазмы, происходит ее вакуолизация, появляется много включений, уменьшается количество митохондрий, рибосом, в то же время возрастает количество лизосом, уменьшается устойчивость лизосомных мембран. На тканевом и органном уровне отмечаются явления атрофии – уменьшается количество функционально активных клеточных элементов паренхимы. Одновременно увеличивается количество функционально неактивных компонентов органов и тканей – развивается их физиологический склероз. 117 На уровне организма в целом старение проявляется характерным видом старого человека: изменяется кожа, она становится тонкой с морщинами и пигментными пятнами; меняется осанка; происходит атрофия скелетных мышц и жировой ткани; появляется седина. В процессе старения уменьшается функциональная активность клеток, тканей, органов и систем; уменьшается их функциональный резерв и надежность. На уровне клеток отмечаются нарушения электрофизиологических процессов, уменьшение миграционной способности клеток, нарушения эндои экзоцитоза, сократимости, процессов клеточного деления, межклеточных взаимодействий и рецепции. Отмечаются нарушения сенсорной, интегративной, двигательной и вегетативной функций нервной системы. Функция одних эндокринных желез (половых, щитовидной) угнетается, деятельность других (аденогипофиз) – наоборот, увеличивается. Существенные изменения претерпевает функция системы кровообращения: уменьшается ударный и минутный оббьем сердца, увеличивается общее периферическое сопротивление и артериальное давление, развивается возрастной атеросклероз. Уменьшаются статические и динамические показатели легочной вентиляции, секреторная и двигательная активность органов пищеварения, нарушаются антитоксическая функция печени, выделительные функции почек. На уровне организма в целом увеличивается утомляемость, уменьшается трудоспособность и адаптационные возможности организма. При старении в клетках появляются и накапливаются несвойственные норме вещества – липофусцин, амилоид. Образуются аномальные белки, имеющие внутримолекулярные «сшивки»; изменяется активность многих ферментов. В соединительной ткани появляется «старый» коллаген, плохо растворимый, с многочисленными внутри- и межмолекулярными «сшивками». Нарушается функционирование генома клеток: расстраивается регуляция работы генов, возникают мутации, страдают процессы транскрипции. Существенные изменения претерпевает энергетический обмен: уменьшается интенсивность тканевого дыхания и увеличивается активность гликолиза, уменьшается содержание АТФ и креатинфосфата в клетках; угнетается активность АТФ - аз. Во многих структурах увеличивается интенсивность перекисного окисления липидов. В крови возрастает содержание холестерина, липопротеинов очень низкой и низкой плотности. Существует несколько групп теорий старения: Теории генетически запрограммированного старения говорят о том, что существует генетическая программа старения, реализация которой 118 начинает осуществляться с определенного возраста. Факторы внешней среды, если и влияют на темпы развития старения, то незначительно. Механизмы старения сложились в эволюции как инструмент, который ограничивает продолжительность индивидуальной жизни, обеспечивая смену одних поколений другими и лучшее приспособление вида в целом к условиям существования. В соответствии с теориями накопления повреждений старение не запрограммировано, оно развивается вследствие действия на организм разнообразных повреждающих факторов внешней и внутренней среды. Влияние этих факторов ведет к накоплению в организме невосстанавливаемых повреждений. Таким образом, с возрастом увеличивается вероятность старения. К факторам, способствующим развитию старения, относятся ионизирующая радиация (даже фоновый уровень), химические факторы, предыдущие инфекции, случайные колебания tо и рН и т.д. Синтетические теории объединяют основные положения теорий генетически запрограммированного старения и теорий накопления повреждений. В организме во время старения возникают механизмы антистарения или механизмы продления жизни: системы репарации ДНК антиоксидантные системы механизмы детоксикации репаративный синтез клеточных структур компенсаторная гиперфункция и гипертрофия оставшихся клеток антигипоксические механизмы механизмы ограничения стресса Существует неразрывная связь старения и болезней, не означающая, однако, их тождества. К старости болезни накапливаются, вновь возникают, приобретают качественные и количественные особенности течения и, вследствие снижения приспособительных возможностей организма, становятся причиной его гибели. Старение способствует развитию многих болезней, которые в конечном итоге приводят к смерти. К таким болезням, в частности, относятся атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, сахарный диабет, злокачественные опухоли, паркинсонизм. С другой стороны, благодаря возрастным изменениям реактивности организма, пожилые и старые люди реже болеют ревматизмом, язвенной болезнью, бронхиальной астмой, гипертиреозом. Прогерия – это патологическое старение, возникающее в результате действия на организм патогенных факторов. Примером является синдром Гетчинсона – Гилфорда. Это аутосомно-рецессивное наследственное заболевание. Его первые признаки появляются очень рано, уже на первом году жизни. Характерны задержка роста, поседение волос, облысение, кожа 119 приобретает старческий вид, развивается катаракта, атеросклероз. Смерть, как правило, наступает на 1-ом-2-ом десятилетии жизни. Геропротекция – это направление в медицине, изучающее пути увеличения продолжительности жизни, замедления темпов старения, отдаления сроков возникновения патологии, связанной с возрастом человека. Факторми продления жизни являются диета, двигательная активность, антиоксиданты. Ситуационные задачи Задача 1 У больного при объективном осмотре обнаружено: тонкая фигура, большой череп, сильно развитая лобная часть лица, короткие конечности. Для какого конституционального типа это характерно? К какой группе заболеваний склонны такие люди? Задача 2 Ребенок пастозен, бледен, мышечная ткань развитая слабо, отмечается увеличение лимфоузлов и селезенки. В крови отмечается лимфоцитоз. Как называется описанное нарушение? К какой группе патологии оно относится? Задача 3 Человек склонен к гипотонии, у него снижена всасывательная способность кишок, повышен обмен веществ. К какому конституциональному типу относится данный человек? К каким заболеваниям он склонен? Какова природа таких изменений? Задача 4 У пожилого человека изменилась кожа ( стала тонкой, морщинистой, с пигментными пятнами), происходит атрофия скелетных мышц и жировой ткани, появляется седина. Какой уровень структурных нарушений описан? Какими функциональными и биохимическими изменениями проявляется старение? Тестовые задания Задание 1. У ребенка 6 лет, часто болеющего респираторными заболеваниями, отмечаются экзематозные явления после приема цитрусовых, склонность к затяжному течению воспалительных процессов. Какой вид диатеза можно предположить в данном случае? A. Экссудативно-катаральный B. Геморрагический C. Лимфатико-гипопластический D. Нервно-артритический E. Астенический 120 Задание 2. У ребенка пяти лет, часто болеющего респираторными заболеваниями, отмечаются экзематозные явления после приема некоторых пищевых продуктов, склонность к затяжному течению воспалительных процессов. Какой вид диатеза можно предположить в данном случае? A. Лимфатико-гипопластический B. Астенический C. Нервно-артрический D. Геморрагический E. Экссудативно-катаральный Задание 3. У матери, страдающей алкоголизмом, родился ребенок. В процессе его роста и развития были обнаружены признаки отставания в физическом и умственном развитии. К патологии какого характера можно отнести данный случай? A. Наследственной B. Хромосомной C. Приобретенной D. Врожденной E. Перинатальной Задание 4. У ребенка, часто болеющего ангинами и фарингитами, отмечается увеличение лимфоузлов и селезенки. Внешний вид характеризуется пастозностью и бледностью, мышечная ткань развита слабо. Как называется такой вид диатеза? A. Экссудативно-катаральный B. Астенический C. Геморрагический D. Лимфатико-гипопластический E. Нервно-артрический Задание 5. У новорожденного ребенка в крови пупочной вены содержание билирубина повышено. Группа крови матери – 0(1) резус-отрицательная, у ребенка – 0(1) резус-положительная. Какое состояние возникло у ребенка? А. Резус-конфликт В. Гемолитическая желтуха новорожденного С. Гепатит Задание 6. Ребенок родился на 37 неделе беременности, массой 2400 г. Состояние на протяжении первых 6 часов ухудшилось: частота дыхания составляет 76 в мин., частота сердечных сокращений – 106 в мин., АД – 32/70 мм рт.ст, мочи нет. Какое состояние возникло у ребенка? А. Септический шок В Системный воспалительный ответ 121 С. Полиорганная недостаточность/ Задание 7. Женщина на 8 неделе беременности перенесла неизвестную инфекцию. В ходе наблюдения за родившимся ребенком выявлена триада, характерная для внутриутробно перенесенной краснухи. О какой триаде идет речь? А. Гепатоспленомегалия, менингит, энтероколит В. Микроцефалия, слепота, задержка роста С. Слепота, глухота, порок сердца D. Миокардит, анемия, глухота Е. Желтуха, гепатомегалия, анемия Эталоны ответов к тестам 1. – A 2.- E 3. - D 4. - D 5. - A 6. - A 7. - C 6. ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. 6.1. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ. НЕКРОЗ. АПОПТОЗ. МЕСТНЫЕ НАРУШЕНИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ. Клетка функционирует в диапазоне нормы (гомеостаз) , приспосабливается в экстремальных условиях (адаптация) , либо гибнет при превышении ее адаптивных возможностей (некроз) или при воздействии соответствующего сигнала (апоптоз). Гомеостаз – метаболическое и информационное равновесие клеток друг с другом. Жизнь клетки в условиях гомеостатического баланса ( постоянное приспособление к различным воздействиям) наблюдается в новорожденных клетках в здоровом организме. Адаптация – перестройка жизнедеятельности и структур клетки в ответ на изменение условий существования, которые могут быть как патогенными , так и непатогенными. Гибель клетки- необратимый процесс . Он развивается вследствие ее значительного повреждения ( некроз) или активации специализированной программы смерти ( апоптоз). Некроз - (гибель клетки от повреждения) возникает в результате воздействия на нее повреждающего фактора. Одним из основных механизмов гибели клеток является лизис вследствие первичного повреждения плазматической мембраны , что ведет к смертельному исходу для клетки, нарушению ее ионного состава ( лизис инфицированной вирусом клетки , эритроцитов в гипотоническом растворе , раковой клетки, атакованной 122 цитотоксическими Т- лимфоцитами). Апоптоз- гибель клетки вследствие реализации программы , приводящей к поэтапному прекращению ее жизнедеятельности ( программа смерти клетки предсуществует ; ее запускает сигнал , чаще внеклеточный). Апоптоз, в отличие от некроза , не обязательно патологический процесс ( для поддержания нормального состава обновляющихся клеток завершившие свой жизненный цикл клетки удаляются путем апоптоза). Повреждение клетки- это такие нарушения ее структуры , метаболизма, физико - химических свойств и функций , которые ведут к нарушению жизнедеятельности. Причины повреждения клеток могут быть физическими, химическими и биологическими по природе. Наиболее частыми причинами повреждения клетки физической природы являются механические воздействия ( удары, растяжения, сдавливание, гравитационные перегрузки), колебание температуры , изменения осмотического давления . К химическим факторам повреждения относятся кислоты и щелочи , соли тяжелых металлов , цитотоксические соединения и неправильное применение лекарственных средств. Повреждение клетки может возникать как при избытке, так и при дефиците одного и того же агента ( избыток кислорода активирует процесс перекисного окисления липидов , а его дефицит ведет к нарушению окислительных процессов и снижению образования АТФ). Примером цитотоксических соединений являются ингибиторы ферментов ( цианиды, этанол, соли мышьяка). Биологические факторы повреждения клеток –это инфекционные агенты и продукты их жизнедеятельности , а также цитотоксические факторы иммунной системы ( антитела , иммунные Т- лимфоциты). Механизмы повреждения клеток. Расстройства энергетического обмена: снижение интенсивности , эффективности ресинтеза АТФ, нарушение транспорта энергии АТФ , нарушение использования энергии АТФ. Повреждение мембраны и ферментов клеток: усиление свободнорадикального окисления , активация лизосомных ферментов , накопление продуктов перекисного окисления , торможение ресинтеза поврежденных компонентов мембран, нарушение конформации макромолекул , разрыв мембраны набухших клеток. Дисбаланс ионов и воды в клетке: изменение соотношения ионов в клетке , нарушение трансмембранного соотношения ионов, гипергидратация , гипогидратация клеток , нарушение мембранного потенциала. Нарушение генома , механизмов экспрессии генов: мутации , дерепрессия патогенных генов, репрессия жизненно важных генов , внедрение в ген чужеродной ДНК, дефициты транскрипции, трансплантации , репликации , репарации , нарушение митоза , мейоза. Расстройства регуляции функции клеток: рецепции регулирующих факторов, образования вторых посредников , регуляции метаболических процессов в клетке. 123 Гибель клетки под влиянием патогенных факторов может быть двух видов: некроз и апоптоз. Некроз является завершающим этапом клеточных дистрофий или следствием прямого действия на клетку повреждающих факторов. Некрозу предшествует паранекроз( метаболические и структурные изменения обратимы) и некробиоз. На этапе некробиоза патогенные изменения приобретают необратимый характер. Некротизированные клетки подвергаются лизису при помощи лизосомальых ферментов и свободных радикалов. Таким образом происходит саморазрушение клеток ( аутолиз) . Распад клеток при участии фагоцитов , микроорганизмов обозначают как гетеролизис. Апоптоз является другим вариантом гибели клеток , который возникает под действием внутри- или внеклеточных факторов путем активации специализированных внутриклеточных процессов, регулируемых определенными генами. В отличие от некроза , апоптоз- это программированная гибель клетки , которую запускает сигнал , и завершается фагоцитозом. Некроз- всегда патология , апоптоз может наблюдаться в ходе естественных процессов. В отличие от некроза апоптоз энергозависим и требует ресинтеза РНК и белков. Клетки , вошедшие в апоптоз , фагоцитируются макрофагами и гранулоцитами ; фагоцитоз при этом не сопровождается воспалением как при некрозе. К примерам апоптоза относится: запрограммированная гибель клеток в эмбриогенезе , морфогенезе , гистогенезе органов ; гибель клеток , выполнивших свою функцию ( клоны иммунокомпетентных клеток при иммунном ответе) , дегенерация , ликвидация аутоагрессивных Т- клеток в процессе развития тимуса , старения , внедрение в клетку агентов , повреждающих ее , но не ведущих к некрозу , опухолевый рост. Механизм апоптоза имеет четыре стадии: инициации, программирования , реализации программы , удаление погибшей клетки. В стадии инициации информационный сигнал рецептируется клеткой. Стадия программирования реализуется либо путем активации ферментов (минуя геном клетки), либо через геном активируются эффекторные ферменты. Стадия реализации программы апоптоза состоит в собственно гибели клеток посредством активации протеолиза белков и нуклеолиза ( ДНК) , в результате образуются апоптозные тельца( фрагменты клетки с остатками органелл цитоплазмы) Стадия удаления фрагментов погибших клеток состоит в обнаружении фагоцитами апоптозных телец, их поглощении и разрушении. Благодаря этому содержимое разрушенной клетки не попадает в межклеточное пространство, и при апоптозе не возникает воспаление. Основные формы местных расстройств кровообращения : артериальная гиперемия , венозная гиперемия , ишемия , стаз , тромбоз, эмболия. 124 Артериальная гиперемия - это увеличение кровенаполнения органа или ткани за счет избыточного поступления крови по артериальным сосудам . При этом наблюдается расширение мелких артерий , артериол, вен и капилляров; ускорение в них кровотока , пульсация мелких артерий , увеличение давления в артериолах , капиллярах и венах. В результате появляется краснота , повышается местная температура , усиливается обмен веществ и функция органа. Физиологическая гиперемия возникает под действием физиологических факторов ( увеличение нагрузки, психогенный фактор). Патологическая гиперемия возникает под действием патологических факторов или при повышении чувствительности сосудов к обычным воздействием . Она может быть нейрогенной ( нейротоническая – увеличение импульсации по сосудорасширяющим нервам; нейропаралитическая - прекращение импульсации по сосудосуживающим нервам) и гиперемией вследствие действия местных гуморальных факторов (гистамина, серотонина, простагландинов, кининов, молочной кислоты, ионов водорода , калия). Венозная гиперемия- это увеличение кровенаполнения органа или ткани в результате затрудненного оттока крови по венам. Причины нарушения оттока крови: закупорка тромбом или эмболом , снижение тонуса гладкомышечных элементов сосудов, затруднение кровотока в малом круге кровообращения. Она проявляется увеличением объема органа, цианозом , отеком, местным снижением температуры , замедлением кровотока, варикозным расширением вен и ведет к гипоксии органа. Ишемия- это уменьшение кровенаполнения органа или его участка в результате снижения или полного прекращения притока артериальной крови. Характеризуется побледнением участка органа, снижением его температуры , нарушением чувствительности( онемение, покалывание), болевым синдромом , уменьшением скорости кровотока, нарушением функции , дистрофическими изменениями . Компрессионная ишемия возникает при сдавливании артерий извне ( рубец, опухоль) ; обтурационная – вследствие сужения просвета сосудов (атеросклеротическая бляшка, тромб, эмбол); ангиоспастическая – следствие спазма артерий( волнение, страх, холод, травма, токсины). Стаз- это замедление и остановка тока крови в капиллярах , мелких артериях и венах. Ишемический и венозный стаз развивается вследствие ишемии и венозной гиперемии. Истинный стаз возникает под действием физических ( холод, тепло), химических ( яды, соли, скипидар) и биологических факторов ( токсины микроорганизмов) . В патогенезе истинного стаза имеет значение : внутрикапиллярная агрегация эритроцитов ( склеивание) и замедление кровотока. Тромбоз- это процесс прижизненного образования на внутренней поверхности стенки сосудов сгустков крови , получивших название тромбов . Они бывают пристеночными и закупоривающими . В зависимости от строения тромбы могут быть белыми( тромбоциты, лейкоциты , белки 125 плазмы крови), красными ( эритроциты, нити фибрина) и смешанными (белые и красные слои). Образованию тромбов способствуют три условия (триада Вирхова): повреждение сосудистой стенки ( механическая травма, эндотоксины бактерий, нарушение метаболизма сосудистой стенки); нарушение свертывающей и антисвертывающей систем крови ( повышение концентрации прокоагулянтов , снижение активности противосвертывающей системы и фибринолиза ); замедление кровотока. Образование тромбов имеет две фазы: клеточную ( адгезия, агрегация и агглютинация тромбоцитов) и плазматическую ( коагуляция крови с образованием фибрина). Эмболия- это закупорка сосудов телами, которые приносятся током крови или лимфой, и называются эмболами : по происхождению – экзогенная ( воздушная, газовая, бактериальная, инородными телами) и эндогенная (тромбоэмболия, жировая , тканевая , околоплодными водами). Воздушная эмболия возникает при ранении крупных вен, газовая- при резком перепаде атмосферного давления от повышенного к нормальному ( у водолазов , рабочих кессонов ). Источником тромбоэмболии является отрыв тромба; жировой – попадание капель жира в кровоток при повреждении костного мозга , подкожной клетчатки; тканевой – повреждение тканей и занесение их обрывков в кровяное русло. Нарушения микроциркуляции могут быть внутрисосудистыми ; нарушениями, связанными с изменениями самих сосудов;( трансмуральные) ; внесосудистыми. Сладж – внутрисосудистое нарушение микроциркуляции , обусловленное изменением реологических свойств крови: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты прилипают друг к другу ,увеличивается вязкость крови, ее движение в капиллярах замедляется. Различают такие виды сладжа: классический ( крупные размеры агрегатов , неровные очертания и плотная упаковка эритроцитов) , декстрановый ( различная величина агрегатов , округлые очертания , плотная упаковка эритроцитов), аморфный грануловидный ( много мелких агрегатов в виде гранул из нескольких эритроцитов). К внутрисосудистым нарушениям микроциркуляции также относится замедление тока крови( лимфы), чрезмерное ускорение тока крови , нарушение ламинарности тока крови. К трансмуральным нарушениям микроциркуляции относятся нарушения проницаемости и эмиграции форменных элементов. Внесосудистые нарушения микроциркуляции сопровождаются увеличением или уменьшением объема межклеточной жидкости , что ведет к замедлению оттока ее в сосуды микроциркуляторного русла. Недостаточность лимфообращения бывает механической ( затруднение оттока лимфы), динамической ( объем межтканевой жидкости превышает возможности системы), резорбционной ( структурные изменения межуточной ткани). Ситуационные задачи 126 Задача 1. Больной с переломом левой плечевой кости в травмпункте наложен гипс. Через три часа левая кисть стала синюшной, холодной, наблюдается ее отек. Какое расстройство кровообращения имеет место в данном случае? Поясните механизм. Задача 2. Известно, что в венах тромбы образуются в пять раз чаще, чем в артериях, а в венах нижних конечностей – в три раза чаще, чем в венах верхних конечностей. Укажите, с каким патогенетическим фактором, обусловливающим процесс тромбообразования, связано это явление? Назовите условия тромбообразования. Задача 3. При микроскопии препарата брыжейки лягушки в одной из вен, находящейся вблизи кристаллика соли, на внутренней ее стенке образовался бесцветный конгломерат из форменных элементов. Кровь, протекающая по сосуду в этом месте, обтекает его. Какой вид тромба по локализации и его морфологии образовался в сосуде? Поясните механизмы. Задача 4. Ранение лодыжки у больной осложнилось возникновением воздушной эмболии. Ранение каких сосудов является причиной этого осложнения? Характеризуйте механизмы этого осложнения. Задача 5. Наиболее частой формой эндогенных эмболий является тромбоэмболия. Чем объясняется большая частота тромбоэмболии сосудов малого круга кровообращения? Какие последствия этой эмболии? Задача 6. У пилота на высоте 14000 метров случилась аварийная разгерметизация кабины. Какой вид эмболии у него развился? Характеризуйте механизмы развития этой эмболии. Задача 7. Больной 73-х лет доставлен в больницу с закрытым переломом правой бедренной кости. Внезапно состояние ухудшилось, диагностирована эмболия сосудов головного мозга. Назовите вид эмболии, которая наиболее часто возникает при переломах трубчатых костей, поясните механизм развития. Задача 8. Студент на экзамене не смог правильно ответить на вопросы экзаменационного билета, что сопровождалось покраснением кожи лица, 127 чувством жара и неуверенностью поведения. Какой вид артериальной гиперемии развился в данном случае? Характеризуйте ее механизм. Задача 9. У больного 40-ка лет с ишемической болезнью сердца и заболеванием сосудов ног (облитерирующий эндартериит) при осмотре нижних конечностей обнаружена бледность и дистрофические изменения кожи, снижение местной температуры, нарушение чувствительности, боль. Какое нарушение периферического кровообращения имеется у больного? Тестовые задания Задание 1. В самолете на высоте 10000 м случилась авария. Какой вид эмболии может развиться у пострадавших? A. Газовая B. Тромбоэмболия C. Воздушная D. Жировая E. Эмболия инородным телом Задание 2.Спортсмен после прыжка приземлился на внешний край стопы. Возникла острая боль в голеностопном суставе, активные движения в нем ограничены, пассивные – в полном объеме, но болезненны. Потом возникла припухлость в области внешней косточки, кожа покраснела, стала теплой на ощупь. Какой вид расстройства периферического кровообращения возник в данном случае? A. Тромбоз B. Артериальная гиперемия C. Стаз D. Венозная гиперемия E. Эмболия Задание 3. Женщина 50-ти лет находится на лечении по поводу тупой травмы грудной клетки. На нижних конечностях значительное варикозное расширение вен. Повышение выработки какого вещества будет более всего влиять на возникновение тромбов в данном случае? A. Простациклина B. Простагландина F2 C. Лейкотриена C4 D. Простагландина E2 E. Тромбоксана A2 128 Задание 4. Ряд патологических процессов (атеросклероз сосудов, воспаление, механическая травма, некроз тканей) сопровождается тромбообразованием. Какой патогенный фактор в механизме тромбообразования играет при этих процессах ведущую роль? A. Степень повреждения эндотелия сосудов B. Замедление кровотока C. Изменение физико-химических свойств крови D. Повышение активности свертывающей системы крови E. Снижение активности противосвертывающей системы крови Задание 5. У больного полицитемией увеличено число эритроцитов в единице объема крови, при этом отмечается склонность к тромбообразованию. С изменением какого показателя физико-химических свойств крови связано это явление? A. рН B. Осмотической резистентности эритроцитов C. Тромбина D. Фибриногена E. Вязкости Задание 6. У больной болезнью Вольденстрема в крови появились необычные белки с очень большой молекулярной массой (макроглобулины). Изменение какой физико-химической особенности крови лежит в основе развития тромбоза сосудов при этом? A. Нарушение рН B. Повышение вязкости крови C. Повышение активности свертывающей системы крови D. Снижение активности противосвертывающей системы крови E. Повышение осмотической резистентности эритроцитов Задание 7. При повреждении иголкой сосудов брыжейки в поле зрения микроскопа наблюдается кровотечение из этого сосуда, которое со временем прекращается, а просвет сосуда в этом месте быстро заполняется сгустком крови, который состоит преимущественно из эритроцитов. Какой вид тромба по локализации и его морфологии образуется в сосуде? A. Белый пристеночный B. Красный пристеночный C. Белый обтурационный D. Красный обтурационный Задание 8. При быстром изменении давления воздуха от более высокого к низкому у летчика 50-ти лет развилась газовая эмболия. Чем обусловлено это явление? A. Пневмотораксом и деструкцией легких 129 B. C. D. E. Разрывом крупных вен Тромбообразованием Взрывной декомпрессией Отрывом атеросклеротических бляшек Задание 9. У больного 65-ти лет, страдающего атеросклерозом, диагностирована эмболия артерии правой лодыжки, однако клинические проявления этого осложнения практически отсутствуют. Какой фактор обусловливает это явление? A. Локализация эмбола B. Небольшой общий вес эмбола C. Возраст больного D. Пол больного E. Развитые коллатерали в месте эмболии Задание 10. У больного образовавшийся эмбол большого круга кровообращения снова с током крови попал в сосуды большого круга, минуя малый круг кровообращения. Какая форма патологии сердечно-сосудистой системы является причиной этой эмболии? A. Большое количество артериоло-венулярных анастомозов B. Дефект межпредсердной (либо межжелудочковой) перегородки C. Деструкция сосудов легких D. Артериальная гипертензия E. Сердечная недостаточность Задание 11. Больному с закрытым переломом плечевой кости наложена гипсовая повязка. На следующий день появилась припухлость, синюшность и похолодание кисти травмированной руки. О каком расстройстве периферического кровообращения свидетельствуют эти признаки? A. Тромбозе B. Венозной гиперемии C. Ишемии D. Эмболии E. Артериальной гиперемии Задание 12. В некоторых случаях патологии человека при образовании эмбола в большом круге кровообращения он может снова с током крови попадать в сосуды большого круга, минуя малый круг. Как называется такой вид эмболии? A. Ретроградная B. Газовая C. Тканевая D. Жировая E. Парадоксальная 130 Задание 13. У больного с тромбофлебитом нижних конечностей внезапно после нагрузки возникла одышка, резкая боль в груди, цианоз, набухание шейных вен. Тромбоэмболия каких из перечисленных сосудов наиболее вероятно вызвала такие нарушения? A. Венечных сосудов B. Воротной вены C. Сосудов головного мозга D. Легочной артерии E. Мезентериальных сосудов Задание 14. У пациента с хронической сердечной недостаточностью выявлено увеличение вязкости крови, при капилляроскопии обнаружено повреждение стенок сосудов микроциркуляторного русла. Развитие какого из перечисленных нарушений возможно в данном случае? A. B. C. D. E. Венозной гиперемии Артериальной гиперемии Тромбоза Сладж-феномена Эмболии Задание 15. В эксперименте у кролика был удален верхний шейный узел симпатического ствола. На стороне удаления наблюдаются покраснение и повышение температуры кожи головы. Какая форма нарушений периферического кровообращения развилась у кролика? A. Стаз B. Нейропаралитическая артериальная гиперемия C. Венозная гиперемия D. Нейротоническая артериальная гиперемия E. Метаболическая артериальная гиперемия Задание 16. Женщина 42 лет с невралгией тройничного нерва жалуется на периодическое покраснение правой половины лица и шеи, ощущение прилива тепла и повышение кожной чувствительности. Какая артериальная гиперемия по механизму возникновения наблюдается в данном случае? A. Реактивная B. Рабочая C. Нейротоническая D. Нейропаралитическая E. Метаболическая Задание 17. Пациент 54-лет после значительного психоэмоционального напряжения ощутил сильную боль за грудиной с иррадиацией в левую руку, левую половину шеи, страх смерти, он покрылся холодным потом. Прием 131 нитроглицерина успокоил боль . Назовите расстройство местного кровообращения в сердце, которое наиболее вероятно развилось в данном случае: A. Артериальная гиперемия B. Венозная гиперемия C. Эмболия D. Тромбоз E. Ишемия Задание 18. У ребѐнка вследствие попадании горячей воды на руку возник ожог. Кожа на месте ожога ярко-красная. Какое нарушение местного ковообращения возникло на месте ожога? A. Тромбоз B. Венозная гиперемия C. Артериальная гиперемия D. Эмболия E. Стаз Задание 19. У больного с переломом бедренной кости в области хирургической шейки появились признаки острой правожелудочковой недостаточности вследствие эмболии легочной артерии. Какой вид эмболии имеет место? A. Жировая B. Тканевая C. Газовая D. Метастатическая E. Воздушная Задание 20. У кролика перерезали нерв, иннервирующий правое ухо, и удалили правый верхний шейный симпатический узел. Сразу просле операции провели измерение температуры кожи ушей. Оказалось, что температура кожи ушей кролика на стороне денервации на 1,5 0С выше, чем на противоположной стороне. Что из приведенного наиболее вероятно наблюдается у животного? A. Физиологическая гиперемия B. Артериальная гиперемия, обусловленная метаболическими факторами C. Артериальная гиперемия нейропаралитического типа D. Артериальная гиперемия нейротонического типа E. Реактивная артериальная гиперемия Задание 21. При смазывании скипидаром языка кролика он алеет, его кровенаполнение увеличивается. Артериальная гиперемия какого типа возникает в этом случае? A. Нейротоническая B. Нейропаралитическая C. Метаболическая 132 D. Реактивная E. Рабочая Задание 22. В состоянии испуга отмечается резкое побледнение лица, дрожь в конечностях. Какой вид ишемии наблюдается в данном случае? A. Ангиоспастическая B. Компрессионная C. Обтурационная (тромбообразование) D. Метаболическая E. Обтурационная (утолщение сосудистой стенки) Эталоны ответов 1. – A 2. – B 3. - E 4. - A 5. – E 6. – B 7. – D 8. – D 9. – E 10. – B 11. – B 12. – E 13. – D 14. – А 15. – В 16. – С 17. – Е 18. – С 19. – А 20. – С 21. – D 22. – А 6.2. ВОСПАЛЕНИЕ. В общсй патологии воспаление принято рассматривать как типовой общепатологический процесе, т.е. универсальную, стандартную форму ответа организма на действие различных болезнетворных факторов. Особенность воспаления как биологического процесса заключается в его защитно-приспособительной функции, которая состоит в сосудистомезенхимальной реакции на повреждение, направленной на ликвидацию повреждающего агента и восстановление поврежденной ткани. Воспаление - это очень сложная реакция всего организма, которая возникает обычно в месте действия болезнетворного фактора как экзогенного, так и эндогенного происхождения. При этом отмечается целый комплекс сосудисто-тканевых изменений как функционального, так и морфологического характера. Это наиболее частая форма типовых патологических процессов, лежащая в основе многих клинически различных заболеваний. В эволюционном плане воспалительная реакция сложилась как защитная реакция организма, носит приспособительный характер. Одной из особенностей воспаления является повышение обмена веществ в очаге воспаления, отсюда происходит его латинское название «inflammatio» (воспламенение) . Название воспаления отдельных органов складывается из 133 названия самого органа с окончанием «ит» (itis), обозначающим в латинском языке воспаление. Например, воспаление плевры - плеврит, воспаление аппендикулярного отростка - аппендицит и т.д. Хотя есть и исключения из этого правила, например, пневмония - воспаление легких, флегмона воспаление клетчатки и т.д. Этиология воспаления представлена широким спектром факторов как экзогенного, так и эндогенного происхождения. К факторам экзогенного (внешнего) происхождения относят группы: 1) инфекционного характера (вирусы, паразиты, микроорганизмы); 2) химического происхожения (яды, кислоты); 3) физического происхождения (температурный фактор, лучистая энергия); 4) механические факторы (травмы, переломы и т.д.). К эндогенным (внутренним) факторам, приводящим к возникновению воспалительной реакции, можно отнести тромбоз, некроз, инфаркты, кровоизлияния, отложения солей, нарушение нервной трофики и т.д. Несмотря на разнообразие причин, приводящих к возникновению воспаления, закономерности воспалительной реакции общие. Однако характер воспалительного процесса в каждом конкретном случае отличается и зависит от: 1. характера причин, его вызвавшего; 2. реактивности организма, в котором возникает воспаление; 3. локализации воспалительного процесса и 4. длительности воздействия флогогенного (греч. phlogosis воспаление) агента. Воспаление - это сложившаяся в процессе эволюции общая сосудистотканевая реакция организма, возникающая в месте действия повреждающего агента и состоящая из 3-х основных компонентов: 1. дистрофии ткани (альтерации); 2. сосудистой реакции (расстройств микроциркуляции) с явлениями эксудации и эмиграции и 3. пролиферации. Три компонента воспаления протекают одновременно, но, в зависимости от формы воспаления либо его стадии, может наблюдаться превалирование того или иного компонента. Динамика воспалительного процесса, независимо от вызывающих его причин, всегда достаточно стандартна. Патогенетическую основу воспаления составляют три взаимосвязанных компонента - альтерация, сосудистые расстройства с явлениями эксудации и эмиграции, пролиферация. Альтерация (от лат. alteratio - изменение, alter) - это комплекс обменных, физико-химических, структурно-функциональных изменений в очаге воспаления, а также образование и (или) активация медиаторов воспаления. Иначе говоря, это комплекс структурных и функциональных изменений вследствие нарушения питания и обмена веществ в очаге воспаления. Принято выделять первичную и вторичную альтерацию( дистрофию) в очаге воспаления. Первичная альтерация возникает в ответ на прямое воздействие флогогенного агента. Реакцию первичной альтерации как бы пролонгирует действие причины воспаления. Вторичная альтерация 134 возникает под действием факторов первичной альтерации. Эти воздействия опосредованы нервной системой, физико-химическими факторами (ацидоз, дисиония и т.д.), а в основном медиаторами воспаления. Воспаление начинается с нарушения обмена веществ в очаге, которое носит как качественный, так и количественный характер. В частности, по выражению немецкого ученого Шаде, в очаге воспаления происходит «пожар обмена», т.е. все интенсивно горит, но не сгорает. И интенсификация обмена веществ в очаге воспаления не полностью обеспечивается кислородом вначале за счет самой интенсификации и относительной недотаточности кислорода, а затем и замедления кровотока, отсюда понижения доставки кислорода. Происходит недоокисление продуктов, медленное выведение кислых продуктов (молочной кислоты, пировиноградной кислоты, жирных кислот, кетоновых тел, аминокислот, БАВ) и накопление их в очаге воспаления (ацидоз или по Шаде Нгипериония). Иначе говоря, обменные изменения в очаге воспаления включают в себя интенсификацию процессов распада углеводов, белков и жиров, усиление анаэробного гликолиза и тканевого дыхания, разобщение биологического окисления и фосфорилирования, снижение активности анаболических процессов. Следствием указанных изменений являются увеличение теплопродукции, развитие дефицита макроэргов, накопление продуктов обмена, образование медиаторов воспаления. Нарушение минерального обмена в очаге воспаления сопровождается увеличением концентрации К, Na, Са, что способствует усилению проницаемости сосудов, повышению эксудации и местному отеку и повышению осмотического давления (гиперосмия по Шаде). Этим объясняются главные признаки воспаления - припухлость и боль. Изменение соотношения К, Na/Са определяет высвобождение ацетилхолина. Комплекс физико-химических изменений в очаге воспаления сводится к следующему. Накопление недоокисленных продуктов (молочной кислоты, аминокислот и проч.) приводит к ацидозу (Н - гипериония). Кислотность среды снижается до 6,8-6,0 и ниже. Ацидоз вначале носит компенсированный характер (за счет буферных систем ткани и крови), затем может переходить в некомпенсированный («пожар обмена» нарастает, отток крови замедляется), и тогда наступает гибель клеток, мертвая ткань подвергается автолизу (расплавлению) с образованием аммиака, поэтому в гнойном фокусе воспаления реакция ткани щелочная. Ацидоз и другие нарушения обмена, являющиеся следствием интенсификации обмена ведут к повышению концентрации молекул в очаге воспаления, которые в растворе определяют осмотическое давление. Т.е. в очаге воспаления возникает осмотическая гипертония (гиперосмия по Шаде). Давление при этом увеличивается до 19-20 атм. (при норме 8 атм.) . Этот факт способствует выходу жидкой части крови из сосуда в ткань (экссудации) и нарастанию механического давления. 135 Кроме того, ацидоз ведет к повышению дисперсности и гидрофильности коллоидов, набуханию их, таким образом повышению онкотического давления (гиперонкия по Шаде). Эти три явления в очаге воспления названы Шаде гиперплетией ткани (от слов греч. hyper- сверх, слишком, plethysmus- увеличение) . Медиаторы воспаления - это комплекс биологически активных веществ, опосредующих действие флогогенных факторов, определяющих развитие и исходы процесса воспаления. Вследствие действия этиологического фактора происходит первичная альтерация, в частности, повреждение лизосом. Вследствие этого происходит высвобождение ферментов , продолжающих деструкцию ( вторичную альтерацию) и приводящих к образованию медиаторов. Т.о. лизосомы можно считать стартовой площадкой воспаления. По происхождению условно различают клеточные и плазменные (гуморальные) медиаторы. К клеточным медиаторам относят группу веществ, которые образуют клетки, принимающие участие в развитии воспаления: 1.Полиморфноядсрные лейкоциты (ПЯЛ), в основном нейтрофилы и базофилы, являются источником: высокоактивных лизосомальных гидролаз, клеточных белков, простагландинов, лейкотриенов, интерлейкинов, биогенных аминов. Эозинофилы в очаге воспаления участвуют, в основном, в обезвреживании оксидантов и лейкотриенов. Эти клетки играют важную роль в развитии аллергического компонента воспаления. 2. Мононуклеарные клетки - лимфоциты, моноциты, тканевые макрофаги - вырабатывают лимфокины и монокины, а также выделяют большое количество ферментов (протеазы, эстеразы, гидролазы). 3. Тромбоциты являются источником: - адгезивных белков - АДФ - серотонина - лизосомальных ферментов - фактора Виллебранда 4. Тучные клетки (лаброциты) выделяют: - биогенные амины - фактор активации тромбоцитов (ФАТ) - лейкотриены (входят в состав МРС анафилаксии) - эозинофильный хемотаксический фактор - нейтрофильный хемотаксический фактор - гепарин 5. Другие клетки тканей, подвергшихся активации или разрушению, могут быть источниками: - лизосомальных ферментов - простагландинов 136 - продуктов перекисного окисления липидов и др. Группу плазменных медиаторов составляют вещества, поступающие в очаг воспаления в основном из плазмы крови. К ним относятся компоненты системы комплемента, кинины, факторы свертывающей системы крови и др. Клеточные и плазматические медиаторы взаимодействуют. Например, многие продукты ПЯЛ опосредуют свое влияние на проницаемость сосудов через плазменные факторы; фактор Виллибранда системы свертывания крови является активатором тромбоцитов. По своей природе медиаторы воспаления объединяются в следующие группы: Биогенные амины. 1. Гистамин (основные источники - базофилы, тучные клетки). В малых концентрациях реализует свое действие через мембранные рецепторы Н1 и вызывают чувство кожного зуда, жжения, боли. В более высоких концентрациях реализует свое действие через мембранные рецепторы типа Н2 и оказывают следующие действия: -увеличивает продукцию простагландинов Е2 и Р2а, тромбоксана -подавляет хемотаксис и фагоцитарную активность нейтрофилов, снижает высвобождение лизосомальных ферментов нейтрофилов -подавляет высвобождение медиаторов (в том числе гистамина) из базофилов -угнетает Т-киллерную активность лимфоцитов и выработку лимфокинов. Действуя через оба типа рецепторов, гистамин в очаге воспаления вызывает вазодилятадию (расширение прекапиллярных артериол, в легких гистамин вызывает вазоконстрикторный эффект) и повышение проницаемости стенки сосудов (округление эндотелиальных стенок, ослабление межклеточных контактов) кожи и некоторых органов. 2. Серотонин (основное депо - гранулы тромбоцитов, тучные клетки кожи, энтерохромаффинные клетки слизистой пищевого канала, некоторые нервные клетки). Реализует свое действие через серотонинергические рецепторы и вызывает: -возбуждение гладкой мускулатуры бронхов, кишечника и матки -мобилизует адреналин из надпочечников, вызывает спазм венул -расширяет капилляры, повышает их проницаемость и, таким образом, способствует развитию отека (в этом плане в 200 раз активнее гистамина) -вызывает тромбообразование. Активные полипептиды и белки. 1. Кинины (брадикинин, каллидин и др.) образуются в общем кровотоке или местном из неактивных предшественников белковой природы - кининогенов -под действием специфических ферментов каликреинов, образующихся в основном в поджелудочной железе и, в свою очередь, происходящих из неактивных предшественников прокалликреинов, калликреиногенов. Их инактивируют: фактор Хагемана, ацидоз, фибринолиз, 137 катехоламины. Разрушают -ферменты кининазы I и II. Активный калликреин действуют на Ь2-глобулины и отщепляют от них цепочку из 9 (брадикинин) или 10 (каллидин) аминокислотных остатков. Эффекты кининов в основном те же, что и биогенных аминов, однако их действие доминирует в поздних стадиях воспаления: - понижают тонус сосудов повышают их проницаемость обусловливают чувство зуда, боли - влияют на реологические свойства крови (гемокоагупяцию и фибринолиз) - способствуют эксудации и эмиграции лейкоцитов их действие усиливается ацетилхолином2. Компоненты системы комп лемента (т.е. системы сывороточных белков одного из важных факторов естественного иммунитета). Компоненты системы комплемента СЗа и С5а: - вызывают выделение гистамина - повышают проницаемость сосудистой системы - стимулируют хемотаксис ПЯЛ 3. Ферменты (преимущественно лизосомального происхождения). Их основной источник - нейтрофилы, а такжедругие фагоциты. В начальной стадии воспаления они способствуют вазодилятации, повышению проницаемости сосудов, развитию отека и эмиграции лейкоцитов, микротромбообразованию. На поздних стадиях воспаления благодаря ферментам происходит очищение очага воспаления от погибших клеток и тканей. 4. Лейкоцитарные факторы белковой природы: а) катионные белки гранулоцитарного происхождения: - увеличивают проницаемость сосудистой стенки - активизируют освобождение гистамина из лаброцитов - обладают пирогенной активностью - вызывают адгезию лейкоцитов и эндотелия б) интерлейкин-1 (ИЛ-1) относится к монокинам, вырабатывается преимущественно моноцитами: - вызывает эмиграцию лейкоцитов - увеличивает синтез простагландинов эндотелиальными клетками - увеличивает адгезивноегь эндотелия - дестабилизирует лизосомы ПЯЛ - активирует свертывание крови - обладает выраженной пирогенной активностью в) моноамины (связываются макрофагами). К ним кроме ИЛ-1 относятся колониестимулирующий фактор, фактор хемотаксиса лимфоцитов, бактериальный фактор, цитолитический фактор и др. г) лимфокины (образуются в стимулированных лимфоцитах): - влияют на метаболические процессы в макрофагальных клетках - регулируют способность макрофагов к миграции - активизируют макрофагальный фагоцитоз и киллинг 138 - влияют на процессы хемотаксиса нейтрофилов и эозинофилов - повреждают клетки-мишени (лимфотоксины) -вызывают пролиферацию клеток (митогенные факторы) Производные полиненасыщенных жирных кислот. (арахидоновой, линолевой), входящих в состав фосфолипидов мембран: 1. Простагландины: а) простагландины типа Е способны: - вызывать вазодилятацию - увеличивать проницаемость сосудистых мембран - стимулировать эмиграцию гранулоцитов - раздражать болевые рецепторы б) простациклин (простагландин J2, основной источник – эндотелиальные клетки): - обладает выраженным вазодилятаторным действием - препятствует тромбообразованию - оказывает слабое фибринолитическое действие 2. Т р о м б о к с а н ы - продукты циклооксигеназного превращения арахидоновой кислоты (основной источник - тромбоциты): - стимулируют тромбообразование - вызывают вазоконстрикцию - способствуют агрегации клеток крови 3. Лейкотриены (ЛТ) - продукты липоксигеназного превращения арахидиновой кислоты (источник - нейтрофилы, эозипофилы, Т-лимфоциты, лаброциты): - стимулируют эмиграцию лейкоцитов - увеличивают проницаемость мембран 4 . Продукты свободнорадикального ПОЛ: - участвуют в процессах обновления и модификации клеточных мембран - биосинтеза простагландинов и лейкотриенов - влияют на активность ферментов, дестабилизируя лизосомы -определяют эффективность заключительных этапов фагоцитарной реакции. Ряд исследователей к медиаторам воспаления относят нейромедиаторы, нуклеиновые кислоты, активные формы кислорода, гепарин, кейлоны, антикейлоны и др. В частности, Гепарин - полисахарид (источник - тканевые базофилы или тучные клетки): - увеличивает проницаемость сосудистой системы - препятствует образованию фибрина на внутренней оболочке капилляра Таким образом, на основании имеющегося материала относительно значения в патогенезе воспаления биологически активных продуктов обмена и тканевого распада можно сделать вывод, что они образуются в результате 139 как первичной, так и вторичной альтерации, и обусловливают другие компоненты воспалительной реакции -сосудистые расстройства и пролиферацию. Сосудистая реакция при воспалении возникает одновременно с БАВ, образующимися в очаге воспаления. Микроциркуляцию в очаге изучают в опыте Конгейма, где можно наблюдать пять этапов сосудистых расстройств. Вначале наступает кратковременный спазм сосудов, который носит рефлекторный характер и скоро прекращается (до 30 минут). Вслед за этим наступает артериальная гиперемия. Она является результатом: 1. образования в воспалительном очаге большого количества медиаторов воспаления, вызывающих расслабление мышечных элементов стенки артериол и прекапилляров; 2. доминирования холинэргических влияний на стенку сосуда; 3. ацидоза; 4. гиперкалийионии; 5. разрушения соединительно-тканных муфт вокруг сосудов. Стадия артериальной гиперемии характеризуется: 1. расширением сосудов; 2. усилением скорости кровотока в них; 3. раскрытием в норме не функционирующих сосудов; 4. повышением в этом участке КД. Затем артериальная гиперемия сменяется венозной. Венозная гиперемия является следствием: 1.микротромбоза вен и лимфатических сосудов вследствие активации фактора Хагемана и уменьшения содержания гепарина; 2. набухания эндотелия; 3. потери венулами эластичности вследствие чего они становятся более податливыми к сдавливающему действию инфильтрата; 4. выхода жидкой части крови в воспаленную ткань и сгущения крови; 5. сдавление сосудов экссудатом; 6. краевого стояния лейкоцитов; 7. сладжирование крови; 8. несоответствия притока крови оттоку. В этой стадии наблюдается замедление тока крови, застой, гипоксия и цианоз воспаленного участка. Меняется характер кровотока -лейкоциты начинают уходить из осевого слоя в пристеночный, изменяются реологические свойства крови - она становится густой и вязкой, эритроциты набухают и образуют агрегаты, которые медленно движутся. Центральным явлением этой стадии является выход жидкой части крови за пределы сосудов (экссудация) и начинающаяся эмиграция форменных элементов. Престатическая фаза расстройств микроциркуляции 140 характеризуется феноменом краевого стояния лейкоцитов, толчкообразным кровотоком и маятникообразным движением крови в сосудах. Она является закономерным следствием возникающих расстройств микроциркуляции в предыдущих стадиях и образующихся вследствие этого продуктов нарушения обмена веществ, т.е. это типичные проявления одного из возникающих при воспалении «порочных кругов». Наконец, движение крови прекращается полностью и наступает стаз. С одной стороны, в результате стаза формируется своеобразный барьер, обеспечивающий отграничительную функцию очага воспаления. С другой стороны, следствием стаза могут быть необратимые изменения клеток крови и ткани. Центральными явлениями расстройств микроциркуляции (сосудистой реакции) при воспалении являются процесс экссудации жидкой части крови, эмиграции форменных элементов и явления фагоцитоза. Экссудацией называется процесс выхода жидкой части крови (в том число растворимых белков, электролитов и клеток) из сосудов в окружающую ткань. Вышедшая в воспаленную ткань жидкость называется экссудатом. Экссудат отличается от транссудата (отечной или водяночной жидкости) тем, что в нем содержится большое количество белка (не меньше 3-5%), ферментов, иммуноглобулина, клетки крови, остатки тканевых элементов, снижается показатель рН до 7-6 и меньше; меняется соотношение альбуминов и глобулинов в пользу глобулинов. Экссудация происходит плавным образом в капиллярах и венулах, отчасти - артериолах. На процессы экссудации влияют, в основном, следующие факторы: 1. Фильтрационное д а в л е н и е крови. При венозном полнокровии увеличивается ГД в венулах (и в артериальную фазу ГД в артериолах), вследствие этого увеличивается площадь функционирующих сосудов, смещается «поворотный» пункт, увеличивается фильтрационное давление, жидкость устремляется за пределы сосудов. 2. Физико-химические свойства ткани и крови. Под влиянием описанных выше физико-химических и, биохимических изменений в воспаленной ткани происходит накопление ионов, набухание коллоидов, увеличение дисперсности белков, т.е. увеличение КОД в воспаленной ткани, что способствует процессу экссудации. Кроме этого, вследствие нарушенной проницаемости сосудов, из кровеносного русла теряются белки и соли, падает КОД крови-сила, удерживающая жидкость в кровеносном русле. 3. Вышедшая в ткань плазма крови и лимфа затрудняют отток жидкости обратно вследствие сдавления сосудов извне. 4. В качестве фактора, способствующего процессу экссудации при воспалении, можно назвать возникающее при действии биологически активных веществ (гистамина, серотонина и др.) увеличение проницаемости 141 сосудистой системы. Процесс экссудации при воспалении носит защитный характер: - экссудат разбавляет и вымывает токсические вещества; - сам процесс экссудации способствует процессу эмиграции лейкоцитов; -отсюда следует активация протеолитических и амилолитических ферментов в очаге воспаления, расплавление и гибель флогогенных факторов и повреждение клеток зачастую с образованием гноя и выходом его наружу; - сдавливая лимфатические и кровеносные сосуды, экссудат препятствует всасыванию в общий кровоток токсинов и, таким образом, отграничивает очаг воспаления. В зависимости от состава (качества и количества белков, форменных элементов) выделяют серозный, фибринозный, геморрагический, гнойный экссудат. Если каждый из перечисленных экссудатов инфицируется гнилостными микроорганизмами, то он превращается в гнилостный экссудат. Другим центральным звеном сосудистых расстройств при воспалении (расстройств микроциркуляции) является процесс эмиграции форменных элементов в очаг воспаления и явление фагоцитоза. Эмиграцией называют процесс выхода форменных элементов крови (в частности, лейкоцитов) из сосудов в очаг воспаления. Она возникает одновременно с началом экссудации, особенно выражена в простатическую стадию сосудистых расстройств и в стадию стаза и предшествует фагоцитозу и пиноцитозу. Эмигрируют в очаг воспаления микрофаги (нейтрофилы, эозинофилы), макрофаги (моноциты, лимфоциты) и иногда эритроциты (в особенности, при аллергическом воспалении). Эмиграция проходит как бы в три стадии (три этапа): 1. Краевое стояние лейкоцитов у внутренней поверхности эндотелия капилляров воспаленной стенки; 2. Прохождение их через эндотелиальную стенку; 3. Собственно продвижение в очаг воспаления (хемотаксис). Краевое стояние заключается в том, что лейкоциты располагаются у внутреннего края эндотелиальной стенки. При нормальном кровообращении они не соприкасаются с пленкой фибрина, покрываю шей эндотелиальные клетки изнутри, а вместе с эритроцитами находятся в осевом слое. При повреждении капилляров в воспаленной ткани в их просвете появляется клейкое вещество в виде нежелатинированного фибрина. Нити этого фибрина могут перекидываться через просвет капилляра от одной егс стенки к другой. При замедлении кровотока в капиллярах воспаленной ткани лейкоциты соприкасаются с фибринной пленкой и удерживаются ее нитями некоторое время. Причем, первые секунды соприкосновение лейкоцитов с 142 фибринной пленкой позволяют ему некоторое время как бы «перекатываться» по этой поверхности. Следующим фактором удержания лейкоцитов у внутренней поверхности эндотелиальной стенки являются электростатические силы. Поверхностный заряд (дзета-потенциал) лейкоцита и эндотелиальной клетки в норме имеет отрицательный заряд. Однако в ходе воспаления лейкоцит теряет свой отрицательный заряд - как бы разряжается - за счет действия на неге ионов Са++ и других положительных ионов. В механизме прилипания лейкоцитов к эндотелию участвуют также процессы прямой химической связи через ионы Са++. Эти ионы вступают Е соединения с карбоксильными группами поверхности лейкоцита и эндотелиальной клетки и образуют «кальциевые мостики». Наконец, роль самих лейкоцитов в пристеночном их расположении состоит в том, что при контакте с эндотелием они выделяют катионные белки и гистоны, которые укрепляют эти контакты наподобие десмосом. Далее лейкоцит проникает через стенку капилляра. По современные данным лейкоциты эмитируют двумя путями. ПЯЛ уже через 6-8 минут выходят через эндотелиальные щели, выпуская между эндотелиальными клетками свои псевдоподии, а затем все тело. Эндотелиоциты при этом округляются, увеличивая интервалы между собой. Это процесс активный, требует расхода энергии (И.А.Ойвин). После выхода лейкоцитов контакты восстанавливаются. Максимум эмиграции ПЯЛ достигают через 6 часов. Мононуклеары (моно- и лимфоциты) используют другой путь эмиграции -трансцеллюлярный (энергозависимая микровезикуляция) . Этот процесс более длительный и объясняет, почему мононуклеары, в отличие от ПЯЛ, в очаге воспаления появляются позже (эмиграция их начинается только через б часов и достигает максимума через 24 часа). Определенное влияние на последовательность эмиграции оказывает и рН очага воспаления. По данным Менкина, при рП, равной 7,4-7,2 накапливаются ПЯЛ, при рН 7,0-6,8 - преимущественно моно- и лимфоциты. При рН 6,7 в очаге воспаления гибнут все лейкоциты с образованием гноя. После прохождения через слой эндотелия лейкоцит преодолевает базальную мембрану. При прохождении через базальную мембрану ПЯЛ своими ферментами (эластазой, коллагеназой, гиалуронидазой) увеличивают ее проницаемость. Кроме ферментов, определенную роль играют и содержащиеся в нейтрофилах катионные белки. Они временно переводят коллоидное вещество мембран из геля в золь, тем самым увеличивая его проходимость для клетки. Таким образом, проникновение лейкоцитов через стенку капилляра определяется проницаемостью сосуда и подвижностью лейкоцитов, которая, в свою очередь, зависит от активности ферментов лейкоцита и затраты им энергии. Кроме того, проникновению лейкоцитов способствует ток жидкости при экссудации. 143 Вид эмигрирующих лейкоцитов зависит от стадии воспаления (описанной выше) и характера воспаления. Так, гнойное воспаление сопровождается выходом преимущественно нейтрофильных лейкоцитов, хроническое, специфическое воспаление -преимущественным выходом лимфоцитов и т.д. Как уже было сказано, в эмиграции лейкоцитов в очаг воспаления наблюдается определенная очередность: сначала эмигрируют ПЯЛ, затем моноциты и, наконец, лимфоциты (закон И.И.Мечникова). Важное значение в эмиграции лейкоцитов принадлежит хемотаксису, наличию химической чувствительности, обеспечивающей направленное движение лейкоцита к чужеродному предмету или химическому веществу (положительный хемотаксис) или наоборот, удаление от них (отрицательный хемотаксис по И.И.Мечникову). При воспалении наблюдается положительный хемотаксис (процесс направленного движения лейкоцитов в воспаленную ткань). В механизме прилипания лейкоцитов к эндотелию участвуют также процессы прямой химической связи через ионы Са++. Эти ионы вступают в соединения с карбоксильными группами поверхности лейкоцита и эндотелиальной клетки и образуют «кальциевые мостики». Наконец, роль самих лейкоцитов в пристеночном их расположении состоит в том, что при контакте с эндотелием они выделяют катионные белки и пистоны, которые укрепляют эти контакты наподобие десмосом. Далее лейкоцит проникает через стенку капилляра. По современным данным лейкоциты эмигрируют двумя путями. ПЯЛ уже через 6-8 минут выходят через эндотелиальные щели, выпуская между эндотелиальными клетками свои псевдоподии, а затем все тело. Эндотелиоциты при этом округляются, увеличивая интервалы между собой. Это процесс активный, требует расхода энергии (И.А.Ойвин). После выхода лейкоцитов контакты восстанавливаются. Максимум эмиграции ПЯЛ достигают через б часов. Мононуклеары(моно- и лимфоциты) используют другой путь эмиграции трансцеллюлярный (энергозависимая микровезикуляция). Этот процесс более длительный и объясняет, почему мононуклеары, в отличие от ПЯЛ, в очаге воспаления появляются позже (эмиграция их начинается только через 6 часов и достигает максимума через 24 часа). Определенное влияние на последовательность эмиграции оказывает и рН очага воспаления. По данным Менкина, при рН, равной 7,4-7,2 накапливаются ПЯЛ, при рН 7,0-6,8 - преимущественно моно- и лимфоциты. При рН 6,7 в очаге воспаления гибнут все лейкоциты с образованием гноя. После прохождения через слой эндотелия лейкоцит преодолевает базальную мембрану. При прохождении через базальную мембрану ПЯЛ своими ферментами (эластазой, коллагеназой, гиалуронидазой) увеличивают ее проницаемость. Кроме ферментов, определенную роль играют и содержащиеся в нейтрофилах катионные белки. Они временно переводят 144 коллоидное вещество мембран из геля в золь, тем самым увеличивая его проходимость для клетки. Таким образом, проникновение лейкоцитов через стенку капилляра определяется проницаемостью сосуда и подвижностью лейкоцитов, которая, в свою очередь, зависит от активности ферментов лейкоцита и затраты им энергии. Кроме того, проникновению лейкоцитов способствует ток жидкости при экссудации. Вид эмигрирующих лейкоцитов зависит от стадии воспаления (описанной выше) и характера воспаления. Так, гнойное воспаление сопровождается выходом преимущественно нейтрофильных лейкоцитов, хроническое, специфическое воспаление -преимущественным выходом лимфоцитов и т.д. Как уже было сказано, в эмиграции лейкоцитов в очаг воспаления наблюдается определенная очередность: сначала эмигрируют ПЯЛ, затем моноциты и, наконец, лимфоциты (закон И.И.Мечникова). Важное значение в эмиграции лейкоцитов принадлежит хемотаксису, наличию химической чувствительности, обеспечивающей направленное движение лейкоцита к чужеродному предмету или химическому веществу (положительный хемотаксис) или наоборот, удаление от них (отрицательный хемотаксис по И.И.Мечникову). При воспалении наблюдается положительный хемотаксис (процесс направленного движения лейкоцитов в воспаленную ткань). Вещества, привлекающие лейкоциты, разделяются на две группы: цитотаксины (обладающие свойством привлекать лейкоциты непосредственно) и цитотаксигены (способствующие превращению веществ, не стимулирующих хемотаксис, в цитотаксины). Разные виды лейкоцитов привлекаются различными цитотаксинами. Для нейтрофилов цитотаксинами являются, например, компоненты комплемента (СЗа, С5а и др.), калликреин, денатурированные белки, бактериальные токсины, казеин, пептон и др. Цитотаксигенами для нейтрофилов являются трипсин, плазмин, коллагеназа, комплексы антигенантитело, крахмал, гликоген, бактериальные токсины и др. Для эозинофилов цитотаксинами являются эозинофильный фактор хемотаксиса при анафилаксии, продукты повреждения лимфоцитов - лимфокины и др. Цитотаксигенами для эозинофилов являются различные иммунные комплексы, продукты агрегации иммуноглобулинов JqG и JgM. Для макрофагов цитотаксинами являются С5а-комплемент, белковые фракции фильтратов культур бактерий и др. Цитотаксигенами для макрофагов являются лизосомальные фракции лейкоцитов, протеиназы макрофагов, липополисахариды микробов кишечной группы, микобактерий и др. Торможение хемотаксиса вызывают гидрокортизон, простагландины Е1 и Е2, цАМФ, колхицин, пуромицин, актиномицин Д, алкоголь. В механизме движения лейкоцитов имеют значение некоторые физико- 145 химические факторы. Например, понижение поверхностного натяжения и выпячивание цитоплазмы в сторону раздражителя. Кроме того, положительно заряженные макромолекулы ткани могут уменьшать отрицательный заряд лейкоцита и вызывать электростатическую неустойчивость их мембран (катафорез). Наконец, влияние веществ на саму цитоплазму лейкоцита приводит к изменению ее коллоидного состояния (перехода из геля в золь), т.к. изменяется энергетика лейкоцита и масса становится более жидкой (активная подвижность самого лейкоцита с потреблением энергии фосфатных связей макроэргов). Сущность хемотаксиса сводится к активации микротабулярного аппарата цитоплазмы лейкоцита, а также сокращению актомиозиновых нитей псевдоподии. Этот процесс требует участия Са++ и Мg++ (ионы Са++ потенциируют действие ионов Mg) и сопровождается увеличением поглощения О2 лейкоцитами. Эмигрировавшие в очаг воспаления лейкоциты имеют большое значение. Они участвуют в выработке антител, доставляют в очаг воспаления энергетические вещества (в частности, гликоген), богаты ферментами, способствующими эмиграции и пролиферации ткани (т.н. трефонами), отграничивают здоровые ткани (т.н. «лейкоцитарный вал»), являются источниками пирогенов и, основная их роль, участвуют 15 процессе фагоцитоза. Фагоцитоз - эволюционно выработанная защитно-приспособительная реакция организма, заключающаяся в узнавании, активном захвате (поглощении) и переваривании микроорганизмов, разрушенных клеток и инородных частиц специализированными клетками-фагоцитами. К ним относятся ПЯЛ (в основном нейтрофилы), клетки системы фагоцитирующих мононуклеаров (моноциты, тканевые макрофаги), а также клетки Купфера в печени, мезангиальные клетки почек, глиальные клетки в ЦНС, альвеолярные фагоциты в легких, свободные и частично фиксированные макрофаги в лимфоузлах и селезенке, перитонеальные и плевральные макрофаги и др. Различают 4 стадии фагоцитоза. 1 стадия -приближение фагоцита к инородному предмету. Основу этого движения составляют описанные выше явления хемотаксиса лейкоцитов. 2 стадия -прилипания фагоцита к объекту. Она объясняется способностью фагоцитов образовывать такие цитоплазматические выпячивания, которые выбрасываются по направлению к объекту фагоцитоза и с помощью которых осуществляется прилипание. Определенное значение при этом имеет поверхностный заряд лейкоцитов. Имея отрицательный заряд, лейкоциты лучше прилипают к объекту с положительным зарядом. Прилипанию предшествует опсонизация, т.е. покрытие иммуноглобулинами М и J и фрагментами СЗ, С5, С6, С7 бактерий и поврежденных частиц клеток, благодаря ему они приобретают способность прилипать к фагоциту. Процесс прилипания 146 сопровождается усилением метаболической активности лейкоцита, его аэробного и анаэробного гликолиза и повышением в 2-3 раза поглощения. 3 стадия - поглощение объекта лейкоцитами (обволакивание) может происходить двумя способами. Контактирующий с объектом участок цитоплазмы втягивается внутрь клетки, а вместе с ним втягивается и объект. Второй способ заключается в том, что фагоцит присасывается к объекту своими длинными и тонкими псевдоподиями, а потом всем телом подтягивается в сторону объекта и обволакивает его. И в том и в другом случае инородная частица окружена цитоплазматической мембраной и вовлечена внутрь клетки. В итоге образуется свободный мешочек с инородным телом (фагосома). Образованию фагосомы предшествует повышение метаболизма с активацией НАДН-зависимой оксидазы, что обеспечивает синтез перекиси водорода. В результате дегрануляции лейкоцитов выделяются лизосомальные ферменты и бактерицидные белки. Перекись водорода распадается под влиянием оксидаз с образованием активной молекулы кислорода, которая взаимодействует с компонентами мембраны клетки, разрушая ее путем перекидного окисления. 4 стадия - внутриклеточного расщепления и переваривания фагоцитированных микробов и остатков поврежденных клеток. Лизосома приближается к фагосоме, их мембраны сливаются, образуя единую вакуоль, в которой находится поглощенная частица и лизосомальные ферменты (фаголизосома). В фаголизосомах устанавливается оптимальная для действия ферментов реакция (рН около 5) и начинается переваривание потащенного объекта. В лизосомах содержатся ферменты (протеазы, карбогидразы, липазы и пр.), обеспечивающие гидролиз веществ, содержащихся в клетках, в том числе и микробных, но их бактерицидное действие, обусловлено, в основном, наличием миелопероксидазы. Миелопероксидаза железосодержащий основной фермент, который содержится в азурофильных гранулах нейтрофильных гранулоцитов, и бактерицидное действие его заключается в том, что в присутствии перекиси водорода и йода он галогенизирует белки микроорганизмов. Наряду с перевариванием инородных объектов и поврежденных клеток под влиянием гидролитических ферментов, выделившихся в фагосому, гибнут и сами фагоциты, являясь источником образования гноя, а продукты разрушения стимулируют процессы пролиферации в очаге воспаления. Особенно отчетливо значение фагоцитоза в патогенезе воспаления выявляется при его нарушении, когда даже слабовирулентные микроорганизмы могут вызвать сепсис. Фагоцитоз в этом случае носит характер незавершенного, и микробы, поступая с лейкоцитами из очага воспаления в различные органы, обеспечивают явление сепсиса. 147 Следующим компонентом воспалительной реакции является пролиферация. Происхождение клинических признаков. Покраснение (rubor) - обусловлено развитием артериальной гиперемии, увеличением притока крови с повышенным содержанием О 2, увеличением количества функционирующих капилляров. Припухлость (tumor) - объясняется артериальной и венознозной гиперемией, экссудацией, эмиграцией лейкоцитов. Жар (саlог) - обусловлен усилением обмена веществ на ранних стадиях воспаления, притоком крови с более высокой t° (особенно при воспалении кожи и слизистых), усилением теплоотдачи за счет гиперемии. Боль (dо1ог) - вызывается раздражением рецепторов в очаге воспаления медиаторами воспаления (особенно кининами и простагландинами), изменением рН, осмотического давления, механическим раздражением рецепторов в результате припухлости в очаге воспаления. Нарушение функции (function laesa) является следствием повреждения клеток, нарушения обмена веществ, кровообращения, накопления медиаторов воспаления, изменения электролитного баланса, рН, осмотического и онкотического давления, процессов пролиферации. В этих условиях осуществления функции компонентами функционального элемента (А.М.Чернух), а следовательно, и органа невозможно. Ситуационные задачи Задача 1. При микроскопии препарата брыжейки лягушки найдено, что просвет артериол, капилляров и венул расширен. Во всех сосудах кровь движется быстро, единым потоком и имеет ярко красное окрашивание. Какая стадия сосудистой реакции имеет место в момент наблюдения? Характеризуйте механизмы ее развития. Задача 2. При микроскопии препарата брыжейки лягушки определено, что просвет артериол, капилляров и венул значительно расширен, они переполнены вяло текущей кровью темно-красного цвета. При микроскопии с большим увеличением определено, что в системе капиллярных сосудов на их внутренней поверхности накапливаются и фиксируются лейкоциты. Какая стадия сосудистой реакции имеет место в момент наблюдения? Характеризуйте механизмы ее развития. Задача 3. 148 При микроскопии препарата брыжейки лягушки обнаружено, что в ряде капилляров имеет место остановка кровотока. В других сосудах кровь очень медленно продвигается только во время систолы, а во время диастолы она останавливается. В ряде сосудов наблюдается попеременное движение крови то в одну, то в другую сторону. Какая стадия сосудистой реакции имеет место во время наблюдения? Характеризуйте механизмы ее развития. Задача 4. В зоне воспаления через несколько минут после действия флогогенного агента обнаружено: ацидоз, повышение концентрации лактата и пирувата. Структура тканей не нарушена. Вследствие какого процесса возникли указанные изменения? Характеризуйте механизмы возникновения этих изменений. Задача 5. При проведении опыта Конгейма на брыжейке лягушки наблюдали стадии сосудистой реакции: ишемию, артериальную и венозную гиперемию, престаз и стаз. Во время развития венозной гиперемии наблюдалось развитие отека. Укажите, какой патогенетический фактор развития отека в данном случае является ведущим и почему? Укажите другие механизмы отека при воспалении. Задача 6. При моделировании воспаления нижней конечности у животного повысилась температура тела, увеличилось содержание антител и лейкоцитов в крови. Какие вещества обусловили развитие этих общих реакций организма при воспалении? Дайте их характеристику. Задача 7. У больного с экземой четко проявились характерные 5 признаков воспаления, которые получили название пентады Цельса-Галена. Укажите эти признаки. Поясните механизмы их появления. Задача 8. При микроскопии мазка экссудата, полученного при асептическом воспалении с добавлением в экссудат птичьих эритроцитов, обнаружены макрофаги, окруженные этими эритроцитами. Какой стадии фагоцитоза соответствует описанное явление? Охарактеризуйте все стадии фагоцитоза. Тестовые задания Задание 1. К врачу обратился больной, который несколько дней назад поранил кисть левой руки. Жалуется на боль в месте повреждения, ограничение движений пальцев. При осмотре установлено, что кисть 149 увеличена в объеме, гиперемирована, температура кожи на ней повышена. О каком патологическом процессе свидетельствуют данные признаки? A. Тромбозе B. Опухоли C. Воспалении D. Эмболии E. Лимфостазе Задание 2. Работнику вследствие неаккуратного обращения на кожу кисти попал раствор концентрированной кислоты. С какого процесса начнется воспаление кожи в данном случае? A. Артериальной гиперемии B. Нарушения обмена веществ C. Нарушения микроциркуляции D. Коагуляционного некроза E. Альтерации Задание 3. У больной с острым пульпитом на фоне постоянной болезненности появились боли «дергающего» характера. Какой стадии расстройств микроциркуляции при воспалении соответствует такой характер болезненности? A. Кратковременному спазму сосудов B. Венозной гиперемии C. Артериальной гиперемии D. Престазу E. Стазу Задание 4. На третьи сутки после возникновения воспаления в месте действия патогенного агента возникли признаки некроза. Какой процесс является ведущим в появлении такого осложнения? A. Нарушение нервной регуляции B. Кратковременный спазм сосудов в месте воспаления C. Гиперосмия D. Гиперонкия, отек E. Нарушение процессов обмена Задание 5. Вследствие гиперонкии в месте воспаления появился отек. Какой механизм является пусковым в возникновении повышенного онкотического давления? A. Повышение концентрации недоокисленных продуктов B. Усиление диссоциации молекул C. Нарушение обмена углеводов D. Скопление макромолекул в межклеточном пространстве E. Нарушение лимфооттока 150 Задание 6. В зоне воспаления на вторые сутки отмечается: припухлость, покраснение, боль, жар. Какой ведущий механизм обусловил местное повышение температуры? A. Экссудация B. Активация лизосомальных ферментов C. Артериальная гиперемия D. Активация эндотелиоцитов E. Повышение концентрации брадикинина Задание 7. В зоне воспаления возникла интенсивная деструкция клеточных мембран. Какое местное физико-химическое явление будет связано с этим? A. Гиперонкия B. Гиперкальциемия C. Гипоосмия D. Гипернатрийиония E. Гиперкалийиония Задание 8. Физиологическая (рабочая) артериальная гиперемия заканчивается нормализацией кровотока в микроциркуляторном русле. При воспалении после артериальной гиперемии нормализация кровотока не наблюдается, она сменяется венозной гиперемией. Чем это объяснить? A. Нарушением структуры сосудов B. Нарушение обмена веществ C. Нарушением нейро-эндокринной регуляции D. Парезом вазоконстрикторов Задание 9. При исследовании воспалительной ткани обнаружено: повышение концентрации ионов калия, онкотического давления, ацидоз. Как следует назвать эти изменения? A. Тканевая гипоксия B. Тканевая адаптация C. Тканевая дистрофия D. Дисплазия E. Тканевая гиперплетия Задание 10. При микроскопии брыжейки лягушки в месте воспаления обнаружено нарушение тонуса сосудов, их проницаемости, изменение скорости и характера кровотока. Какие изменения были исследованы? A. Тканевая гиперплетия B. Пролиферация C. Альтерация D. Сосудистая реакция E. Экссудация 151 Задание 11. При микроскопии мазка экссудата из брюшной полости крысы с асептическим перитонитом, куда была введена суспензия куриных эритроцитов в физиологическом растворе, наблюдаются следующие явления: в поле зрения видны разные формы лейкоцитов (микро- и макрофаги). Около отдельных макрофагов, плотно прилегая к их поверхности, находятся куриные эритроциты. Какая из стадий фагоцитоза здесь описана? A. Хемотаксис B. Прилипания C. Поглощения D. Переваривания, образования фаголизосом E. Переваривания,завершения Задание 12. У больного с воспалением указательного пальца руки на 5 сутки наблюдается острая боль, воспаление регионарных лимфатических узлов, повышение температуры тела до 37,50С. Какой фактор обусловливает экссудацию в очаге воспаления в данном случае? A. Проницаемость эндотелия сосудов B. Пролиферация в очаге воспаления C. Усиление лимфотока D. Скорость кровотока E. Альтерация Задание 13. У больной на правом предплечье появились краснота, припухлость, болезненность, температура тела повысилась. Какое из перечисленных ниже биологических веществ усиливают воспалительную реакцию? A. Ингибиторы протеолиза B. Кинины C. Лимфокины D. Монокины E. Фосфолипаза Д Задание 14.У больного с абсцессом ягодичной области при разрезе выделилась густая непрозрачная жидкость с желтым оттенком, неприятного запаха. Какой тип экссудата получен в данном случае? A. Серозный B. Фибринозный C. Геморрагический D. Гнойный E. Гнилостный Задание 15. В патогенезе вторичной альтерации при воспалении важная роль принадлежит клеточным и плазменным медиаторам. Какие медиаторы воспаления образуются в плазме крови? 152 A. Лизосомальные факторы B. Брадикинин C. Лейкотриены D. Простагландины E. Гистамин Задание 16. У больного, перенесшего травму и последующий травматический бурсит левого коленного сустава, при осмотре через 3 месяца отмечается ограничение объема движений в данном суставе вследствие образования рубца. Какой компонент воспаления является основой развития этого осложнения? A. Пролиферация B. Альтерация первичная C. Альтерация вторичная D. Экссудация E. Тканевая гиперплетия Задание 17. В процессе развития сосудистой реакции при воспалении имеют место снижение сосудистого тонуса и повышение проницаемости сосудов, что является одной из причин экссудации и эмиграции лейкоцитов. Какой из указанных гуморальных факторов вероятнее всего оказывает влияние на тонус сосудов и повышает их проницаемость? A. С-реактивный белок B. Гамма-глобулин C. Пропердин D. Гистамин E. Адреналин Задание 18. При микроскопии препарата брыжейки лягушки обнаружено, что в некоторых капиллярах наблюдается маятникообразное движение крови, при этом лейкоциты из осевого кровотока выходят в пристеночный, а некоторые даже выпускают псевдоподии в стенку капилляра. Какой стадии сосудистой реакции при воспалении соответствует описанное явление? A. Престатической фазе B. Стазу C. Кратковременному спазму сосудов D. Артериальной гиперемии E. Венозной гиперемии Задание 19. При гепатите, инфаркте миокарда в плазме крови больных резко возрастает активность аланин- и аспартатаминотрансфраз. Каковы причины возрастания активности этих ферментов в крови? A. Увеличение скорости распада аминокислот в тканях B. Повреждение мембран клеток и выход ферментов в кровь 153 C. Недостаток пиридоксина D. Увеличение активности ферментов гормонами E. Возрастание скорости синтеза аминокислот в тканях Задание 20. Животному, сенсибилизированному туберкулином, внутрибрюшинно введен туберкулин. Через 24 часа при лапаратомии выявлено венозную гиперемию и отек брюшины. В мазках-оттисках с брюшины большое количество лимфоцитов и моноцитов. Какой патологический процесс у животного? A. Гнойное воспаление B. Серозное воспаление C. Аллергическое воспаление D. Фибринозное воспаление E. Асептическое воспаление Эталоны ответов 1. – C 2. – E 3. – D 4. – E 5. – D 6. – C 7. – E 8. - D 9. - E 10. – D 11. – B 12. – A 13. – В 14. – D 15. – В 16. – А 17. – D 18. – А 19. – В 20. – С 6.3. ЛИХОРАДКА. Лихорадка — это типический патологический процесс, который развивается у высших гомойотермных организмов в ответ на пирогенные раздражители и проявляется перестройкой терморегуляции, направленной на активное повышение температуры тела. Пирогены — это вещества, которые являются причиной развития лихорадки. Их делят на: а)инфекционные и неинфекционные; б) естественные и искусственные; в)экзогенные и эндогенные; г)первичные и вторичные. К инфекционным пирогенам относятся: 1)эндотоксины грамотрицательных бактерий (пирогенным действием обладает фрагмент токсина - липоид А); 2)экзотоксины грамположительных бактерий (дифтерийный, столбнячный); 3)продукты деятельности патогенных грибов; 4)риккетсии; 154 5)вирусы. Неинфекционными пирогенами являются: 1)компоненты несовместимой по группам перелитой крови (трансфузионная лихорадка); 2) экзогенные белки (белки молока при парентеральном его введении); 3) продукты распада тканей. Естественными называют пирогены, которые существуют в природе или образуются естественным образом из непирогенных веществ. Искусственные пирогены получают путем обработки нативных бактериальных токсинов и используют с лечебной целью (пиротерапия). Наиболее известными являются пирогенал, полученный из Рseudomonas аеruginosa, и пирексаль, выделенный из Salmonella аbоrtus еqui. Экзогенные пирогены поступают или вводятся извне. При введении экзогенного пирогена парентерально лихорадка возникает через 45-90 мин. Эндогенные пирогены образуются в самом организме. К ним относятся: 1) продукты первичной и вторичной альтерации, образовавшиеся в очаге воспаления; 2)продукты, которые поступают в кровь из очагов некроза (например, при инфаркте миокарда); 3)метаболиты стероидных гормонов; 4)комплексы "антиген — антитело"; 5)лейкоцитарные пирогены - продукты деятельности нейтрофилов и макрофагов. Первичными называют пирогены, которые непосредственно не влияют на центр терморегуляции. Их пирогенное действие опосредуется образованием и освобождением так называемых лейкоцитарных пирогенов. Вторичными называют лейкоцитарные пирогены, которые образуются и освобождаются лейкоцитами под влиянием первичных пирогенов. Вторичные пирогены обладают способностью непосредственно влиять на центр терморегуляции и вызывать развитие лихорадки. Вторичным лейкоцитарным пирогеном является интерлейкин-1. Это вещество образуется и освобождается лейкоцитами (нейтрофилами и макрофагами) в процессе активации фагоцитоза. Наряду с действием на центр терморегуляции интерлейкин-1 обладает целым рядом других эффектов, определяющих клинические проявления лихорадки. В патогенезе лихорадки можно выделить ряд этапов: 1.Индукция образования и освобождения вторичного лейкоцитарного пирогенна (интерлейкина-1) первичными пирогенами. 2. Влияние интерлейкина-1 на центр терморегуляции и перестройка его работы. 155 3. Этап клинических проявлений лихорадки (изменение температуры тела). Нейроны центра терморегуляции находятся в переднем и заднем гипоталамусе. Исходя из функциональных характеристик, выделяют четыре группы нейронов. 1. Нейроны "термостата" — это группа термочувствительных нейронов, непосредственно воспринимающих температуру крови, которая протекает через гипоталамус. Сюда же поступает информация от кожных и внутренних периферических терморецепторов. "Термостат" выводит среднюю температуру ядра тела. 2. Нейроны "установочной точки" - это группа термонечувствитсльных нейронов, которые задают уровень температуры ядра тела. Информация от "термостата" поступает к нейронам "установочной точки", где происходит сравнение имеющейся температуры ядра с запрограммированным уровнем. Если средняя температура ядра окажется выше температуры "установочной точки", то это порождает сигналы, тормозящие центр теплопродукции и возбуждающие центр теплоотдачи. И наоборот, уменьшение температуры ядра ниже температуры "установочной точки" вызывает активацию центра теплопродукции и торможение центра теплоотдачи. 3. Центр теплопродукции. Его нейроны находятся в заднем гипоталамусе. Их возбуждение вызывает увеличение образования теплоты. 4. Центр теплоотдачи находится в переднем гипоталамусе. При его возбуждении возрастает выделение теплоты организмом. Интерлейкин-1 взаимодействует со специфическими рецепторами на мембране нейронов, которые входят в группу клеток "установочной точки". Вследствие активации рецепторов увеличивается активность сопряженного с ними фермента - фосфолипазы А2. Этот фермент освобождает из фосфолипидов плазматической мембраны арахидоновую кислоту, из которой образуются простагландины группы Е. Простагландины уменьшают чувствительность нейронов "установочной точки" к импульсам, поступающим от нейронов "термостата". В результате этого обычные сигналы о нормальной температуре ядра начинают восприниматься нейронами "установочной точки" как информация об уменьшении температуры. Это, в свою очередь, вызывает стандартную реакцию, направленную на повышение температуры, активацию центра теплообразования и торможение центра теплоотдачи. Клинически выделяют три стадии лихорадки: I - повышения температуры (st. incrementi); II - стояния повышенной температуры (st. fastigii) III - снижения температуры (st. decrementi). 156 Вначале в первую стадию лихорадки происходит резкое уменьшение теплоотдачи. В результате активации симпатоадреналовой системы суживаются кровеносные сосуды кожи и конечностей, сокращаются гладкие мышцы, поднимающие волосы (у животных поднимается шерсть, у человека возникает признак "гусиной кожи"). В результате этого ,во-первых, резкое ограничение теплоотдачи само по себе ведет к повышению температуры ядра. Во-вторых, уменьшается температура кожи, что вызывает возбуждение холодовых терморецепторов. Информация о снижении температуры "оболочки" поступает в центр терморегуляции, а оттуда в кору головного мозга - у человека возникает ощущение холода. Кроме того, происходит возбуждение подкорковых двигательных центров, в результате чего повышается тонус скелетных мышц, развивается дрожь (озноб). Увеличивается сократительный термогенез. Также происходит активация несократительного термогенеза, связанного с повышением скорости окислительных процессов. Большое значение при этом имеет повышение интенсивности клеточного дыхания в бурой жировой ткани под действием катехоламинов. Таким образом, повышение температуры тела вначале обусловлено уменьшением теплоотдачи, а затем увеличением теплопродукции. Во второй стадии теплоотдача усиливается и уравновешивает теплопродукцию, чтобы поддерживать постоянную повышенную темпертуру. Усиление теплоотдачи достигается с помощью таких механизмов: расширение кожных сосудов , усиление потоотделенияэтому у больного кожа гиперемирована, влажная, «горячая». Третья стадия лихорадки наступает когда прекращается действие интерлейкина-1 на центр терморегуляции, в нейронах "установочной точки" уменьшается содержание простагландинов Е, что ведет к восстановлению чувствительности клеток к сигналам, поступающим от "термостата". Температура ядра начинает восприниматься как повышенная, и таким образом активируется центр теплоотдачи и угнетается центр теплопродукции. Наибольшее значение при этом имеют два физиологических механизма: расширение кровеносных сосудов кожи и слизистых, увеличение потообразования и потоотделения. Эти реакции ведут к увеличению теплоотдачи и снижению температуры тела. Бывает два варианта падения температуры: 1)критическое падение — резкое уменьшение температуры на протяжении нескольких часов; 2)литическое падение - постепенное уменьшение температуры на протяжении нескольких суток. Критическое падение может быть опасным, особенно у пожилых и у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями в связи с возможным падением артериального давления и развитием коллапса. К основным типам температурных кривых относятся: 157 1) febris intermittens —температура нормализуется один или несколько раз в сутки (гнойная инфекция, абсцессы, туберкулез); 2) febris remittes - колебания температуры составляют более 1°С в сутки, однако она не возвращается к норме (большинство вирусных и многие бактериальные инфекции); 3) febris continua — суточные колебания температуры составляют менее I °С (брюшной и сыпной тиф); 4) febris recurrens - приступы повышения температуры чередуются с периодами ее нормализации, длящимися несколько суток (возвратный тиф, малярия). Динамика изменений температуры при лихорадке определяется, с одной стороны, свойствами и особенностями жизненного цикла возбудителя, с другой - околосуточными (циркадными) биологическими ритмами организма. Лихорадка является патологическим процессом, потому что в ней сочетаются два типа противоположных явлений: собственно патологические и защитно-компенсаторные. Их соотношение зависит от величины повышения температуры. Лихорадка имеет защитно-приспособительный характер, так как в организме создаются неблагоприятные условия для развития возбудителей инфекционных заболеваний и повышается активность механизмов неспецифической и специфической резистентности организма. Это следующие механизмы: - угнетается размножение многих вирусов, усиливается образование интерферонов; - увеличивается фагоцитарная активность макрофагов и нейтрофилов; - повышается интенсивность синтеза антител; - возрастает чувствительность многих инфекционных возбудителей к действию лекарственных веществ. Собственно патологические изменения при лихорадке такие: При температуре, превышающей 39 °С, могут развиваться: - нарушения общего состояния - недомогание, головная боль, ощущение жара и др.; - расстройства обмена веществ; - повышение нагрузки на сердце (тахикардия, увеличение сердечного выброса) или уменьшение артериального давления при критическом падении температуры; - расстройства центральной нервной системы, которые могут проявляться бредом, галлюцинациями, а у детей от 5 мес. до 5 лет — развитием фебрильных судорог. - если температура превышает 40 °С, ослабляется фагоцитоз, нарушается жизнедеятельность и функциональная активность лимфоцитов, 158 увеличивается чувствительность организма к действию некоторых экзотоксинов; - у беременных возможно нарушение развития плода, тератогенные эффекты. При лихорадке увеличивается основной обмен (на 10-12 % при увеличении температуры на 1°С). Это вызывает увеличение потребления кислорода и питательных веществ. Поскольку аппетит у больного отсутствует, идет использование эндогенных источников энергии, человек теряет в весе. Возрастает потребность организма в воде, поскольку увеличиваются нечувствительные потери воды через кожу и дыхательные пути. В связи с этим у маленьких детей и тяжелобольных может развиваться обезвоживание. С целью его предупреждения лихорадящим рекомендуют обильное питье. При умеренной лихорадке (38-39 °С) частота дыхания и альвеолярная вентиляция возрастают в большей мере, чем образование углекислого газа. В связи с этим может развиваться гипокапния и, как следствие, газовый алкалоз. С целью его предупреждения рекомендуют пить подкисленную жидкость. При высокой лихорадке (свыше 39 °С) происходит мобилизация свободных жирных кислот и усиливается образование в печени кетоновых тел. Кетонемия может привести к развитию негазового ацидоза. При лихорадке развивается отрицательный азотистый баланс, обусловленный преобладанием катаболизма белков над их синтезом. Лихорадку следует отличать от гипертермии. При лихорадке имеет место не нарушение, а перестройка терморегуляции. Организм сам поддерживает высокую температуру, поскольку "установочная точка" терморегуляторного центра настроена на более высокий уровень. При гипертермии не нарушена терморегуляция. Температура тела повышается, несмотря на то, что "установочная точка" терморегуляторного центра не меняется. Основным патогенетическим принципом жаропонижающей терапии является уменьшение "установочной точки" центра терморегуляции, что достигается угнетением образования простагландинов Е с помощью ингибиторов циклоксигеназы (ацетилсалициловая кислота, индометацин, парацетамол) и ингибиторов фосфолипазы А2. В настоящее время с лечебной целью применяют высокоочищенные препараты пирогенов - пирогенал, пирексаль и др. Пиротерапию используют для лечения поздних стадий сифилиса, костно-суставного туберкулеза и других инфекционных заболеваний. Применение пирогенов при лечении сифилиса эффективно благодаря тому, что на поздних стадиях болезни возбудитель находится в головном мозге, куда затруднен доступ лекарственных препаратов и антител из-за 159 наличия гематоэнцефалического барьера. Проницаемость этого барьера увеличивается при повышении температуры тела, при котором поднимается общая реактивность и улучшается течение болезни. Ситуационные задачи Задача 1. Экспериментальному животному с целью воспроизведения лихорадки введен пирогенал. Дайте характеристику первичного звена патогенеза лихорадки. Задача 2. У длительно лихорадящего больного вследствие лечения температура тела начала быстро снижаться. Дайте характеристику механизмов снижения температуры в этом случае. Задача 3. Больному гриппом врач в комплексной терапии не назначил жаропонижающих препаратов, исходя из защитного действия повышенной температуры. Назовите механизмы защиты при лихорадке. Задача 4. У лихорадящего больного отмечается бледность кожных покровов, «гусиная кожа». Появился озноб, увеличение потребления кислорода. Каково соотношение процессов образования и отдачи тепла в описанном периоде лихорадки? Характеризуйте механизмы этих изменений. Задача 5. У лихорадящего больного бледность кожи сменилась гиперемией, возникло чувство жара, кожа на ощупь стала горячей. Каково соотношение процессов образования и отдачи тепла в описанном периоде лихорадки? Характеризуйте механизмы этих изменений. Задача 6. У длительно лихорадящего больного утренняя температура тела была в пределах 36,4 – 36,90С, к вечеру она повышалась до 37,6 – 38,00С. Больной температурил около двух месяцев. Какой тип лихорадки отмечался у больного? Когда он наблюдается? Задача 7. У больного утром внезапно поднялась температура тела до 39,00С и через 6 часов возвратилась к норме. На вторые сутки приступ повторился. В период пароксизма температура тела достигла 41,00С , период апирексии наступил 160 через 8 часов. Какой тип температурной кривой был в этом случае? Когда он наблюдается? Тестовые задания Задание 1. При длительном действии на организм повышенной температуры внешней среды наблюдается резкое общее возбуждение. Что лежит в основе этого явления? A. Недостаточность сердца B. Повышение температуры тела C. Обезвоживание D. Интоксикация E. Гипоксия Задание 2. У мальчика 10-ти лет после длительного пребывания на солнце с непокрытой головой развилось общее возбуждение, гиперемия лица, тахикардия, повышение артериального давления и температуры тела до 39оС. Какая форма нарушения терморегуляции наблюдается у мальчика? A. Тепловой удар B. Эндогенная гипертермия C. Солнечный удар D. Экзогенная гипертермия E. Лихорадка Задание 3. При оказании первой медицинской помощи был передозирован кофеин. У больного повысилась температура тела до 39,2 0С, появилась тахикардия, тремор пальцев рук. Укажите форму нарушения терморегуляции: A. Лихорадка B. Аллергическая реакция с гипертермией C. Эндогенная гипертермия D. Экзогенная гипертермия E. Центрогенная гипертермия Задание 4. Женщина 46-ти лет жалуется на общую слабость, озноб, боль в горле. Объективно: покраснение в области миндалин. Температура тела 38,60С. Какие из перечисленных клеток являются главным источником эндогенных пирогенов, вызывающих лихорадку у больной? A. Базофилы B. Эозинофилы C. Нейтрофилы D. В-лимфоциты E. Тучные клетки 161 Задание 5. Мужчина 43-х лет жалуется на выраженную боль опоясывающего характера. Диагностирован острый панкреатит с осложнением абсцедированием. Какой тип лихорадки наиболее вероятно подтверждает появление абсцесса? A. Постоянный B. Перемежающийся C. Атипичный D. Послабляющий E. Ундулирующий Задание 6. У ребенка с воспалением легких наблюдается повышение температуры тела. Какое из перечисленных биологически активных веществ играет ведущую роль в возникновении этого явления? A. Брадикинин B. Серотонин C. Гистамин D. Интерлейкин – 1 E. Лимфокин Задание 7. У больного внезапно поднялась температура тела и на протяжении двух дней держалась утром в пределах 38,8 – 38,9 0 С, вечером 38,8 – 38,60С. После значительного потоотделения она возвратилась к норме. Никаких других расстройств при этом не наблюдалось. Какой тип температурной кривой был у больного? A. Эфемерный B. Послабляющий C. Возвратный D. Постоянный E. Изнуряющий Задание 8. При обследовании больного обнаружены следующие клинические признаки: кожные покровы розовые, теплые на ощупь, сухие, ЧСС – 92 в минуту, ЧД – 22 в минуту, температура тела – 39,20С. Каково соотношение процессов образования и отдачи тепла в описанном периоде лихарадки? A. Теплопродукция равна теплоотдаче B. Теплопродукция ниже теплоотдачи C. Снижение теплоотдачи при неизмененной теплопродукции D. Усиление теплопродукции без изменения теплоотдачи E. Теплопродукция превышает теплоотдачу Задание 9. При обследовании лихорадящего больного выявлены следующие объективные данные: кожные покровы гиперемированы, влажные на ощупь, отмечается полиурия, полидипсия, температура тела – 37,20С. Какой стадии лихорадки соответствует данное состояние? 162 1. Падения температуры 2. Равновесия 3. Стояния температуры 4. Подъема температуры 5. Теплопродукции Задание 10. У лихорадящего больного наблюдается побледнение кожных покровов, «гусиная кожа», респираторные явления, тахикардия. Какой стадии лихорадки соответствует данное состояние? A. Стояния температуры B. Падения температуры C. Подъема температуры D. Снижения температуры E. Равновесия Задание 11. У больного туберкулезом легких утренняя температура тела была в пределах 37,8 – 38,20С, к вечеру она снижалась до нормальных цифр. Какой тип лихорадки отмечался у больного? A. Послабляющий B. Постоянный C. Ундулирующий D. Перемежающийся E. Перевернутый Задание 12. При обследовании инфекционных больных отмечается различный характер температурных кривых. При каком из инфекционных заболеваний отмечается ундулирующий тип температурной кривой? A. Дифтерии B. Бруцеллезе C. Гриппе D. Оспе E. Инфекционном гепатите Задание 13. При предоставлении первой медицинской помощи был передозирован кофеин. У больного отмечено: резкое повышение температуры тела, тахикардия, тремор пальцев рук. Укажите форму нарушения терморегуляции. A. Лихорадка B. Аллергическая реакция с гипертермией C. Эндогенная гипертермия D. Экзогенная гипертермия E. Центрогенная гипертермия 163 Задание 14. Развитие лихорадки у больного сопровождалось смещением установочной точки терморегуляторного центра на более высокий уровень с последовательным чередованием следующих стадий: A. Fastigii, incrementi, decrementi B. Decrementi, fastigii, incrementi C. Fastigii, decrementi, incrementi D. Incrementi,decrementi, fastigii E. Incrementi, fastigii, decrementi Задание 15. У больного острым гнойным периодонтитом отмечается резкий подъем температуры тела до 38,70С. Через несколько часов после вскрытия зуба температура тела снизилась до нормальной. Какой тип лихорадки отмечался у больного? A. Ундулирующая B. Эфемерная C. Септическая D. Послабляющая E. Возвратная Эталоны ответов 1. – B 2. – C 3. - C 4. – C 5. – D 6. – D 7. – A 8. – А 9. – А 10. – С 11. – Е 12. – В 13. – С 14. – Е 15. – В 6.4. КИСЛОРОДНОЕ ГОЛОДАНИЕ ОРГАНИЗМА.ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ КИСЛОРОДА. ИЗОИ ГИПЕРБАРИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ. При недостаточности кислорода развивается состояние, которое определяется понятием кислородное голодание. Под кислородным голоданием понимают такое состояние организма, при котором его потребность в кислороде в данный момент не покрывается его поступлением. По сравнению с другими видами голодания этот вид наиболее тяжелый для организма. Если в условиях полного прекращения поступления в организм пищи (при свободном доступе к воде) организм человека способен прожить 50-70 дней за счет собственных резервов (углеводы, жиры), то прекращение поступления кислорода приводит к смерти через 5-7 минут. Это время определено незначительными запасами кислорода в организме 2-2,5 л (4 г) . В состоянии покоя человек использует 250 смЗ за 1 минуту, при тяжелой физической работе это количество возрастает до 3-4 л за 1 минуту. 164 Патологическое состояние, наступающее в организме при неадекватном снабжении тканей и органов кислородом или при нарушении утилизации в них кислорода, называется гипоксией или кислородным голоданием. Гипоксия встречается весьма часто и служит патологической основой или важным компонентом множества заболеваний. Как верно отмечал академик Н.Н.Сиротинин: «Вся жизнь человека от рождения до смерти сопровождается частыми явлениями кислородного голодания. Рождение осуществляется в условиях сильной гипоксии; различные заболевания на протяжении жизни как правило сопровождаются недостаточностью кислорода; сама по себе старость, особенно при атеросклерозе и гипертонии, характеризуется гипоксией. Наконец, при умирании всегда наблюдается аноксия» (1958). Кислородное голодание проявляется в двух явлениях (терминах): 1)гипоксемия (аноксемия) - недостаточное содержание кислорода в крови. Происходит от hypo - пониженный, охуgenum - кислород, hеima - кровь; 2)гипоксия (аноксия) - недостаточное содержание кислорода в тканях. Между этими понятиями существует взаимосвязь. Так, гипоксемия неизбежно приводит к недостаточному снабжению тканей кислородом (гипоксии). В то же время гипоксия не всегда связана с гипоксемией. Так, при нормальном содержании кислорода в крови утилизация кислорода тканями может затрудняться в результате действия различных ингибиторов ферментов биологического окисления, нарушения синтеза ферментов и т.д. Виды гипоксии: Первая классификация гипоксии была предложена Баркрофтом (1920, 1926 г.). Он предложил выделить в зависимости от уровня нарушения функции переноса кислорода: 1) аноксическую форму (недостаток кислородав в воздухе и/или нарушение газообмена в легких); 2) анемическую форму (нарушение способности гемоглобина связывать и транспортировать кислород); 3) застойную форму (нарушение циркуляции крови). В 1922 году Питерс и Ван Слайк добавили к этой классификации четвертую форму гипоксии, назвав ее гистоксической, т.к. считали ее результатом токсического разъединения клеточного метаболизма через блокаду цепи дыхательных ферментов, в первую очередь цитохромоксидазы. Преимуществом этой классификации Баркрофта и Ван Слайка является ее простота, универсальность, четкая практическая и патогенетическая' направленность. Она помогает клиницистам понять патогенез гипоксии и проводить патогенетическое лечение. Эта классификация признана во всем мире, т.к. удовлетворяет всех. 165 В 1948 г. на конференции по проблеме кислородного голодания организма в Киеве по предложению Н.Сиротинина была принята патогенетическая классификация гипоксии, в основу которой положена классификация Баркрофта и Ван Слайка. Согласно этой классификации, получившей название Киевской, выделяют следующие формы гипоксии: 1. гипоксическую а) от понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе; б) в результате затруднения проникновения кислорода в кровь через дыхательные пути (нарушение вентиляции); в) вследствие расстройства внешнего дыхания (нарушение диффузии); 2. гемическую а) от недостатка гемоглобина (анемическая); б) от инактивации гемоглобина; 3. циркуляторную а) застойная форма; б) ишемическая форма; 4. тканевую Эта классификация по этиологии и патогенезу шире и точнее, чем классификация Баркрофта. Нарушения функций при гипоксии. В условиях недостаточности организма развивается кислородное голодание с характерными патологическими нарушениями. Наиболее чувствительна к недостатку кислорода нервная система, особенно ее филогенетически молодые образования - кора головного мозга, мозжечок. Этим объясняется то, что первыми симптомами гипоксии являются нарушения нервной деятельности (сонливость, головная боль, нарушение координации движений, резкое изменение почерка (писчая проба) . Субъективные ощущения начинаются с эйфории, которая сменяется депрессией. Характерна утрата самокритики и способность реально оценивать ситуацию. Для кислородного голодания также характерно нарушение функций вегетативной нервной системы, о чем свидетельствует тахикардия, одышка, повышение артериального давления. Эти изменения связаны с нарушением регуляторной деятельности ЦНС. Учащение пульса - ранний симптом гипоксии и наиболее тонкий биологический показатель изменений кровообращения. Наряду с резким учащением пульса появляются аритмия и изменения на ЭКГ. Артериальное давление вначале повышается, а затем снижается (результат угнетения функции вазомоторного центра) . Частое и глубокое дыхание приводит к снижению парциального давления углекислоты и гипокапнии, которая утяжеляет течение гипоксии. В условиях гипокапнии снижается возбудимость сосудодвигателыюго и дыхательного центров, затрудняется диссоциация оксигемоглобина, 166 развивается алкалоз. Торможение дыхательного центра приводит к появлению дыхания Чейна-Стокса. Кислородное голодание приводит к потере аппетита, диспептическим явлениям, угнетению функций всех желез пищеварительного тракта, нарушению моторики, развитию поносов. Нарушается работа почек, снижется диурез. Гипоксия приводит к изменению функций эндокринных желез, в первую очередь гипофиза, надпочечников, щитовидной железы. Общая реакция организма на кислородное голодание зависит от возраста, пола, тренированности, общей резистентности, уровня развития нервной системы, уровня обменных процессов и других факторов. Компенсаторно-адаптационные реакции при гипоксии. Гипоксия вызывает сложную перестройку функционирования различных систем организма, направленную на борьбу за поддержание парциального давления кислорода и общего количества кислорода в крови от слишком резкого его снижения. Выделяют дыхательные, гемодинамические, гемические и тканевые компенсаторно-адаптационные реакции: 1. Дыхательные: Увеличение объема легочной вентиляции. За счет возбуждения дыхательного центра импульсами с хеморецепторов синокаротидной и аортальной зон в ответ на понижение р02 в альвеолярном воздухе и/или в крови развивается гипервентиляция, благодаря которой минутный дыхательный объем может возрастать до 80-120 л/мин (в состоянии покоя этот показатель равен 20-25 л/мин). 2. Гемодинамические: а) перераспределение крови за счет централизации кровообращения (преимущественное кровоснабжение головного мозга, сердца, легких); б) увеличение минутного объема крови (тахикардия); в) повышение тонуса периферических сосудов. Компенсаторное повышение сосудистого тонуса и компенсаторная тахикардия возникают рефлекторно в ответ на раздражение рецепторов сосудов. 3. Гемические: а) увеличение количества эритроцитов крови за счет мобилизации их из депо (перераспределительный эритроцитоз, относительный); б) абсолютный эритроцитоз за счет усиления эритропоэза в костном мозге вследствие выработки почками в условиях гипоксии эритропоэтина развивается при относительно длительном течении гипоксии; в) ускорение диссоциации оксигемоглобина (развивается при накоплении С02 и Н+); г) увеличении сродства кислорода к гемоглобину. 4 . Тканевые: а) активация тканевых дыхательных ферментов; б) переход на анаэробное окисление; в) снижение основного обмена; 167 г) повышение чувствительности тканей к действию ацетилхолина, которому присуще кислородосберегающее действие.Перечисленные компенсаторно-приспособительные механизмы носят аварийный характер, они эффективны в условиях острой гипоксии. Хроническая гипоксия требует увеличения интенсивности функционирования структур, ответственных за поддержание клеточного гомеостаза. Со временем в этих структурах осуществляются процессы гипертрофии (это стадия стойкой адаптации по Ф.З.Мерсону) увеличивается масса дыхательных мышц, легочных альвеол, миокарда, нейронов дыхательного центра, наблюдается увеличение количества функционирующих капилляров, увеличивается содержание миоглобина, количество и масса митохондрий. Т.о. гипоксия - это сложный типовой патологический процесс, в котором, по сути, задействованы все органы и системы организма и, в первую очередь, системы крови, кровообращения и дыхания. Кислород, необходимый организму для функционирования, является одновременно и токсическим веществом, если из него образуются так называемые активные формы. К активным формам кислорода относят: -ОН· - гидроксильный радикал; - О· 2- супероксидный анион; - Н2О2 - пероксид водорода. Реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ) являются свободнорадикальными и постоянно происходят в организме. Свободнорадикальное окисление нарушает структуру многих молекул. В белках окисляются некоторые аминокислоты. В результате разрушается структура белков, между ними образуются ковалентные «сшивки», всѐ это активирует протеолитические ферменты в клетке, гидролизирующие поврежденные белки. ПОЛ цепные реакции, обеспечивающие расширенное воспроизводство свободных радикалов, частиц, имеющих неспаренный электрон, которые инициируют дальнейшее распространение перекисного окисления. Повреждение клеток в результате перекисного окисления липидов: Активные формы кислорода повреждают структуру ДНК, белков и различные мембранные структуры клеток. В результате появления в гидрофобном слое мембран гидрофильных зон за счѐт образования гидропероксидов жирных кислот в клетки могут проникать вода, ионы натрия, кальция, что приводит к набуханию клеток, органелл и их разрушению. Активация перекисного окисления характерна для многих заболеваний: дистрофии мышц (болезнь Дюшенна), болезни Паркинсона, при которых ПОЛ разрушает нервные клетки в стволовой части мозга, при атеросклерозе, развитии опухолей. Перекисное окисление активируется также в тканях, подвергшихся сначала ишемии, а затем реоксигенации, что 168 происходит, например, при спазме коронарных артерий и последующем их расширении. Такая же ситуация возникает при образовании тромба в сосуде, питающем миокард. Формирование тромба приводит к окклюзии просвета сосуда и развитию ишемии в соответствующем участке миокарда (гипоксия ткани). Если принять быстрые лечебные меры по разрушению тромба, то в ткани восстанавливается снабжение кислородом (реоксигенация). Показано, что в момент реоксигенации резко возрастает образование активных форм кислорода, которые могут повреждать клетку. Таким образом, даже несмотря на быстрое восстановление кровообращения, в соответствующем участке миокарда происходит повреждение клеток за счѐт активации перекисного окисления. Изменение структуры тканей в результате ПОЛ можно наблюдать на коже: с возрастом увеличивается количество пигментных пятен на коже, особенно на дорсальной поверхности ладоней. Этот пигмент называют липофусцин, представляющий собой смесь липидов и белков, связанных между собой поперечными ковалентными связями и денатурированными в результате взаимодействия с химически активными группами продуктов ПОЛ. Этот пигмент фагоцитируется, но не гидролизуется ферментами лизосом, и поэтому накапливается в клетках, нарушая их функции. ПОЛ происходит не только в живых организмах, но и в продуктах питания, особенно при неправильном приготовлении и хранении пищи. Прогоркание жиров, образование более тѐмного слоя на поверхности сливочного масла, появление специфического запаха у молочных продуктов всѐ это признаки ПОЛ. В продукты питания, содержащие ненасыщенные липиды, обычно добавляют антиоксиданты - вещества, иигибирующие ПОЛ и сохраняющие структуру компонентов пищи. Системы защиты клеток от активных форм кислорода: Ферменты антиоксидантного действия К ферментам, защищающим клетки от действия активных форм кислорода, относят супероксиддисмутазу, каталазу и глутатионпероксидазу; Наиболее активны эти ферменты в печени, надпочечниках и почках, где содержание митохондрий, цитохрома Р450 и пероксисом особенно велико. Супероксиддисмутаза (СОД) превращает супероксидные анионы в пероксид водорода. Изоферменты СОД находятся и в цитозоле и в митохондриях и являются как бы первой линией защиты, потому что супероксидный анион образуется обычно первым из активных форм кислорода при утечке электронов из дыхательной цепи. СОД - индуцируемый фермент, т.е. синтез его увеличивается, если в клетках активируется перекисное окисление. Пероксид водорода, который может инициировать образование самой активной формы «ОН», разрушается ферментом каталазой. 169 Каталаза находится в основном в пероксисомах, где образуется наибольшее количество пероксида водорода, а также в лейкоцитах, где она защищает клетки от последствий «респираторного взрыва» Глутатионпероксидаза - важнейший фермент, обеспечивающий инактивацию активных форм кислорода, так как он разрушает и пероксид водорода и гидропероксиды липидов. Он катализирует восстановление пероксидов с помощью трипептида глутатиона (γглутамилцистеинилглицин). Окисленный глутатион восстанавливается глутатионредуктазой. Глутатионпероксидаза, которая восстанавливает гидропероксиды липидов в составе мембран, в качестве кофермента использует селен (необходимый микроэлемент пищи). При его недостатке активность антиоксидантной защиты снижается. Витамины, обладающие антиоксидантным действием Витамин Е (α-токоферол) - наиболее распространѐнный антиоксидант в природе -является липофильной молекулой, способной инактивировать свободные радикалы непосредственно в гидрофобном слое мембран и таким образом предотвращать развитие цепи перекисного окисления. Различают 8 типов токоферолов, но α -токоферол наиболее активен. Витамин Е отдаѐт атом водорода свободному радикалу пероксида липида, восстанавливая его до гидропероксида таким образом останавливает развитие ПОЛ. Свободный радикал витамина Е, образовавшийся в результате реакции, стабилен и не способен участвовать в развитии цепи. Наоборот, радикал витамина Е непосредственно взаимодействует с радикалами липидных перекисей, восстанавливая их, а сам превращается в стабильную окисленную форму - токоферолхинон. Витамин С (аскорбиновая кислота) также является антиоксидантом и участвует с помощью двух различных механизмов в иигибировании ПОЛ. Во-первых, витамин С восстанавливает окисленную форму витамина Е и таким образом поддерживает необходимую концентрацию этого антиоксиданта непосредственно в мембранах клеток. Во-вторых, витамин С, будучи водорастворимым витамином и сильным восстановителем, взаимодействует с водорастворимыми активными формами кислорода инактивирует их. β-Каротин, предшественник витамина А, также обладает антиоксидантным действием и ингибирует ПОЛ. Ситуационные задачи Задача 1. При подъеме в горы на высоте 5 000 м у участников альпинистской группы появились жалобы на одышку, учащенное сердцебиение, головную боль, головокружение, шум в ушах. Характеризуйте патогенез этого состояния. 170 Задача 2. Во время пожара из закрытого полного дыма помещения вынесли в бессознательном состоянии мужчину 50-ти лет. Какие изменения газового состава крови вероятны в данном случае? Поясните патогенез нарушений при этом состоянии. Задача 3. Группа пациентов кардиологического санатория пошла на прогулку в горы. Через 2 часа от начала похода у одного из экскурсантов появилась тахикардия, одышка. Какой из перечисленных видов гипоксии привел к этим нарушениям? Каков ее патогенез? Задача 4. В больницу машиной скорой помощи доставлен с улицы мужчина 60-ти лет в бессознательном состоянии. Кожные покровы бледные. Пульс и дыхание учащены. Количество эритроцитов 2,52*10·12/л, содержание гемоглобина – 72 г/л, рО2 – 95 мм рт.ст., кислородная емкость артериальной крови – 10 об%. Какой вид гипоксии имеет место? Каков ее патогенез? Задача 5. У больного вследствие перенесенного гриппа развился миокардит. Объективно: одышка, тахикардия, цианоз, которые свидетельствуют о развитии гипоксии. Определите тип гипоксии, характеризуйте ее патогенез. Задача 6. В помещении отмечается повышенное содержание углекислого газа. Как изменится дыхание (глубина и частота) у человека, вошедшего в это помещение?Поясните механизм изменения дыхания. Задача 7. У человека, длительно пребывающего в условиях высокогорья, содержание гемоглобина в крови составляет 180 г/л. Каков механизм увеличения синтеза гемоглобина в условиях хронической гипоксии?Какое значение имеет это явление при гипоксии? Тестовые задания Задание 1. При подъеме на «высоту» в барокамере у крысы появилось частое дыхание, тахикардия, снижение рО2 и повышение рСО2 в крови. Какая форма гипоксии имеет место в данном случае? A. Гемическая B. Циркуляторная C. Тканевая D. Анемическая E. Гипоксическая 171 Задание 2.Врач-исследователь в составе альпинистской экспедиции поднялся на высоту 6 000 м. На 3-й день пребывания у него появились признаки горной болезни: одышка, головная боль, потеря аппетита, общая слабость, цианоз. Какой тип гипоксии имеет место в данном случае? A. Тканевая B. Гемическая C. Застойная D. Гипоксическая E. Циркуляторная Задание 3.Объясните термин "повышение сродства гемоглобина кислороду". A. гемоглобин легко присоединяет кислород, но с трудом отдаѐт его B. гемоглобин с трудом присоединяет кислород и легко отдаѐт его C. гемоглобин легко присоединяет кислород и легко отдаѐт его D. гемоглобин с трудом присоединяет кислород и с трудом отдаѐт его к Задание 4. Объясните термин "снижение сродства гемоглобина к кислороду". A. гемоглобин легко присоединяет кислород, но с трудом отдаѐт его B. гемоглобин с трудом присоединяет кислород, но легко отдаѐт его C. гемоглобин легко присоединяет кислород и легко отдаѐт его D. гемоглобин с трудом присоединяет кислород и с трудом отдаѐт его Задание 5. У больной Н. 42-х лет во время приступа бронхиальной астмы при изучении газового состава крови выявлено наличие гиперкапнии, гипоксии и газового ацидоза. Какой вид гипоксии наблюдается в данном случае? A. Дыхательная B. Гипоксическая C. Циркуляторная D. Гемическая E. Гистотоксическая Задание 6. После аварии на химическом производстве в больницу поступило 18 работников предприятия, с подозрением на отравление нитросоединениями. Пострадавшие жаловались на резкую слабость, головную боль, одышку, помутнение сознания.При обследовании у всех пострадавших выявлено уменьшение кислородной емкости крови. Что из перечисленного явилось причиной такого феномена? А. Торможение дегидрогеназ В. Образование метгемоглобина С. Торможение цитохромоксидазы 172 D. Снижение функции флавиновых ферментов E. Образование карбоксигемоглобина Задание 7. В больницу обратился больной 28-ми лет с жалобами на слабость,головную боль, снижение трудоспособности, одышку во время ходьбы. При обследовании газового состава крови обнаружено увеличение артерио-венозной разницы по кислороду. Какая из перечисленных причин возможно привела к развитию гипоксии в данном случае? A. Уменьшение количества гемоглобина B. Незаращение Боталова протока C. Дыхательная недостаточность D. Сердечная недостаточность E. Отравление угарным газом Задание 8. После марафонского бега спортсмен чувствует себя очень утомленным. У него диагностирована гипоксия напряжения. Какие изменения показателей крови в данных условиях имеют место? A. Повышение содержания креатина B. Понижение содержания молочной кислоты C. Повышение содержания молочной кислоты D. Повышение содержания мочевины E. Понижение содержания мочевины Задание 9. У больного вследствие передозировки наркотического вещества обнаружились такие изменения газового состава венозной крови: парциальное давление О2 80 мм рт.ст., артерио-венозная разница по кислороду снижена. Какой вид гипоксии имеет место в данном случае? A. Тканевая B. Гипоксическая C. Циркуляторная D. Гемическая E. Дыхательная Задание 10. Судебно-медицинская экспертиза трупа 18-летней девушки установила, что смерть наступила вследствие отравления цианистым калием. Какой фермент в наибольшей степени тормозится цианидами? A. Сукцинатдегидрогеназа B. Пируваткарбоксидаза C. Цитохромоксидаза D. Гемсинтетаза E. 5.Аспартатаминотрансфераза Задание 11. Мужчина 37-ми лет жалуется на одышку, кашель с отделением мокроты, общую слабость, повышение температуры до 39 0С. Заболел после 173 переохлаждения. АД – 110/60 мм рт.ст. Пульс – 98 уд/мин. В процессе обследования обнаружена крупозная пневмония. Какой вид гипоксии имеет место в данном случае? A. Циркуляторная ишемическая B. Дыхательная C. Циркуляторная застойная D. Гипоксическая E. Тканевая Задание 12. Потерпевшего доставили в больницу из гаража, где он находился без сознания при работающем моторе автомобиля. Предварительный диагноз – отравление угарным газом. Развитие гипоксии у потерпевшего связано с накоплением в крови: A. Карбгемоглобина B. Карбоксигемоглобина C. Оксигемоглобина D. Дезоксигемоглобина E. Метгемоглобина Задание 13. У пациента с острым инфарктом миокарда появились признаки гипоксии – тахикардия, одышка, цианоз кожи и видимых слизистых оболочек. К какому из перечисленных видов принадлежит гипоксия у данного больного? A. Гистотоксической B. Циркуляторной C. Гемической D. Респираторной E. Гипоксической Задание 14. При подъеме на «высоту» в барокамере у крысы появилось частое дыхание, тахикардия, снижение напряжения рО2 и повышение напряжения рСО2 в крови. Какая форма гипоксии имеет место в данном случае? A. Циркуляторная B. Гемическамя C. Тканевая D. Гипоксическая E. Анемическая Задание 15. В отделение реанимации доставлен больной, в крови которого обнаружено высокое содержание сульфгемоглобина. Какой тип гипоксии имеет место в данном случае? A. Гемический B. Респираторный C. Циркуляторный 174 D. Тканевой E. Экзогенный Задание 16. Водитель после работы уснул в гараже, в машине с работающим двигателем. Проснувшись, он почувствовал головную боль, началась рвота. Образование какого соединения в крови явилось причиной этого состояния? A. Карбгемоглобина B. Дезоксигемоглобина C. Метгемоглобина D. Карбоксигемоглобина E. Оксигемоглобина Задание 17. Пациент обратился с жалобами на приступы затрудненного дыхания, головокружение. Выяснилось, что он работает на химическом предприятии по производству синильной кислоты. С нарушением функции какого фермента могут быть связаны данные симптомы? A. Сукцинатдегидрогеназы B. Цитохромоксидазы C. Лактатдегидрогеназы D. Каталазы E. Пируватдегидрогеназы Задание 18. В эксперименте на кролике через 2 недели после сужения почечной артерии обнаружено увеличение количества эритроцитов и гемоглобина в крови вследствие стимуляции эритропоэза . Что в данном случае вызвало усиление эритропоэза? A. Гиперосмия B. Гипоксемия C. Гипоосмия D. Гиповолемия E. Гиперкапния Задание 19. Обширная травма бедра (с разрушением мягких тканей, нервных стволов, сосудов), сопровождающаяся массивным кровотечением, обусловила развитие травматического шока. Какой вид гипоксии возникает в данном случае? A. Смешанная B. Гипоксическая C. Гемическая D. Циркуляторная E. Тканевая Задание 20. Мужчина 40-ка лет жалуется на общую слабость, головную боль, повышение температуры тела, кашель с выделением мокроты, одышку. 175 После осмотра и обследования поставлен диагноз: крупозная пневмония. Какой тип гипоксии наблюдается у больного? A. Гемическая B. Тканевая C. Дыхательная D. Циркуляторная E. Гипоксическая Задание 21. Женщина при родах потеряла окол 800 мл. крови. Отмечаются тахикардия, АД- 100/70 мм рт. ст., тахипноэ до 28 /мин. Какой тип гипоксии первично развивается при такой клинической ситуации? A. Тканевая B. Дыхательная C. Смешанная D. Гемическая E. Циркуляторная Задание 22. При отравлении цианидами наступает мгновенная смерть. В чем заключается механизм дейстия цианидов? A. Блокируют сукцинатдегидрогеназу B. Инактивируют кислород C. Ингибируют цитохром В D. Ингибируют цитохромоксидазу E. Связывают субстраты ЦТК Эталоны ответов 1. – E 2. – D 3. - A 4. - B 5. – A 6. – B 7. – D 8. – C 9. – A 10. – D 11. – B 12. – B 13. – В 14. – D 15. – А 16. – D 17. – В 18. – В 19. – А 20. – С 21. – D 22. – D 6.5. ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ. СТРЕСС. ОБЩИЙ АДАПТАЦИОННЫЙ СИНДРОМ. БОЛЕЗНИ АДАПТАЦИИ. Экстремальное состояние – это острое нарушение жизненно важных функций организма, которое возникает при действии на него различных чрезвычайно сильных раздражителей либо изменении реактивности организма и характеризуется чрезмерным напряжением с последующим истощением защитно-приспособительных механизмов. 176 Экстремальные состояния (от лат. extremum – чрезмерный, крайний, предельный, чрезвычайный), различные по своей этиологии, имеют общие черты и механизмы развития, т.е. носят неспецифический характер. В условиях чрезвычайных ситуаций возникают следующие экстремальные состояния: - шок (травматический, геморрагический, инфекционно-токсический и проч.) - синдром размозжения - острая почечная недостаточность - респираторный дистресс-синдром - ожоги - острые отравления - коматозные состояния (травма мозга, инсульт, интоксикация) - психическая травма - голод, дистрофия и инфекции В данном разделе даны сведения о наиболее важных и часто встречающихся экстремальных состояниях – шоке и краш-синдроме, коллапсе, коме. Шок (shock – удар, сотрясение) – это типовой патологический процесс, стандартная форма патологии, острое повреждение организма в ответ на сверхсильный (экстремальный) раздражитель, заключающийся в нарушении жизненно важных систем: а) нейрогуморальной регуляции; б) кровообращения (перфузии) и в) метаболизма. Центральным и ведущим патогенетическим механизмом этого состояния является кислородное голодание (гипоксия). В зависимости от причин возникновения (по этиологическому принципу) выделяют болевой и гуморальный виды шока. Болевой, в свою очередь, возможен экзогенного и эндогенного происхождения. К экзогенной группе относят: - травматический шок; турникетный (после снятия жгута спустя тричетыре часа после его наложения); - шок в результате длительного раздавливания мягких тканей; - висцеральный (при оперативных вмешательствах, травма грудной и (или) брюшной полости); - температурный (при действии чрезмерно низкой либо чрезмерно высокой температуры); - радиационный и т.д. К эндогенной группе относят: - кардиогенный шок (при инфарктах миокарда), - нефрогенный (почечная колика), - гепатогенный (печѐночная колика), - панкреатогенный и т.д. К группе шоков гуморального происхождения относятся: 177 - геморрагический (при кровопотере), - гемотрансфузионный (переливание несовместимой крови, резусконфликт), - ангидремический (при обезвоживании), - анафилактический, - септический, - инфекционно-токсический, - экспериментальный (введение гистамина, ацетилхолина, адреналина, серотонина, травматического токсина, «средних молекул» и др. В зависимости от первичных механизмов, лежащих в основе патогенеза шока, выделяют: 1)болевой шок при котором нарушается центральная регуляция кровообращения (травматический, ожоговый); 2)гиповолемический шок (геморрагический, ангидремический); 3)шок связанный с нарушениями насосной функции сердца (кардиогенный); 4)сосудистые формы шока (анафилактический, панкреатический). К условиям, влияющим на возникновение и течение шока, относят возраст больного, пол, сезон возникновения, время суток, особенности питания, тип высшей нервной деятельности, характер предшествующих заболеваний и т.д. Так, известно, что у детей шок редко возникает, но если он возникает, то они хуже переносят его, чем взрослые; женщины более устойчивы к травме, чем мужчины; весной и летом тяжесть шока при прочих равных условиях носит более выраженный характер и т.д. Болевой шок. Первичным механизмом развития является нарушение центральной регуляции кровообращения. В качестве разновидности этой группы шока можно привести травматический шок, который встречается при сверхсильном действии механического фактора, сопровождается нарушением функции поврежденного организма, кровотечением и является проявлением острого периода ранней стадии так называемой травматической болезни. Травматическая болезнь – это нарушение жизнедеятельности организма, возникающее в результате повреждений, вызванных чрезмерными механическими воздействиями, проявляющееся сложным комплексом расстройств его функции и структур, неодинаковым в разные периоды ее развития, и совокупностью приспособительных (адаптивных) реакций, направленных на сохранение жизни организма. Условно в травматической болезни можно выделить раннюю стадию и период поздних изменений. В ранней стадии различают: 1) острый период, который, проявляется травматическим шоком, кровопотерей, нарушением функции поврежденных органов (длительность его минуты, часы) и 2) период вторичных изменений, сопровождающийся явлениями травматического токсикоза, сердечно- 178 легочными нарушениями, расстройствами функции печени, почек (более 6 часов, дни). Период поздних изменений (наблюдающийся после 7 дней), в котором отмечаются нарушения функций иммунной системы, несостоятельность реабилитации и т.д. Не всякая реакция на травму является травматической болезнью. Это зависит как от свойств повреждающего агента, так и от реактивности пострадавшего организма. Легкие повреждения, независомо от реактивности организма, травматическую болезнь не вызывают. Начальному периоду травматической болезни соответствует шок. Он запускает все механизмы болезни. Травматический шок – процесс стадийный. Клинически он имеет три стадии: эректильную, торпидную и терминальную. Эректильная стадия характеризуется нервным и эмоциональным возбуждением, изменением характера и ритма дыхания, повышением уровня артериального давления, усилением работы сердца, процессов кровообращения, метаболизма. Эта стадия кратковременна, и, чем она длительнее, тем выраженнее тяжесть шока и меньшая возможность реанимации. Торпидная стадия (наиболее длительная) – стадия угнетения, когда падают параметры основных жизненных функций организма (артериального давления, работы сердца, системы дыхания и т.д.). Терминальная стадия (необратимое состояния) - это конечный этап болезни, грань между жизнью и смертью, когда возникают глубокие метаболические нарушения, вследствие развивающейся гипоксии и возникающей токсемии. Патогенез травматического шока включает в себя: 1) нарушение нейроэндокринной регуляции - нервная фаза, дающая старт развивающемуся патологическому процессу; 2) нарушение процессов кровообращения на разных его уровнях – сосудистая фаза ; 3) нарушение метаболизма и возникновение травматического токсикоза – метаболическая фаза. Вследствие прямого действия повреждающего фактора возникает выраженное раздражение и даже повреждение экстеро-, интеро- и проприорецепторов, в результате чего активируются все отделы нервной системы и особенно такие образования мозга как: гипоталамус и ретикулярная формация: После активации гипоталамо-гипофизарнонадпочечниковой системы и других вегетативных центров нервной системы изменяются функции органов и систем организма, в частности, сердечнососудистой системы. После истощения медиаторных механизмов нервного возбуждения наступает блокада нервных окончаний, уменьшается поток патологических импульсов в ЦНС, предупреждает дальнейшее развитие, или значительно облегчает течение, травматического шока. Этот факт используется в клинике для медикаментозной профилактики и лечения шока. Нарушения гемодинамики при травматическом шоке рассматриваются на трех уровнях. 179 Первый уровень – это нарушение системной гемодинамики. Так, в эректильную стадию увеличивается минутный объем кровотока (МОК), повышается общее периферическое сопротивление (ОПС) и увеличивается объем циркулирующей крови (ОЦК), проявляющиеся в повышении уровня артериального давления. Степень этих изменений зависит от обьема кровопотери при травме. В этот период начинается явление, называемое централизацией кровообращения (обеспечение кровью жизненно важных органов – головного мозга, сердца, в ущерб других органов, особенно желудка и кишечника). В торпидную стадию падает МОК, снижается ОЦК, но остается повышенным ОПС вследствие продолжающегося нервного возбуждения. Возникает явление патологического депонирования крови, когда на фоне гипертонуса сосудов наблюдается гипотензивное состояние (падение АД и и жидкость застаивается в микроциркуляционном русле и в межклеточном пространстве). Второй уровень нарушений – это органные нарушения, когда вследствие централизации кровообращения происходит перераспределение кровотока и возникает недостаточность кровоснабжения других органов (например, почек). Длительное время сохраняется перфузия головного мозга и сердца. Третий уровень – это собственно нарушение микроциркуляции, характеризующееся резким ухудшением реологических свойств крови, микроагрегации и т.д., и, как следствие, нарушение питания тканей и метаболические расстройства. Расстройства микроциркуляции составляют важное звено в патогенезе шока. Они лежат в основе централизации кровообращения и патологического депонирования крови. В первой фазе шока в органах желудочно – кишечного тракта и легких происходит спазм артериол, метартериол и венул, суживаются сфинктеры и расширяется просвет атрио – вентрикулярного шунта. Кровь из артериолы не может свободно попасть в капилляр и, минуя метартериолу, идет через шунт в венозную систему. Это вызывает нарушение кровообращения в тканях, но повышает системное артериальное давление, и возникает тахикардия. Централизация кровообращения происходит потому, что ткань мозга и сердца кровоснабжается посредством капиллярной сети, не имеющей ни сфинктеров, ни шунтов. Кровь, которая не поступает в «органы периферии», достается «центру». Далее, по мере развития шока, нарастает препятствие в венулах (т.к. они спазмированы), кровь через шунт поступает, но не оттекает, а ретроградно попадает в метартериолы и капилляры. Возникает явление патологического депонирования крови и эректильная фаза шока переходит в торпидную, когда уменьшин отток крови и отсюда затруднена работа сердца. Таким образом: 1) расширение шунтов приводит к патологическому депонированию крови, что сопровождается гиповолемией и некомпенсированным падением АД; 2) далее происходит парез вазоконстрикторов, который сопровождается падением тонуса сосудов и АД; 180 3) возникающий при этом застой крови приводит к гипоксии, нарушению питания ткани и образованию продуктов, способствующих расширению и увеличению проницаемости артериол, венул, метартериол и капилляров, и в конечном итоге - к еще большему падению уровня АД. Возникающая вследствие расстройства кровоснабжения гипоксия вызывает нарушение в клетках функции дыхательных ферментов и накопление токсических метаболитов, приводящих к нарушению проницаемости сосудов и выходу этих токсинов из тканей в плазму крови. Происходит сгущение крови, еще большее затруднение микроциркуляции, увеличение гиповолемии и т.д., т.е. возникает типичный «порочный круг». Это терминальная или метаболическая фаза шока (необратимое состояние). В описанных механизмах нарушенного кровообращения при шоке прослеживается диалектический характер наблюдаемых изменений: централизация кровообращения, которая носит компенсаторный характер (сохранение перфузии головного мозга и сердца), приводит к собственно патологическим явлениям – патологическому депонированию крови, гиповолемии, снижению перфузии . Механическое разрушение тканей вследствие травмы, развивающаяся ишемия и сопутствующий ей ацидоз способствуют лабилизации биологических мембран и выходу лизосомальных ферментов в клетку, а затем в кровь. Под влиянием тканевых протеаз происходит распад высокомолекулярных белковых структур клетки с образованием средне- и низкомолекулярных пептидов, оказывающих токсическое действие. Среди эндотоксинов наиболее изучен так называемый «ишемический токсин» олигопептид с массой 12000 дальтон, по структуре близкий к глобулинам. Активация процессов перекисного окисления липидов заключается в увеличении содержания малонового диальдегида и уменьшении содержания –токоферола, снижении активности супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы (антиоксидантной системы). Токсины, выделенные из циркулирующей крови и травмированных тканей, обладают антигенными свойствами, способны образовывать комплексы антиген-антитело, сенсибилизировать организм и усугублять эндотоксикоз. Однако при шоке большинство иммунологических механизмов заблокировано нейро – эндокринными реакциями (иммунологический паралич). Возникающие метаболические нарушения могут приводить к тяжелым расстройствам в организме в виде острой почечной (ОПН) либо (и) печеночной недостаточности. Тяжесть гепаторенальных расстройств при шоке определяет не только характер клинического течения, но и его исход. Тяжелыми осложнениями, кроме ОПН и дисфункции почек, является респираторный дистресс-синдром и гнойно-септические процессы. Структурной основой дыхательной недостаточности служат нарушения микроциркуляции, повреждения стенок сосудов с развитием внутрисосудистого свертывания крови, значительное повышение 181 проницаемости сосудов, развитие различных видов отеков, ателектазов, в последующем пневмоний. Среди осложнений шока особое место занимают гнойно-септические, которые по мере прогрессирования принимают генерализованный характер. Общепризнанно, что сепсис является причиной развития синдрома полиорганной недостаточности (СПОН), летальность при котором в зависимости от вовлеченных в патологический процесс числа физиологических систем составляет 30-100%. Установлено, что в индукции и формировании этой реакции, известной в литературе как «небактериальный клинический сепсис», или «синдром системной воспалительной реакции» ведущую роль имеет неконтролируемое высвобождение таких биологически активных веществ, как производные метаболических каскадов систем гемостаза и комплемента, продукты протеолиза и калликреин-кининовой системы, свободные радикалы кислорода, эйкозаноиды, многочисленные представители класса цитокинов, в частности, фактор некроза опухолей-α (ФНО-α). Все описанные изменения требуют применения патогенетической коррекции. Для лечения шока находят применения нейролептики, транквилизаторы, наркотические и ненаркотические анальгетики, блокирующие отек белковой и небелковой нервной импульсации . Коррекция циркуляции также достигается применением центральных и местных обезболивающих средств, нейролептиков и транквилизаторов, глюкокортикоидов, кардио, гепато- и других органопротекторов, вазопрессоров и вазодилятаторов, гемотрансфузионной терапией и введением кровезаменителей. Применение ингибиторов протеолиза, эндогенных и экзогенных антиоксидантов приводит к нормализации нарушений метаболизма и повышению выживаемости при шоке. Детоксикация организма возможна также при применении липосом, гемосорбции и гемодиализа на смолах и ксеноселезенке и с применением жидких динамических мембран, аппарата «искусственная почка». Все экстракорпоральные способы очистки крови проводят сразу же после стабилизации гемодинамики в период максимальной токсемии. Гиповолемический шок является наиболее частой причиной недостаточности кровообращения. Он возникает в результате потери крови, плазмы или жидкости в том объеме, который не может компенсироваться организмом. Наиболее типичными причинами гиповолемического шока являются: потеря крови (травма, желудочно-кишечное кровотечение; потеря жидкости (рвота или понос, осмотический диурез-глюкозурия); потеря плазмы (травма, ожоги, гипопротеинемия, сепсис с повышенной проницаемостью капиллярной стенки). Кардиогенный шок основным патогенетическим фактором имеет недостаточность нагнетательной функции сердца, которая может быть связана с изменениями диастолического давления, рефрактерной фазы или 182 сократимости мышц при инфаркте миокарда, длительной стенокардии, сопровождающимися ишемией и гипоксией миокарда и являющимися причиной сильного болевого синдрома и отека миокарда. Снижение диастолического давления может наблюдаться при появлении препятствия венозному оттоку вследствие образования напряженного пневмоторакса, гемоперикардиума, пневмоперикардиума и выпота в перикард. Значительное возрастание постнагрузки, ведущее к недостаточности нагнетательной функции сердца, имеет место при обструктивных врожденных пороках сердца или стойком повышении либо легочного (например, массивный эмбол легочной артерии), либо системного (например, феохромоцитома) сосудистого сопротивления. Недостаточность нагнетательной функции сердца, связанная с пониженной сократимостью миокарда, может наблюдаться при вирусных, инфильтративных или коллагенозных миокардиопатиях или же при таких нарушениях обмена, как гипогликемия, сепсис, ацидоз, гипокальциемия. При гиповолемическом и кардиогенном шоке, первоночально возникшие нарушения приводят к гипоксии, которая и является основным звеном патогенеза. Ожоговый шок возникает при поражении 25-30% общей поверхности тела (ІІ-ІІІ его степени), у детей уже при поражении около 10% поверхности кожи. Основные звенья патогенеза ожогового и травматического шока подобны. Вместе с тем ожоговый шок имеет ряд особенностей: - значительная болезненная афферентация, которая ведет к усиленной активации нервной и эндокринной систем и развитию чрезмерного эмоционального, двигательного и речевого возбуждения; - сравнительно кратковременная стадия компенсации, обусловленная перенапряжением и быстрым истощением адаптивных реакций организма, а также значительными расстройствами гемодинамики и интоксикацией; - выраженная дегидратация в результате массивной плазмопотери, особенно из ожоговой поверхности; - повышенная вязкость крови, тромбообразование и расстройство микроциркуляции в результате плазмопотери; - выраженная интоксикация продуктами протеолиза и образующимися биологически активными веществами; - частое поражение почек, обусловленное нарушением их кровоснабжения и гемолизом эритроцитов; - алергические реакции и болезни иммунной аутоагресии. Коррекция возникающих при этом изменений направлена на устранение расстройств центральной, органно-тканевой гемодинамики и микрогемоциркуляции; на улучшение кровоснабжения почек; устранение гипоксии, нарушенного КЩР и ионного баланса; на борьбу с дегидратацией; на снижение токсемии. 183 Септический (инфекционно-токсический) шок вследствие септицемии чаще связан с грамотрицательной бактериемией или эндотоксемией, хотя и грамположительные микроорганизмы способны вызвать сосудистую недостаточность. Среди грамотрицательных организмов, вызывающих септический шок, наиболее часто встречаются кишечная палочка и аэробактерии рода клебсиелл; грамположительными возбудителями являются пневмококк, золотистый стафилококк и зеленящий стафилококк. Инфекционно-токсический шок является частным осложнением острых вирусных инфекционных заболеваний. По степени тяжести шок классифицируется на 4 формы: легкий, средней тяжести, тяжелый, крайне тяжелый. В основу такой классификации положена величина системного артериального давления, хотя отмечено, что тяжесть шока не всегда соответствует степени шоковой гипотензии. Критическим уровнем артериального давления при шоке принято считать 70 мм рт.ст. Наиболее точными в оценке тяжести шока шкалами являются многофакторные, включающие помимо величины АД показатели ЧСС, бальной оценки повреждений органов, возраста и др. Краш-синдром. Краш-синдром, или синдром длительного раздавливания (СДР), – специфический полиорганный симптомокомплекс, который развивается в результате длительного (4-8 ч. и больше) раздавливания мягких тканей конечностей после возобновления кровотока в ишемизированных тканях. Он относится к наиболее частым поражениям при больших катастрофах (до 2030% пострадавших) в мирное время и во время войны. Возобновление кровотока в результате устранения причины сдавления в пораженном участке пускает в ход каскад патологических реакций, именуемых «реперфузионным синдромом», что в ближайшее же время обусловливает тяжелые нарушения гемодинамики, а в дальнейшем – полиорганные нарушения. В течении краш-синдрома различают три периода: 1) ранний (до 3-х суток) с преобладанием явлений шока; 2) промежуточный (от 3-х до 12 суток) с преобладанием острой почечной недостаточности; 3) поздний (с 812-х суток до 1-2 месяцев), или период выздоровления, с преобладанием местных симптомов. Первый период можно охарактеризовать как период локальных изменений и эндогенной интоксикации. При этом преобладают проявления травматического шока. Тяжесть состояния определяется силой сдавления, его площадью и длительностью. После стабилизации наступает короткий «светлый» промежуток, после чего состояние опять ухудшается и развивается второй период крашсиндрома – период почечной недостаточности. Механизм развития ОПН при синдроме длительного раздавливания комплексен и включает: 1) нейрорефлекторный и нейрогуморальный факторы, вызванные длительным влиянием болевого раздражения; 2) 184 выраженную плазмопотерю и 3) токсемию. При этом эндотоксикоз у больных с тяжелой компрессионной травмой является одним из ведущих патологических компонентов ОПН. Источником токсикоза служат ишемизированные в результате сдавливания мягкие ткани, а также нарушения обменных процессов в разных тканях, что приводят к накоплению в крови и моче средних молекул, которые вызывают нарушение функций почек. У больных нефропатией наблюдается синдром нарушения дыхания, котороый сопровождается ухудшением легочной вентиляции со снижением давления кислорода в артериальной крови и метаболическим ацидозом. Характерным осложнением СДР в стадии ОПН является развитие инфекционного процесса (нагноение в местах оперативных вмешательств, остеомиелит, пневмония, сепсис, инфекция мочевыводящих путей). Иногда наблюдается развитие септического (бактериального) шока. Краш-синдром в остром периоде сопровождается тяжелой гепатопатией. Компрессия мягких тканей конечностей вызывает замедление печеночного кровообращения, дистрофичные изменения печеночных клеток с истощением белковых и углеводных запасов, ведет к тромбозу сосудов печенки, некрозу печеночных клеток, отеку паренхимы печени, нарастанию токсичности сыворотки крови. Одним из проявлений второго периода краш-синдрома также является тяжелый геморрагический синдром в виде носовых, дѐсенных, маточных кровотечений, кровотечений из острых эрозий и язв желудка. Кровотечениям способствуют глубокая тромбоцитопения, язвенные нарушения слизистых оболочек с микротромбообразованием в них. Все перечисленные признаки характеризуют тяжелый ДВС-синдром. Третий период краш-синдрома –восстановительный при благоприятном исходе начинается с 3-4-й недели после декомпрессии. Нормализуется функция почек, постепенно приходят к норме уровни белка и электролитов. В этом периоде инфекционные осложнения выходят на первый план. Таким образом, в развитии краш-синдрома большое значение имеют три патогенетических фактора: 1) болевое раздражение; 2) травматическая токсемия, обусловленная всасыванием токсичных продуктов аутолиза тканей из очага поражения; 3) плазмо- и кровопотеря, связанные с отеком и кровоизлиянием в зоне раздавленных или долгосрочно ишемизированных тканей. Невзирая на сложный патогенез и многообразие изменений в организме при краш-синдроме, главными лечебными мероприятиями являются: 1) предотвращение внезапной смерти больного в ближайшем периоде после декомпрессии от шока и гиперкалиемии; 2) профилактика и лечение ДВСсиндрома, в том числе и в таком его проявлении, как ОПН; 3) сохранение пораженных конечностей; 4) предупреждение и лечение эндотоксемии. 185 Коллапс (от лат. сollapsus – ослабевший, упавший) – это быстро развивающаяся острая сосудистая недостаточность, характеризующаяся первичным падением сосудистого тонуса, а также острым уменьшением объема циркулирующей крови. При колапсе происходит уменьшение притока венозной крови к сердцу, снижение сердечного выброса, падение артериального и венозного давления, нарушаются гемоперфузия тканей и обмен веществ, наступает гипоксия головного мозга, угнетаются жизненно важные функции организма. Как известно, уровень системного артериального давления находится в прямой зависимости от объема циркулирующей крови (ОЦК), сердечного выброса (СВ), общего периферического сопротивления сосудистой системы (ОПС) и в обратной зависимости от объема сосудистого русла. В зависимости от происхождения гемодинамических нарушений можно выделить несколько видов коллапса: - инфекционный (критическое падение температуры при инфекционных заболеваниях ведѐт к усилению теплоотдачи и при этом вызывает расширение сети периферических сосудов, что приводит к быстрму и резкму падению системного артериального давления); - токсический (падение тонуса сосудов и системного АД вследствие, например, отравления грибным ядом, мышьяком и т.д.); - инфекционно-токсический (при этом происходит первичное поражение сосудодвигательного центра под влиянием токсического агента и, как дополнительный патогенетический момент, - повышенная потеря жидкости, что может наблюдаться при тяжелых формах сальмонеллеза, дизентерии и т.д.); - панкреатический (когда вследствие панкреатита ферменты поджелудочной железы поступают в кровь и вызывают мощное раздражение интерорецепторов сосудов с последующей вазодилятацией); - ортостатический (вследствие перераспределения крови при резком изменении положения тела, особенно у длительно лежащих больных); - геморрагический (встречается при массивной кровопотере и по своему проявлению близок к шоку); - кардиогенный или сердечный (встречается при массивном инфаркте миокарда либо первичном остром поражении миокарда); - гипоксический или гипоксемический (вследствие кислородного голодания головного мозга и первичного поражения сосудодвигательного центра, что может встречаться при горной болезни и других видах гипоксии); - радиационный (поражение как собственно сосудодвигательного центра, так и стенок сосудов продуктами радиолиза); - дегидратационный (потеря жидкости при рвотах, поносах и т.д. и, как следствие, уменьшение объема циркулирующей крови); - нейроэндокринный (первичное нарушение функции сосудодвигательного центра, недостаточность коркового либо мозгового слоя надпочечников, тиреотоксикоз, избыток инсулина); 186 - гипертермический (встречается в детской практике и является следствием резкого расширения периферических сосудов при перегревании). Клинически коллапс характеризуется кратковременной потерей сознания, общей слабостью, заторможенностью, звоном в ушах, ослаблением зрения, ознобом (зябкостью), снижением температуры тела, бледностью кожных покровов, холодным потом, тремором пальцев рук, расширением зрачков, иногда тошнотой, рвотой, судорогами, тахикардией, иногда коронарной недостаточностью. При тяжелом и длительном коллапсе неизбежно развиваются нарушения микроциркуляции. Вследствие падения перфузионного давления в микроциркуляторном русле замедляется кровоток и кровь застаивается в капиллярах. Вследствие этого развивается циркуляторная гипоксия, что приводит к повышению проницаемости сосудов и выходу жидкой части крови в ткань. Возникающая при этом гемоконцентрация и ухудшение реологических свойств крови могут способствовать агрегации эритроцитов и тромбоцитов с последующим развитием стаза и появлением микротромбов (ДВС-синдром). В результате резкой артериальной гипотензии падает фильтрационное давление в клубочках почек, возникает олигурия либо анурия и, в конечном счете, острая почечная недостаточность. При неблагоприятном развитии процесса в начале развивается картина циркуляторной, а затем смешанной формы гипоксии. Кроме того, при каждой конкретной форме коллапса, помимо общих проявлений расстройств, могут наблюдаться признаки, обусловленные вызвавшей его причиной. Следует отличать коллапс от шока. Сосудистые реакции при шоке патогенетически первоначально развиваются по гипердинамическому типу (с повышением ОПС), а при коллапсе – по гиподинамическому типу (с понижением ОПС). Основным принципом лечения коллапса является устранение вызвавшей его причины: при геморрагическом коллапсе – остановка кровотечения; при токсическом – применение специфической антидотной и дезинтоксикационной терапии; при инфекционно-токсическом – антимикробные препараты, ингибиторы простагландинов; при аллергии – антигистаминные препараты и другие антимедиаторы; при ортостатическим – укладывание больного в горизонтальное положение и т.д. Коматозные состояния. Комой (от греч. koma - сон) называют крайне тяжелое состояние организма, характеризующееся глубоким угнетением функций центральной нервной системы и проявляющееся потерей сознания, отсутствием рефлексов на внешние раздражители и расстройствами регуляции жизненно важных функций организма. Как и при других видах экстремальных состояний, при коме развиваются расстройства метаболизма и многих физиологических функций. Кома отличается от других видов экстремальных состояний полной и стойкой утратой сознания. При неблагоприятном развитии и шок, и коллапс 187 могут привести к коматозному состоянию. Кому следует отличать от других вариантов нарушений деятельности ЦНС – сопора (от лат. sopor – оцепенение, вялость), когда при общем торможении психической активности сохраняются отдельные элементы сознания и реакция на сильные звуковые, световые и болевые раздражители, и ступора, для которого характерно состояние глубокого оцепенения иногда с явлениями кататонии. С учетом того, что сопор (иногда ступор) может быть этапом в развитии комы, этими понятиями иногда обозначают прекоматозные изменения. Причины коматозных состояний весьма разнообразны. По происхождению принято различать комы экзогенные и эндогенные. Экзогенные комы связаны с патогенными факторами внешней среды. К этим комам относятся: - травматическая (повреждение головного мозга внешним механическим воздействием); - гипо- и гипертермическая (при общем воздействии низких либо высоких температур, солнечном ударе); - экзотоксическая (отравление алкоголем, наркотиками, промышленными ядами, грибным ядом, седативными препаратами, барбитуратами и т.д.); - алиментарная (пря тяжелом голодании); - гипоксическая (при недостатке кислорода во вдыхаемом воздухе); - лучевая (при воздействии больших доз ионизирующего излучения) и др. Эндогенные комы связаны с первично возникающими в организме нарушениями и являются их осложнениями. Они возникают при неблагоприятном течении множества отдельных заболеваний, при расстройствах функции различных органов и физиологических систем, неблагоприятных сдвигах каких-либо параметров внутренней среды и обусловлены: - крупноочаговыми повреждениями (разрушением) ткани мозга, опухолями мозга, эпилепсией, отеком мозга; - диффузными деструктивными повреждениями ткани мозга (контузия, энцефалит, менингит, субарохноидальные кровоизлияния); - несостоятельностью мозгового кровообращения (синдром малого выброса, приступы при синдроме Морганьи-Адамса-Стокса, последствия асистолии, энцефалопатия, гипертензия, мозговой инсульт, тяжѐлые общие и местные расстройства кровообращения, приводящие к гипоксии мозга); - нарушениями системы крови (различные виды анемий); - нарушениями функций дыхательной системы (астматическая, асфиксическая кома); - нарушениями функций эндокринной системы (диабет, гипертиреоидизм, гипотиреоидизм и т.д.); - нарушениями выделительной системы (уремическая кома); - печеночной недостаточностью; 188 - метаболическими нарушениями (расстройства водного и электролитного баланса, гиперосмолярный синдром, гипер- или гипонатриемия, расстройства кислотно-основного состояния, гипоксемия, гиперкапния, гипокапния и т.д.); - отдельными заболеваниями (малярийная, холерная, микседематозная комы). Основные механизмы, лежащие в основе коматозных состояний, сводятся к следующим: - Гипоксия и энергодинамический дефицит нейронов головного мозга. При этом гипоксия может быть главным фактором развития комы (например, при отравлении окисью углерода) либо включаться в патогенез комы на определенном этапе ее развития в качестве вторичного патогенетического звена. - Интоксикация экзогенными ядами или токсическими продуктами обмена веществ. Экзогенные яды (например алкоголь, снотворные, наркотики) непосредственно вызывают тяжелое угнетение высших отделов головного мозга и жизненно важных центров дыхания и кровообращения. - Значительную роль в развитии коматозных состояний могут играть нарушения кислотно-основного состояния внутренней среды организма, в частности, ацидоз. В случаях гипоксии и в тканях растет концентрация молочной, пировиноградной, кетокислот (метаболический ацидоз); при нарушениях канальцевого аппарата почек возникает выделительный почечный ацидоз; в некоторых случаях печеночной комы – метаболический алкалоз и т.д. - Нарушения электролитного баланса также занимают важное место в патогенезе коматозных состояний. К ним относятся увеличение уровня внеклеточного калия (гиперкалиемия), гипонатриемия и другие сдвиги электролитного состава. Этот механизм является ведущим, например, в развитии гиперосмолярной диабетической, гипертермической, гипокортикоидной, гипопаратиреоидной ком. - В большинстве случаев комы имеются разнообразные расстройства водного обмена. Так, при уремической коме (вследствие задержки в клетках натрия и усиленного протеолиза) возникают внутриклеточная гиперосмия, гиперонкия и гипергидратация, угрожающая отеком мозга. При наличии диареи и часто возникающей рвоты может возникать внеклеточная гипогидратация. При диабетической коме на определенной стадии развивается тотальная гипогидратация и т.д. - Повышение внутричерепного давления. Этот механизм включается при первичных поражениях головного мозга. Он является основным в патогенезе комы при менингитах, энцефалитах, черепно-мозговой травме. - Нарушения синаптической передачи в ЦНС могут быть обусловлены: нарушением синтеза, транспорта, депонирования и секреции нейромедиаторов; вытеснением нейромедиаторов ложными медиаторами; чрезмерной активацией тормозных постсинаптических рецепторов; блокадой 189 возбуждающих постсинаптических рецепторов. Такие механизмы имеют большое значение в развитии печеночной, уремической и экзотоксической ком. Существенное значение в развитии коматозных состояний имеют расстройства деятельности не только ЦНС, но и других физиологических систем. Коматозные состояния могут развиваться очень быстро. В таких случаях происходит внезапная полная потеря сознания и возникают все признаки глубокой комы (при травмах головы, инсультах, эпилепсии и других острых состояниях). Чаще кома возникает постепенно и проходит в несколько стадий. I стадия (начальная) характеризуется психическим беспокойством, инверсией сна, нарушениями координации движений, начальными изменениями электроэнцефалограммы (ЭЭГ). II стадия – прекома. Характеризуется сонливостью, спутанностью сознания, резким ослаблением реакций на внешние раздражители, в том числе уменьшением болевой чувствительности. III стадия – неглубокая кома, сопор. Характеризуется потерей сознания, которое периодически может частично проясняться, особенно при сильных болевых раздражениях. В этой стадии могут возникать спастические сокращения отдельных мышц, иногда – непроизвольное мочеиспускание и дефекация; на ЭЭГ – грубые изменения. IV стадия – глубокая кома – характеризуется полной утратой сознания и арефлексией, в том числе с выпадением роговичного и зрачкового рефлексов. Появляются тяжелые вегетативные расстройства: артериальная гипотензия, сердечные аритмии, периодическое дыхание, падение температуры тела, тазовые расстройства, могут возникать центральные параличи. Продолжительность комы может быть довольно значительной, до нескольких суток и даже недель. В случае неблагоприятного течения комы она переходит в терминальное состояние и заканчивается смертью. Основным принципом противокоматозной терапии является устранение причины, вызвавшей кому. Кроме специальных воздействий следует нормализовать кислотноосновной, электролитный и водный баланс организма (физиологический раствор, плазма крови, кровезаменители, буферные растворы и т.д.). Учитывая, что при всех видах комы обязательно имеется гипоксия, следует проводить мероприятия по ее устранению либо ослаблению (искусственная вентиляция легких, ингаляция кислорода, гипербарическая оксигенация, введение антиоксидантов и антигипоксантов). В терапию коматозных состояний должны входить мероприятия по устранению расстройств деятельности различных функциональных систем, возникающих в процессе развития комы, в частности таких грозных состояний, как отек мозга и легких, расстройства функции сердечнососудистой системы. 190 Адаптация – системный, стадийно развивающийся процесс приспособления организма к факторам чрезвычайной силы , длительности и /или необычного характера (стрессовым факторам). Адаптационный процесс – общая реакция организма на действие фактора внешней или внутренней среды, характеризующаяся стадийными изменениями жизнедеятельности, обеспечивающая повышение резистентности организма и приспособляемости организма к меняющимся условиям существования . Впервые представление об адаптационном процессе было сформулировано Гансом Селье , который выделял общую и местную формы синдрома: общий адаптационный синдром характеризуется вовлечением в него большинства физиологических систем организма; местный наблюдается в отдельных органах или тканях (воспаление, опухоль, аллергическая реакция), но при большем или меньшем участии всего организма. Адаптация обеспечивает высокую устойчивость к фактору , который вызвал процесс, а также и к другим раздражителям . Если стрессовый фактор характеризуется чрезвычайной силой, то развитие адаптации может сочетаться с нарушением жизнедеятельности организма , возникновением болезней или даже смертью. Причины адаптационного синдрома могут быть экзогенными ( значительные колебания атмосферного давления, температуры , гравитационные перегрузки существенно повышенная или пониженная физическая нагрузка , дефицит или повышенное содержание кислорода в воздухе, голодание , интоксикация, инфекция) и эндогенными ( недостаточность физиологических систем , органов, дефицит или избыток гормонов , ферментов , цитокинов и др.) Возникновение и развитие адаптационного синдрома зависит от реактивности организма и условий , в которых действует фактор. Адаптационный синдром начинает развиваться на фоне генерализованной ориентировочной реакции , активации неспецифического , а также специфического ответа на причинный фактор. В последующем формируются временные связи и функциональные системы, обеспечивающие организму либо «уход» от действующего чрезвычайного агента , либо преодоление патогенных его эффектов, либо оптимальный уровень жизнедеятельности , несмотря на продолжающееся влияние этого агента , т.е. адаптацию . Для общего адаптационного синдрома характерна триада: - гипретрофия коры надпочечников - инволюция тимико-лимфатического аппарата - образование язв и эрозий в желудочно-кишечном тракте. Выделяют следующие стадии общего адаптационного синдрома: 1. Стадия тревоги (включающая в себя шок и контршок). Характеризуется кратковременным уменьшением резистентности, затем восстановлением и последующим повышением сопротивляемости. В основе развития срочной адаптации лежит несколько взаимосвязанных механизмов : активация нервной и эндокринной систем и как следствие- значительного увеличения в 191 крови стрессовых , активирующих функцию и катаболические процессы гормонов и нейромедиаторов- адреналина , норадреналина , глюкагона , глюко – и минералокортикоидов , тиреоидных гормонов; увеличение содержания в тканях и их клетках различных местных «мобилизаторов» функций – Са 2+ , ряда цитокинов , пептидов, нуклеотидов и др. ( активация протеинкиназы и как следствие усиление липолиза, гликолиза , протеолиза и др.) ; изменение физико- химического состояния мембранного аппарата клеток и активности ферментов ( активация перекисного окисления липидов). Следствием этих изменений усиливается распад органических соединений ( белков , липидов углеводов), клеточных структур , мобилизуются пластические ресурсы организма в крови возрастает уровень аминокислот , глюкозы, жирных кислот. Увеличение функции органов , расход субстратов обмена веществ и макроэргических нуклеотидов, относительная недостаточность кровоснабжения тканей могут сопровождаться развитием дистрофических изменений в ткани вплоть до некроза. Поэтому на стадии срочной адаптации возможно развитие болезней и патологических процессов ( язвенная болезнь, артериальная гипертензия , иммунопатологические состояния , инфаркт миокарда, нервно- психические расстройства ). Биологический смысл реакций , которые развиваются в этой стадии , состоит в создании условий необходимых для того , чтобы организм «продержался» до этапа формирования его устойчивой повышенной резистентности к действию экстремального фактора . 2. Вторая стадия адаптационного синдрома – стадия повышенной устойчивой резистентности или долговременной адаптации. Характеризуется стойким и длительным увеличением сопротивляемости организма как к фактору,вызвавшему стресс, так и к другим патогенным агентам. В эту стадию формируется состояние специфической устойчивости организма к конкретному агенту и нередко и к другим факторам(перекрестная адаптация). Увеличивается надежность функций и физиологических систем , устраняются признаки стрессорной реакции, формируется эффективное приспособление организма , надежная адаптация. Реализуются процессы , обеспечивающие преимущественное энергетическое и пластическое обеспечение гиперфункционирующих систем (перераспределение кровотока , активация генетического аппарата). 3. Третья стадия- это стадия истощения. Наступает при очень интенсивном или длительном действии патогенного фактора, а также в условиях функциональной слабости адаптационных механизмов. Сопровождается уменьшением резистентности организма к патогенным воздействиям. Такое уменьшение не обязательно. В большинстве случаев адаптация завершается формированием долговременной повышенной устойчивости . При повторном , многократном развитии процесса адаптации наступает изнашивание ( истощение) систем , обеспечивающих специфическую адаптацию (пожилых людей , после перенесенных тяжелых хронических болезней). Это может способствовать возникновению состояний , которые обозначают как болезни 192 адаптации (точнее ее нарушение)- дизадаптация (гипертоническая и язвенная болезни, эндокринопатии, неврозы, иммунодефицит). Важным и необходимым компонентом адаптационного синдрома является стресс. Вместе с тем в большинстве случаев он может развиваться и как самостоятельная реакция. Стресс- генерализованная неспецифическая реакция организма , которая возникает под действием факторов необычного характера, силы и / или длительности. Характеризуется стадийными неспецифическими изменениями в организме- активацией защитных процессов и повышением его резистентности с возможным последующим снижением ее и развития патологических процессов. Ситуационные задачи Задача 1 Больная 62-х лет. Доставлена в клинику скорой помощью. Состояние тяжелое, сознание затемнено, адинамия, дыхание Куссмауля. Кожа сухая, глаза запали, цианоз лица. Запах ацетона изо рта. Глюкоза крови – 15,1 ммоль/л, а в моче – 3,5%. Характеризуйте патогенез этого состояния. Задача 2 У больного в состоянии шока в результате кровопотери переливание крови в объеме кровопотери не привело к повышению артериального давления. Почему в торпидной фазе шока не всегда эффективно переливание кровезаменителей? Поясните патогенез торпидной стадии шока. Задача 3 У больной 43-х лет на фоне септического шока отмечается тромбоцитопения, уменьшение фибриногена, появление в крови продуктов деградации фибрина, петехиальные кровоизлияния. Какова наиболее вероятная причина данных изменений? Поясните патогенез. Задача 4 В периоде падения температуры тела у больной малярией наступило падение АД до 75/45 мм рт.ст., ослабление сердечной деятельности, тахикардия, помутнение сознания. Как называется такое явление? Характеризуйте его патогенез. Задача 5 После травматического шока у пациента развились признаки почечной недостаточности. Какими патогенетическими механизмами обусловлено это состояние? Задача 6 193 Пострадавший 45-ти лет доставлен бригадой скорой помощи с тяжелой травмой черепа. Была диагностирована шокогенная травма: сознание отсутствует, кожа бледная, температура тела 350С, мышечный тонус понижен, рефлексы отсутствуют, пульс частый и слабый, АД – 50/30 мм рт.ст. В какой клинической стадии травматического шока находится человек? Каков ее патогенез? Задача 7 У крыс, находящихся в состоянии стресса, повышены мышечный тонус и артериальное давление, увеличено содержание глюкозы в крови , усилена секреция кортикотропина и кортикостероидов. В какой фазе стресса находятся эти животные? Тестовые задания Задание 1. Через организм рабочего в течение 0,02 секунд прошел электрической ток ( I = 20 mA, U = 220 B ). Человек находится в бессознательном состоянии. Артериальное давление 130/70 мм рт.ст. Пульс хорошего наполнения. Дыхание ровное, частота – 24/мин. Дайте оценку состояния потерпевшего: A. Шок B. Кома C. Парабиоз D. Коллапс E. Обморок Задание 2. У больного вследствие длительной работы в помещении в условиях жаркого микроклимата значительно повысилась температура тела. К вечеру состояние ухудшилось: температура тела 40оС, ступор, бледность кожных покровов, началось кровотечение из носа. Артериальное давление 80/50 мм рт.ст. Какое экстремальное состояние наблюдается у больного? A. Геморрагический шок B. Гипертермическая кома C. Кардиогенный шок D. Гипертермический коллапс E. Тепловой шок Задание 3. После длительного пребывания на солнце у больного отмечается резкое повышение температуры тела до 40оС, резкая гиперемия лица. Возникла общая слабость, заторможенность, появился звон в ушах, тремор пальцев рук, озноб, расширение зрачков. Артериальное давление 80/50 мм рт.ст. Классифицируйте экстремальное состояние как: A. Рефлекторный коллапс B. Тепловой шок 194 C. Кардиогенный шок D. Гипертермический коллапс E. Дегидратационный шок Задание 4. У мужчины с ожогами П степени до 40% общей поверхности тела во время транспортировки бригадой скорой помощи определяется: тахикардия, тахипноэ, артериальная гипертензия. При поступлении в больницу: сознание затуманено, пульс «нитевидный», артериальная гипотензия, дыхание неритмичное. Какое экстремальное состояние наблюдается у больного? A. Гипертермический шок, торпидная стадия B. Ожоговый шок, эректильная стадия C. Ожоговый шок, торпидная стадия D. Ожоговая кома, 1 ст. E. Ожоговая кома, 1У ст. Задание 5. Утром в ожоговое отделение поступила женщина с ожогами Ш степени до 45% общей поверхности тела. Несмотря на предпринятые меры, состояние больной продолжало ухудшаться. При осмотре дежурным врачом вечером этого же дня: сознание отсутствует, арефлексия, сердечная аритмия, периодическое дыхание, снижение температуры тела, гипотензия. Какое экстремальное состояние возникло? A. Шок B. Коллапс C. Кома Задание 6. У пострадавшей с синдромом длительного раздавливания отмечается головная боль, рвота, брадикардия, гипотензия, олигурия; моча лаково-красного цвета. Какая наиболее вероятная причина привела к нарушению функции почек в данном случае? A. Токсемия B. Понижение кровяного давления C. Дегидратация D. Гемолиз эритроцитов E. Оседание миоглобина в почечных канальцах Задание 7. У больной инфекционным миокардитом выраженный болевой синдром, ЧСС – 133 уд/мин., снижение ударного и минутного объема сердца, АД – 90/60 мм рт.ст. Диагностирован кардиогенный шок. Каков ведущий механизм развития шока? A. Увеличение периферического сопротивления сосудов B. Тахикардия C. Уменьшение артериального давления D. Миогенное нарушение насосной функции сердца 195 E. Нарушение микроциркуляции Задание 8. Больная 50-ти лет, госпитализирована без сознания. Со слов родственников болеет сахарным диабетом. На протяжении последней недели жаловалась на слабость, сонливость, жажду. Кожа сухая, дыхание поверхностное, частое. АД – 90/50 мм рт.ст., запаха ацетона нет, глюкоза крови - 150 ммоль/л, глюкоза мочи – 5%. Какие исследования необходимо провести в первую очередь? A. ЛДГ, щелочную фосфатазу B. Показатели кислотно-основного равновесия C. Фракции билирубина, холестерин D. Мочевину, креатинин E. Общий белок,гемоглобин Задание 9. Женщина 35-ти лет болеет инсулинозависимым сахарным диабетом, после перенесенной ангины поувствовала слабость, у нее появилась жажда, тошнота, рвота, сонливость. Потом она потеряла сознание. Кожа сухая, язык сухой, шумное дыхание Куссмауля, пульс – 130 уд/мин., АД – 75/40 мм рт.ст. Глюкоза крови – 18 ммоль/л. Какое осложнение возникло у больной? A. Кетоацидотическая кома B. Гиперлактацидемическая кома C. Гиперосмолярная кома D. Печеночная кома E. Сепсис Задание 10. В клинику доставили пациента 45-ти лет с массивной кровопотерей вследсвие автодорожной травмы. Пульс 110 уд/мин, частота дыхания – 22/мин., АД – 100/60 мм рт.ст. Какое изменение крови из перечисленных будет наиболее характерным через 1 час после кровопотери? A. Гипопротеинемия B. Эритропения C. Лейкопения D. Гиповолемия E. Гипохромия эритроцитов Задание 11. Женщину 25-ти лет врач скорой помощи, который прибыл по вызову соседей, обнаружил в состоянии крайнего возбуждения. Была агрессивной, отказывалась обследоваться. Кожа бледная, влажная, обычного тургора. Руки дрожат. Пульс – 90/мин, АД – 135/85 мм рт.ст., ЧД – 18/мин. Запах ацетона или алкоголя не определяется. По сведению соседей с детского возраста болеет сахарным диабетом, для лечения использует инсулин. Что из нижеперечисленного наиболее вероятно имеет место у больной ? A. Алкогольная интоксикация 196 B. C. D. E. Гиперкетонемия Гиперлактацидемия Гипогликемия Гиперосмолярная дегидратация Задание 12. Мужчина 38-ми лет проходит курс лечения в стационаре по поводу шизофрении. Содержание в крови глюкозы, кетоновых тел, мочевины в норме. Шоковая терапия регулярными инъекциями инсулина привела к развитию инсулиновой комы, после чего наступило улучшение состояния больного. Что было наиболее вероятной причиной инсулиновой комы? A. Глюкозурия B. Гипогликемия C. Метаболический ацидоз D. Кетонемия E. Дегидратация тканей Задание 13. Женщина 58 лет. Состояние тяжелое, помутнение сознания, кожа сухая, глаза впалые, цианоз, запах гнилых яблок изо рта. Глюкоза крови – 15,1 ммоль/л, глюкоза мочи - 3%. Какова наиболее вероятная причина этого состояния? A. Гипогликемическая кома B. Гипергликемическая кома C. Гиповолемическая кома D. Уремическая кома E. Анафилактический шок Задание 14. У женщины 27 лет, которая на протяжении двух дней находится в бессознательном состоянии после дорожно-транспортного происшествия, резко уменьшилось выделение мочи. Какова наиболее вероятная причина нарушения функции почек? A. Выпадение регуляторного влияния коры B. Развитие ацидоза C. Падение артериального давления D. Нарушение водно-солевого обмена E. Отравление шлаками Задание 15. Пострадавший получил производственную травму. Сознание сохранено, реакция на внешние раздражители ослаблена, неадэкватная. Отмечается бледность. Пульс слабого наполнения, частый. Дыхание поверхностное. АД – 80/70 мм рт.ст. Гематокрит – 25%. В какой клинической стадии травматического шока находится пострадавший? A. Эректильной B. Терминальной C. Торпидной D. Метаболической 197 E. Токсической Задание 16. У больного после автомобильной катастрофы АД равно 70/40 мм рт.ст. Больной в бессознательном состоянии. В сутки выделяет около 500 мл мочи. Периодически возникают судороги, дыхание по типу Куссмауля. Какова причина нарушения мочеобразования в данном случае? A. Значительная острая гипотония B. Усиление клубочковой фильтрации C. Ослабление канальцевой реабсорбции D. Усиление канальцевой реабсорбции E. Интоксикация метаболитами азотистого обмена Задание 17. При ранении на месте происшествия больному на верхнюю треть бедра был наложен кровоостанавливающий жгут. Больной был доставлен в хирургическое отделение через 3 часа в удовлетворительном состоянии. После снятия жгута состояние больного резко ухудшилось: появился резкий отек ткани бедра, частый пульс, холодный пот, артериальное давление снизилось до 80/60 мм рт.ст. Какое патологическое явление развилось у пострадавшего? A. Анафилактический шок B. Токсемический шок C. Кардиогенный шок D. Геморрагический шок E. Коллапс Задание 18. У больной сахарным диабетом возникла диабетическая кома, которая характеризуется полной потерей сознания, арефлексией, гипотензией, падением температуры тела, большим шумным дыханием. Как называется такой тип дыхания? A. Апнейстическое B. Чейна-Стокса C. Биота D. Куссмауля E. Периодическое Задание 19. Мужчина 32 лет пребывает в состоянии стресса из-за производственного конфликта. Какой гормон обеспечил запуск стрессовой реакции организма? A. Адреналин B. Тиреокальцитонин C. Паратгормон D. Тестостерон E. Меланотропин 198 Задание 20. В отделение травматологии доставлен больной с раздавливанием мышечной ткани. Какой биохимический показатель мочи при этом будет увеличен? A. Креатин B. Мочевая кислота C. Общие липиды D. Минеральные соли E. Глюкоза Задание 21. У мужчины 35 лет через 30 минут после автомобильной аварии выявлена массивная травма нижних конечностей без значительной внешней кровопотери. Пострадавший пребывает в возбужденном состоянии. Какой компонент патогенеза травматического шока является у пациента ведущим и требует немедленной коррекции? A. Внутренняя кровопотеря B. Нарушение функции органов C. Внутренняя плазмопотеря D. Интоксикация E. Боль Эталоны ответов 1. – E 2. – E 3. - D 4. - C 5. – C 6. – D 7. – D 8. – B 9. – A 10. – D 11. – D 12. – B 13. – В 14. – С 15. – С 16. – А 17. – В 18. – D 19. – А 20. – А 21. – Е 6.6. ПАТОЛОГИЯ ТКАНЕВОГО РОСТА. ОПУХОЛИ Опухолевый процесс - это типический патологический процесс, представляющий собой нерегулируемое беспредельное разрастание ткани, не связанное с общей структурой пораженного органа и его функциями. Опухоль появляется в организме в результате превращения нормальных клеток в опухолевые, в которых нарушается регуляция деления, отсутствует или недостаточно эффективно подавление клеточного деления, обусловливающее безудержное размножение опухолевых клеток. Опухолевая ткань характеризуется беспредельным ростом. Этот процесс заканчивается только со смертью организма, В культуре ткани рост поддерживается бесконечно долго, в отличие от нормальной ткани, в связи с тем, что отсутствует «лимит Хейфлика» Опухоль растет «сама из себя», т. е. 199 увеличение ее происходит за счет размножения даже одной единственной малигнизированной клетки. Соседние клетки в процесс не вовлекаются. Обладая относительной автономностью, опухоль выходит из- под регулирующего влиянии систем организма, осуществляющих гомеостаз. Опухолевая ткань отличается от исходной ткани, из которой она произошла, по структуре, биохимическим, физико-химическим и другим свойствам. Эти изменения выражают анаплазию- возврат к эмбриональному состоянию, а также метаплазию- приобретение свойств другой ткани. Рост опухоли может быть экспансивным и инфильтративным. При экспансивном росте окружающая здоровая ткань, по мере роста опухоли, раздвигается, при инфильтративном опухолевые клетки прорастают между нормальными клетками и через сосудистую стенку. Попадая в лимфу или кровь, они переносятся в другие органы, и могут образовывать новые очаги опухолевого роста (метастазы). Экспансивный рост характерен для доброкачественных, а инфильтративный для злокачественных опухолей с образованием метастазов. Экспериментальное воспроизведение опухолей. Несмотря на то, что опухоль как заболевание известно давно, экспериментальное воспроизведение ее долго не удавалось. Вот почему воспроизведение в эксперименте этого патологического процесса явилось в начале нынешнего века крупным научным достижением. Экспериментальные модели опухоли дают возможность открывать причины, изучать патогенез опухолевого процесса, разрабатывать методы профилактики его и лечения. Методами экспериментального моделирования опухоли является индукция, эксплантация и трансплантация ее. Индукция опухоли химическими веществами. В 1775г. хирург лондонского госпиталя Персиваль Потт описал профессиональное заболевание- рак кожи мошонки у трубочистов/ Однако, несмотря на очевидную связь рака трубочистов с загрязнениями кожи сажей и смолой, попытки воспроизвести подобную опухоль в эксперименте долгое время были неудачными. В 1915 г. японские ученые Ишикава и Ямагива впервые смогли вызвать опухоль у животных/ На протяжении 6-ти месяцев они смазывали кожу кроликов каменноугольной смолой, и только после этого развился рак кожи. Позже были получены канцерогенные вещества в чистом виде, установлена канцерогенность веществ, относящихся к различным классам химических соединений. Индукция опухоли вирусами. В 1908г. Эллерман и Банг впервые вызвали лейкоз у кур с помощью бесклеточного фильтрата из лейкозных лейкоцитов. Бесклеточный фильтрат получают, фильтруя экстракт измельченной опухолевой ткани через фарфоровые фильтры. В 1910 г. Раус с помощью бесклеточного фильтрата, полученного из саркомы курицы, вызвал развитие саркомы у здоровых кур. Так впервые были получены доказательства вирусной этиологии лейкозов и опухолей. Однако в последующие десятилетия выявить опухолеродные вирусы у млекопитающих не удавалось, за исключением папилломы Шоупа 200 и фактора молока Биттнера. Шоуп обнаружил у диких кроликов бородавчатые разрастания на коже (папилломы), которые удалось перевить здоровым животным посредством бесклеточного фильтрата. Фактор молока был открыт Биттнером (1936). Имеются штаммы мышей с высокой заболеваемостью раком молочной железы и низкораковые. Однако, если у самки высокораковой линии новорожденных мышат забрать до первого кормления к самке низкораковой линии, частота рака у них будет резко снижена. И наоборот, при кормлении высокораковой самкой низкораковых мышат частота опухоли у них значительно повышается. Биттнер доказал, что в молоке высокораковых мышей имеется фактор, вызывающий у потомства рак молочной железы. Индукция опухоли физическими факторами. Опухоль удается воспроизвести с помощью ионизирующей радиации, в том числе рентгеновских лучей, радиоактивных изотопов, а также ультрафиолетовых лучей. Эксплантация опухоли - выращивание опухоли в культуре ткани вне организма. Этот метод успешно применял советский ученый Л. Д. Тимофеевский. Культура ткани, полученная непосредственно из опухоли животного или человека, называется первичной. Кроме того, в лабораториях имеется большое количество постоянно пассируемых штаммов опухолевых клеток, свойства которых хорошо изучены, что позволяет проводить опыты на одинаковом материале. Культура тканей дает возможность индуцировать опухоли вне организма химическими канцерогенами и онкогенными вирусами. Данный метод особенно ценен тем, что позволяет изучать индукцию опухолей и значение при этом опухолеродных вирусов на человеческих тканях. Пассируемые или индуцированные в культуре ткани опухолевые клетки при подсадке здоровому животному растут в его организме и образуют злокачественную опухоль. Трансплантация опухоли. Впервые отечественный ученый М. А. Новинский в 1876 г. успешно трансплантировал опухоль взрослой собаки щенкам. Фактически данным опытом было положено начало экспериментальной онкологии. Метод трансплантации широко используется и в настоящее время. Имеются штаммы пассируемых опухолей с хорошо изученными свойствами: асцитная карцинома Эрлиха у мышей, куриная саркома Рауса, крысиная саркома Иенсена, кроличья карцинома Брауна Пирса и др. Аллогенная трансплантация опухолей (т. е. пересадка опухоли между неинбредными животными того же вида) бывает успешной, в то время как такая же трансплантация нормальных тканей без иммунодепрессии не удается. Причиной удачных пересадок аллогенных опухолей является антигенное упрощение опухолей по мере их малигнизации, маскирование антигенов в опухолях, а также их иммунодепрессивное воздействие. Введение небольшого количества опухолевых клеток (четыреста тысяч) вызывает угнетение иммунной системы и рост опухоли, (вспомним, что в 1 мл крови содержится 6 млн. эритроцитов). Только инъекция еще меньшего 201 количества опухолевых клеток может привести к иммунизации и последующему отторжению трансплантируемой опухоли. Этиология опухолей. Причинами развитии опухоли являются различные факторы, способные вызывать превращение нормальной клетки в опухолевую. Они называются канцерогенными или бластомогенными. Химические, физические и биологические факторы, различные по своей природе и способу воздействия на организм, но одинаковые по способности к нарушению регуляции клеточного деления, составляют одну этиологическую группу. Канцерогенные факторы имеют следующие особенности своего действия: 1. Способность прямо или косвенно влиять на геном клетки. Таким свойством обладают химические вещества (углеводороды, нитрозамины и др.), физические (ионизирующая радиация) и биологические (вирусы) факторы. Местом взаимодействия химических канцерогенов с нуклеиновыми кислотами является, по-видимому, гуанин. 2. Способность проникать через внешние и внутренние барьеры. Так, при попадании на кожу развитие опухоли вызывают только те потенциальные химические канцерогены, которые проникают через ороговевающий эпидермис. Поскольку биологические мембраны состоят из липопротеидов, через них проникают прежде всего липидорастворимые вещества, к которым относятся и канцерогенные углеводороды. 3. Дозированное действие канцерогенных факторов, обеспечивающее небольшое повреждение клетки, что позволяет ей выжить. В связи с этим для получения канцерогенного эффекта имеют значение доза воздействия и токсичность канцерогенного фактора. Небольшое увеличение дозы приводит к увеличению числа возникающих опухолей, количества заболевших животных и сокращения сроков развития опухолей. Дальнейшее увеличение дозы сопровождается преобладанием токсического эффекта и гибелью животных, прежде чем образуется опухоль. Снижение дозы канцерогена позволило установить следующее. 1.Субпороговых канцерогенных доз не существует (в опытах обнаруживается канцерогенность очень малых доз, но при этом удлиняется время возникновения опухолей). 2. Действие канцерогенов необратимо. 3.Канцерогенам свойственен эффект суммации и кумуляции. Сходная зависимость наблюдается при действии ионизирующей радиации: большие дозы ионизирующей радиации вызывают лучевой ожог и гибель ткани и только относительно небольшие дозы облучения создают возможность появления опухолей. Действие вирусов при абортивном течении, а не в случае острой инфекции (гибель клеток), наиболее часто вызывает канцерогенез. Вероятность канцерогенеза повышается по мере увеличения времени воздействия канцерогенного фактора. 202 4. В органах и тканях, с различными особенностями их проницаемости и метаболизма, могут создаваться условия, благоприятные для проявления канцерогенности одних факторов и неблагоприятные для других.Этим можно объяснить существование органотропных канцерогенов. 5.Канцерогены подавляют тканевое дыхание и иммунные реакции. 6.Усиленное образование опухолей (синканцерогенез) при воздействии нескольких канцерогенных факторов. Иногда факторы, сами не являющиеся канцерогенными, способны усиливать действие канцерогенов. Такое явление называется коканцерогенезом, а факторы, вызывающие его,коканцерогенами. Химические канцерогены. Через 15 лет после опытов Ямагива и Ишикава в 1930 г. Кук, Хьюитт и Хайджер из 2 т каменноугольной смолы получили 50 г химически чистого 3,4-бензпирена, оказавшегося сильным канцерогеном. Еще ранее, в 1929 г. Кук синтезировал очень активный канцероген I, 2, 5,6 дибензантрацен (ДВА). С тех пор началось изучение химически чистых канцерогенных веществ. Была установлена канцерогенность многих соединений, относящихся к самым различным классам. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). К ним относятся 3,4-бензпнрен, ДВА и 9,10-диметил-1,2-бензантрацен (ДМБА). Путем обработки желчных кислот был получен сильный канцероген метилхолантрен. Синтез этого канцерогена впервые навел на мысль о возможной канцерогенности некоторых биологических продуктов, вырабатываемых самим организмом, что впоследствии и подтвердилось. Канцерогенные ПАУ обладают в основном местным канцерогенным действием: при введении под кожу они вызывают саркому, при нанесении на кожу - рак. При введении, обеспечивающем распространение канцерогена по организму, ПАУ вызывают образование опухоли в тех органах, где они накапливаются: при выделении с молоком образуются опухоли молочных желез, с мочой - опухоли почек и лоханок, сальными железами кожи опухоли кожи. Некоторые ПАУ являются очень сильными канцерогенами: 0,2-0.5 мг ДМВА при подкожном введении мышам практически у всех животных вызывали развитие опухолей. Более сильным канцерогеном является 20метилхолантрен. Канцерогенные ПАУ широко распространены в среде обитания человека, поскольку они зачастую являются продуктами неполного сгорания. ПАУ образуются при температуре 400-600ºС (температура горения табака 15 сигарет), находятся в дыме и смоле табака, в пережаренном масле, в выхлопных газах, в копченых продуктах, а также в нефти, битуме, асфальте. У крыс, находившихся во время эксперимента на асфальтированной магистрали, опухоли легких развились в большем количестве случаев по сравнению с теми, которые были на проселочной дороге. 203 Во время длительных наблюдений за курящими людьми было установлено, что частота рака легких и верхних дыхательных путей пропорциональна количеству выкуренных папирос с латентным периодом, равным в среднем 10 .годам. Она в несколько десятков раз выше у курящих по сравнению с некурящими. Канцерогенные аминоазосоединения и амины обладают выраженной органотропностыо. Диметиламиноазобензол (ДАВ) в эксперименте вызывает рак печени в 80 % случаев независимо от пути введения этого вещества в организм. Аналогичным действием обладает ортоаминоазотолуол. β-нафтиламин у человека и животных вызывает рак мочевого пузыря. Органотропность канцерогенных веществ объясняют образованием в пораженном органе активных веществ из менее активных предшественников. В дальнейшем была открыта новая группа канцерогенов - нитрозамины. Особенностью этих веществ также является органотропность, которая может изменяться из-за относительно небольших перестроек в молекуле. Так, диэтилнитрозамин вызывает преимущественно рак печени и пищевода, метилнитрозомочевина опухоли головного мозга, триметилнитрозомочевина - опухоли головного мозга и периферической нервной системы. Установлено, что нитрозамины образуются в желудке человека из неканцерогенных предшественников (нитритов и аминов) в присутствии соляной кислоты. Нитриты, например нитрит натрия, и амины (аминокислоты, амидопирин) , попадая в организм с пищей, образуют нитрозамины, вызывая у 80-100 % подопытных животных развитие опухолей. В последнее время много обнаружено канцерогенов биологического происхождения. Они вырабатываются в организме, встречаются в составе пищи и среди веществ, используемых в медицине и на производстве. Гриб из Asper. fl. синтезирует афлатоксин - вещество, которое обладает резко выраженными канцерогенными свойствами. Дозы афлатоксина, вызывающие развитие опухолей печени, очень малы - ниже, чем дозы азокрасителей, таких как ДАВ. Установлено, что причиной развития спонтанных опухолей, обнаруженных у животных, являются опухолевые вирусы , причем в основном те, которые содержат РНК. РНК-содержащие вирусы спиралевидной формы. РНК-содержащие вирусы полиэдральной формы ДПК-содержащие вирусы полиэдральной формы. Крупные ДНК-содержащие вирусы. В последнее время Р. Хюбнер и Д. Тодаро экспериментально показали, что онкорнавирусы в ДНК-форме имеются в хромосомах нормальных клеток. Но они не проявляют свое действие, возможно, благодаря функции генов-репрессоров клетки, подавляющих вирусный геном. При воздействии, например, химических канцерогенов эта неактивная ДНК (провирус) начинает функционировать как часть генома клетки, вызывая преобразование нормальной клетки в опухолевую. 204 Физические канцерогены. Канцерогенным действием обладают такие физические факторы, как ионизирующая радиация, ультрафиолетовые лучи, возможно, тепловая энергия, ультразвук. Кроме того, физические факторы могут играть роль син-, или коканцерогенов. Патогенез опухолей. Трансформация заключается в приобретении исходной нормальной клеткой главного свойства опухолевой клетки-способности беспредельно размножаться и передачи ее дочерним клеткам по наследству. Трансформация может происходить, по-видимому, двумя путямимутационным и эпигеномным. Мутационный канцерогенез. Предположим, что мутагенный фактор вызвал нарушение в гене-репрессоре 1 и активный репрессор 1 не может быть синтезирован. В этом случае растормаживается ген инициатора клеточного деления и начинается репликация ДНК. Образовавшиеся в результате деления клетки не располагают геномрепрессором 1, вследствие чего клетки продолжают репликацию ДНК и при делении образуется семейство клеток, способных к беспредельному неконтролируемому делению. Очевидно, это и есть опухолевые клетки. Аналогичным образом к беспредельному клеточному делению могут привести мутации и других генов данной регуляторной системы, например мутация гена, кодирующего инициатор клеточного деления, в результате которой он становится недоступным тормозящему влиянию генарепрессора 1. Наряду с мутационным возможен и эпигеномный канцерогенез, который предполагает приобретение нормальной клеткой опухолевых свойств путем воздействия на геном клетки факторов, которые не принадлежат к геному данной клетки и не вызывают мутацию, но создают устойчивое нарушение нормальной регуляции генома, приводящее к беспредельному росту. Мутационный и эмпигеномный механизмы канцерогенеза не исключают друг друга, а могут быть сопряженными. Роль вирусов в канцерогенезе. В 1945г. советский ученый Л.А. Зильбер предложил вирусно-генетическую теорию возникновения опухолей, согласно которой механизм опухолевой трансформации заключается в том, что геном вируса внедряется в геном клетки, встраиваясь в него и интегрируя с ним. Передача наследственной информации возможна не только от ДНК на РНК, но и в обратном направлении. Был найден особый фермент, который по РНК, как по матрице, осуществлял синтез комплементарной ДНК. Фермент был назван обратной транскриптазой, или РНК-зависимой ДНК полимеразой. В РНК-содержащих опухолеродных вирусах была обнаружена вирусная обратная транскриптаза, а в геномах клеток- ДНК-копии этих вирусов. Промоция (активизация) является вторым этапом в механизме развития канцерогенеза, Трансформированные клетки могут оставаться в 205 ткани длительное время в неактивной форме. Дополнительное воздействие канцерогенным фактором, который сам не вызывает трансформацию, но стимулирует клетки к размножению, приводит к тому, что опухолевые клетки,находящиеся в латентном состоянии, начинают размножаться, образуя опухолевый узел. Большинство канцерогенов являются полными, т. е. вызывающими и трансформацию, и активацию. Прогрессия-третий этап механизма канцерогенеза. Под прогрессией понимают стойкие качественные изменения свойств опухоли, преимущественно в сторону малигнизации, возникающие по мере ее роста. Прогрессия опухолей возникает под воздействием нескольких факторов. 1. В первичный канцерогенез, как правило, вовлекается не одна клетка, а несколько, что способствует формированию в развивающейся опухоли нескольких сублиний клеток. В растущей опухоли под воздействием изменяющихся условий (питание, кровоснабжение, иннервация) ее роста постоянно совершается отбор наиболее жизнеспособных клеток. Определенные клетки получают преимущество. При росте опухолевой ткани в организме изменяется гормональная регуляция, наконец, возможна выработка антител против клеток, имеющихся в какой-либо сублинии. В результате, с течением времени получает преимущество какая-нибудь из сублиний опухолевых клеток, которая вначале составляла меньшинство. 2. Изменение генотипа и фенотипа клеток, приводящее к прогрессии, может быть связано с продолжением действий на геном опухолевых клеток канцерогенного фактора. 3. Спонтанные мутации опухолевых клеток при снижении в них активности репаративных ферментов. 4. Приобретение опухолевыми клетками новых свойств, связанных с суперинфекцией опухолеродными и неопухолеродными вирусами, облегченной, в опухолевых клетках. Основные свойства опухолевого роста: 1. атипия или анаплазия (катаплазия) 2. беспредельность роста 3. неурегулированность роста 4. органоидность строения I. Основное свойство – атипия или анаплазия роста. Атипия обозначает, что опухолевая ткань по структуре, химическому составу и физиологическим свойствам не похожа на соответствующую зрелую ткань. Анаплазия (термин) подчеркивает, что в опухолевой ткани происходит возврат к эмбриональному типу строения и функционирования клетки (т.е. ткань утрачивает дифференцировку). Так как опухоль дифференцируется в своем «опухолевом» направлении, уместнее термин катаплазия. Анаплазия (катаплазия) особенно выражена в быстро растущих злокачественных опухолях. 206 Образовавшаяся в организме зрелая клетка не может сама утратить способность к дифференцировке, эта утрата происходит в процессе клеточного деления, в процессе размножения клеток. Различают несколько типов анаплазии: 1. Морфологическая (клеточная) 2. Биохимическая (тканевая) 3. Физико-химическая 4. Функциональная 1. Морфологическая атипия (анаплазия) – заключается в том, что опухолевая ткань по клеточному и тканевому строению не похожа на зрелую. Имеет место нарушение формы клеток, их полиморфизм, многоядерность, патологические формы митоза, разные размеры, т.е. нарушается гистологическая структура ткани. Морфологическая анаплазия очень важна, так как по ней патологоанатом дает заключение о характере опухоли. Но, нередко клетки опухоли, утрачивая свою дифференцировку, всѐ же сохраняют некоторые функциональные особенности. (Например – желчеобразование в первичных аденомах печени; выработка гормонов при некоторых опухолях гипофиза, щитовидной железы и надпочечников). 2. Биохимическая анаплазия состоит в том, что опухолевая ткань по химическому составу и прочим свойствам не похожа на зрелую. В основе биохимических особенностей опухолевой ткани лежат изменения генетической регуляции клетки. В результате репрессия одних генов, прекращается синтез сопряженных с ними ферментов, структурных белков и т.д. (как правило тех, что позволяют клетке выполнить специализированную функцию), а депрессия других ведет к появлению в клетке новых типов белков, изоферментов (которые обеспечивают клеточное деление). Нарушение химического состава и обмена: В опухоли мало золы и много воды; мало Са2+ и Мg2+, но и много К+ и Na+; нарушаются все виды обмена. Метаболизм белков: Снижается способность к переаминированию и дезаминированию аминокислот, нарушается синтез соответствующих ферментов, увеличивается захват аминокислот из крови, снижен катаболизм белка («ловушка азота» - когда ткани организма теряют аминокислоты, а опухоль «присваивает» их себе). Так, в норме синтез белка равен его распаду. В опухолях усилено образование белка, но не за счет собственного синтеза, а понижения распада (в первые периоды, до распада опухоли). Опухолевая ткань богата такими аминокислотами как аланин, аспарагин, глицин, глутамин, и мало содержащих серу аминокислот (цистин, тирозин, метионин). В опухолевых клетках активируется синтез нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Причем, в опухолях повышается способность клеток синтезировать ДНК (т.е. повышается переход РНК в ДНК). До сих пор остается открытым вопрос о синтезе в опухолях специфического опухолевого белка: 207 1. Одни исследования показывают, что особенно больших отличий нет (т.е. имеющиеся отличия не являются строго специфическими). 2. Наряду с этим есть работы, где показано, что белки опухоли обладают специфическими антигенными свойствами. В опухолях нарушается жировой обмен: имеет место избыточное отложение жира, липидов (липомы, ксантомы). Опухоль очень богата гликогеном (чем более незрелая ткань), молочной кислотой – «ловушка углеводов». Она интенсивно захватывает глюкозу из крови. Нарушение ферментного состава в опухоли как количественное так и качественное: В целом опухолевая ткань богата гликолитическими ферментами (ферментами анаэробного гликолиза – гексокиназой, фосфофруктокиназой, пируваткиназой), и бедна окислительными ферментами (ферментами тканевого дыхания – каталазой, цитохромами, рибофлавином, дегидрогеназами, сукциноксидазами и др.). Исчезает тканевая специфичность ферментов. Из особенностей ферментного состава вытекает другая особенность опухолей – энергетическая анаплазия: в опухолевой ткани дыхание и образование энергии идет несколько иначе. В опухолевой ткани соотношение фаз анаэробного и аэробного гликолиза изменено: Если в нормальной ткани оно равно 1:2, то в опухолевой – 4:5 (т.е. образуется молочной кислоты в 4-5 раз больше, чем еѐ окисляется; анаэробная фаза резко усилена, а окислительная заторможена). Кроме того, в опухоли не только заторможено окисление молочной кислоты, но и снижается еѐ ресинтез, поэтому она там накапливается в большом количестве. Доминирование анаэробного гликолиза характерно для эмбриональной ткани, но отличается эффектом Пастера, который состоит в следующем: Если зрелую ткань поместить в условия избытка О2, то анаэробный гликолиз подавляется, а если опухолевую - то нет (отрицательный эффект Пастера), либо подавляется ничтожно, т.е. опухолевая ткань может длительно жить в условиях недостатка О2. В безкислородной среде она всѐ равно погибает, но гораздо позже. Эмбриональная ткань в условиях избытка О2 (в отличие от опухолевой) тоже подавляет (как и зрелая) анаэробный гликолиз. Превалирование анаэробного гликолиза ведет к накоплению молочной кислоты, развитию ацидоза (рН 6,8-6,9), в результате происходит гибель клеток, т.е. распад опухоли. Этому способствует отставание роста сосудов от роста массы клеток (т.е. нарушение питания). 3. Физико-химическая анаплазия вытекает из биохимической и выражается в изменении рН; повышении дисперсности и набухании коллоидов; понижении поверхностного натяжения клеток; повышении электрического заряда и электропроводности; повышении проницаемости клеточных мембран (вследствие сдвига электролитов Na+ и К+/ Мg2+ и Са2+, и 208 т.д.). Степень физико-химической анаплазии соответствует степени дифференцировки и скорости роста. 4. Функциональная анаплазия состоит в потере функции клетки: например, в гепатоме→прекращается синтез желчных пигментов; в феохромоцитоме → наблюдается неконтролируемый синтез адреналина; в ткани может наблюдаться необычный процесс (например синтез гормонов). 5. II. Второе свойство опухолей – беспредельность роста (неудержимость). Опухоль растет тем быстрее, чем атипичнее еѐ строение. Наиболее атипичное строение имеют опухоли наиболее злокачественные, поэтому организм погибает раньше, чем опухоль достигает больших размеров. В эксперименте опухоль может достигнуть 2/3 веса животного. Фибромиомы матки – до 20-25 кг, киста яичника – до 50 кг. Опухоли паразитируют, т.е. питаются за счет организма. III. Неурегулированность роста – относительная автономность. Опухоль относительно мало зависит от организма как целого. Она растет из себя за счет своего первичного зачатка – это еѐ автономность роста (Вирхов). Она растет сама по себе (например, в голодающем организме опухоль будет продолжать расти). Но эта автономность относительная, т.к. рост опухоли в какой-то степени зависит от функции систем организма (нервной, эндокринной, иммунной). IV. Органоидность строения. Как и здоровые органы, опухоль состоит из паренхимы и стромы. Основные свойства еѐ зависят от свойств паренхимы. Например: если паренхиму злокачественной опухоли составляют эпителиальные клетки, то такая опухоль называется раком (cancer, carcinoma). Если паренхима представлена соединительнотканными клетками – то саркомой. Хотя иногда встречается и гистоидное строение опухоли (из одной ткани). Влияние опухоли на организм проявляется в нарушении функции целостного организма. В зависимости от локализации: например, при раке желудка угнетается секреция, раке легкого уменьшается оксигенация крови. Изменяется активность ферментов: снижается активность каталазы (фермент катализируюший реакцию разложения Н2О2 в печени и в почках); повышается активность щелочной фосфатазы; повышается содержание альдолазы, снижается активность холинэстеразы; в крови появляются ферменты ,синтезируемые опухолью. Эти изменения носят неспецифический характер: в крови ускоряется СОЭ (вследствие распада белков развивается гипопротеинемия, увеличивается фракция глобулинов). Снижается КОД крови (по тем же причинам), развивается нейтрофильный лейкоцитоз. Накахара и Фукуока выдели из опухоли фракцию, снижающую активность каталазы (катализирующей в печени и почках реакцию разложения перекиси водорода), которую назвали токсогормоном. Под его влиянием развивается анемия от угнетения эритропоеза, гипертрофия надпочечников, инволюция тимуса, увеличивается печень и селезенка. 209 Опухоли дают метастазы и рецидивы. Метастазирование – это процесс переноса клеток опухоли кровью (саркома) либо лимфой (рак) в другие участки организма с образованием новых очагов опухолей (дополнительных) в отдаленном месте (своего рода эмболия). Новые очаги называются метастазами, а рецидив – это появление опухоли на том же месте или рядом (очень характерно для злокачественных). Опухоли приводят к кахексии, которая обусловлена нарушением общего обмена веществ в организме (с их истощением), всасыванием из опухоли токсических продуктов распада. Кахексия характеризуется: общим истощением, гипопротеинемией, явлениями интоксикации, тяжелым малокровием, некоторой атрофией органов, ускорением СОЭ, нарушением деятельности жизненно важных органов. Влияние организма на опухоль Опухоль возникает из первичного зачатка (сама из себя), но зависит от особенностей и свойств организма и в известной мере регулируется организмом. Эстроген (гормон яичников) усиливает процессы опухолевого роста. Прогестерон (гормон желтого тела) тормозит рост и развитие роста опухоли. Метилтестостерон (мужской половой гормон) оказывает тормозящее влияние на развитие опухоли, особенно в грудной железе. Отсюда при наличии в организме беременности опухолевый рост тормозится, но зато после родов резко усиливается. Процессы лактации, кормления тормозят развитие индуцированных опухолей у животных. Инсулин тормозит развитие роста опухоли. Гомоны надпочечников – нет четких данных: адреналин тормозит, а кортизол усиливает рост опухолей. В развитии опухоли имеют значение возрастные особенности организма т.к. эндокринный статус меняется. Ситуационные задачи Задача 1 В параллельных экспериментах на крысах, которые подвергались длительному прямому солнечному облучению, и в камерах, закрытых стеклом, было отмечено возникновение опухолей непокрытых шерстью частей кожи у животных, которые находились в открытых камерах. С влиянием какого фактора связано это явление? Поясните особенности патогенеза. Задача 2 Мужчина 52-х лет жалуется на повышенную утомляемость, головную боль, кровоточивость десен. Объективно: кожа красно-цианотичная, селезенка 210 увеличена. Анализ крови: Нв – 200 г/л, эритроциты – 6,4 Т/л, цветовой показатель – 0,95, лейкоциты – 10,5 Г/л. Тромбоцитов- 500 г/л. СОЭ – 1 мм/час. После обследования диагностирована эритремия. Какой патологический процесс лежит в основе данного заболевания? Поясните особенности патогенеза. Задача 3 Мужчина 63-х лет страдает раком лимфатические узлы средостения, патогенетическая стадия опухолевого Характеризуйте ее патогенез. пищевода, есть метастазы в раковая кахексия. Какова процесса в данном случае? Тестовые задания Задание 1. Эпидемиологическое исследование распространения опухолей выявило высокую корреляцию развития опухолей легких с табакокурением. С действием какого химического канцерогена наиболее вероятно возникновение данного вида патологии? A. Ортоаминоазотолуола B. 3,4-бензпирена C. Афлатоксина D. Метилхолантрена E. Диэтилнитрозамина Задание 2. В 1910 году Раус в эксперименте вызвал возникновение саркомы у кур путем введения им бесклеточного фильтрата, полученного из саркомы курицы. Какой метод экспериментального моделирования использовал автор? A. Индуцирования B. Эксплантации C. Изотрансплантации D. Гомотрансплантации E. Гетеротрансплантации Задание 3. В экспериментальной онкологии применяются различные виды трансплантации опухолей. Какой из указанных видов трансплантации является наиболее эффективным? A. Аллотрансплантация B. Гомотрансплантация C. Изотрансплантация D. Гетеротрансплантация E. Аутотрансплантация 211 Задание 4. У больного саркомой нижней челюсти в биоптическом материале обнаружено явление метаплазии. Что означает данное явление? A. Превращение опухолевых клеток в новые клеточные формы B. Утрата способности к дифференцировке C. Усиленное деление клеток опухоли D. Опухолевая прогрессия E. Обратное превращение опухолевых клеток в нормальные Задание 5. Установлено, что при возникновении гепатомы в ней часто прекращается синтез желчных кислот. О каком виде анаплазии это свидетельствует? A. Функциональной B. Энергетической C. Морфологической D. Биохимической E. Физико-химической Задание 6. Больному установлен диагноз: злокачественная опухоль легких. Какая из особенностей опухолевого роста наиболее вероятно свидетельствует о злокачественности? A. Экспансивный рост B. Инфильтративный рост C. Безграничный рост D. Рост из одной опухоли E. Нерегулируемый рост Задание 7. Больной, госпитализированный по поводу рака мочевого пузыря, многие годы проработал в условиях коксохимического производства. Какое вещество вероятнее всего является причиной возникновения данной патологии? A. Дихлорэтан B. Уксусная кислота C. Этиловый спирт D. Бета-нафтиламин E. Петролейный эфир Задание 8. У больного, длительно курящего табак, развился рак легкого. Какие из перечисленных канцерогенных веществ содержатся в табачном дыме и относятся к ПАУ (полиненасыщенным ароматическим углеводам)? A. Диметиламиноазобензол B. Бензпирен C. Ортоаминоазотолуол D. Диэтилнитрозамин E. β-нафтиламин 212 Задание 9. В эксперименте показано, что при саркоме Иенсена потребление глюкозы из приводящей к опухоли артерии значительно увеличивается, имеет место также прирост содержания молочной кислоты в отводящей вене. О чем свидетельствует данное явлении? A. Усилении анаэробного гликолиза B. Усилении окислительных процессов C. Усилении окисления белков D. Уменьшении анаэробного гликолиза E. Уменьшении окислительных процессов Эталоны ответов 1. – B 2. – A 3. - E 4. - A 5. – A 6. – B 7. – D 8. – B 9. – A 7. ПАТОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ. ПИЩЕВОЕ ГОЛОДАНИЕ. 7.1. ПАТОЛОГИЯ ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНОГО ОБМЕНА. ОТЕКИ. Важным условием нормального функционирования организма является постоянство внутренней среды, под которой Клод Бернар понимал жидкую среду организма. Значение воды в организме: 1) является структурным компонентом тканей (активно функционирующие органы содержит больше воды: мозг 84%, почки – 81%); 2) является универсальным растворителем (является нейтральной средой, не изменяет свойств растворенного вещества) для газов, электролитов, метаболитов; 3) для коллоидных систем (белков) содержание в них воды определяет их функциональные свойства; 4) активный участник реакций обмена (гидролиз, окисление); 5) транспортирует продукты питания и продукты обмена; 6) участвует в терморегуляции; 7) ослабляет трение между суставами, связками, фасциями; 8) регулирует осмотическое давление, КЩР; 9) компонент спинномозговой жидкости, лимфы, крови, секретов. Водный баланс (равновесие) зависит от поступления воды в организм и выведения ее из организма. 213 Поступление ( в течение суток): 1) напитки – 1200 мл; 2) пищевые продукты – 1000 мл; 3) эндогенная (метаболическая) Н2О – 300 мл Итого поступает в организм: 2500 мл Выведение ( в течение суток): 1) почки – 1400 мл; 2) перспирация (испарение пота, дыхание) – 1000 мл; 3) кишечник (с фекалиями) – 100 мл Итого выводится из организма: 2500 мл Содержание воды в организме человека составляет в среднем 60-65% от его веса (40-45 л) и зависит от следующих факторов: а) возраста (у эмбриона - 95%, у новорожденного – 80%, у пожилых - 45%) б) пола ( мужчин - 60%, у женщин - 50% (зависит от содержания жира, поскольку он гидрофобный) в) массы ( у тучных меньше, у худых больше) Распределение воды в организме: 1.Интрацеллюлярный компартмент (внутриклеточная вода) - 3/4 всей Н2О; 2.Экстрацеллюлярный компартмент (внеклеточная вода) -1/4 всей Н2О включает: -воду внутри сосудов (плазма), -интерстициальную воду (межклеточная жидкость), -трансцеллюлярную воду (спинномозговая жидкость, пищеварительные соки, синовиальная жидкость и т.д.) Состав внутри – и внеклеточной жидкостей отличаются по электролитному составу. Внутриклеточная: Внеклеточная: + 2+ К , Mg Na+, Ca 2+ фосфаты, протеины бикарбонаты HCO3-, ClКлеточные мембраны свободно проницаемы для Н2О, но относительно непроницаемы для Na+: Na+ свободно поступает в клетку (при помощи переносчиков и Na+ каналов) по градиенту концентрации, но Na+ - К+ - АТФазный насос активно выводит его из клетки (в обмен на К+), в результате чего Na+ скапливается во внеклеточном пространстве и удерживает Н2О. Концентрация Na+ вне клетки равна концентрации К+ в клетке, поэтому вода не переходит из клетки в интерстиций и наоборот, т. е. жидкие среды разных компартментов находятся в состоянии осмотического равновесия. Если в одном компартменте осмотическое давление изменится, то Н2О переместится в область с более высоким осмотическим давлением до его выравнивания. Таким образом, электролиты создают осмотическое давление и обеспечивают постоянство объемов жидкостей во внутри – и внеклеточном компартментах. Осмотическое давление выражается осмолярностью – концентрацией растворенных частичек (недиссоциирующих) в единице объѐма: ионов, молекул, коллоидных частичек. 214 Основным фактором, определяющим осмолярность плазмы является концентрация Na+ (и связанных с ним анионов Cl-). Концентрация Na+ в плазме - 135-145 ммоль/л. NaCl диссоциирует на 2 частицы - Na+ и Cl-, следовательно создает давление в 2 осмоля =270-290 мосм/л. 270-290 мосм/л – это 95% осмолярности плазмы. Еще 5% осмолярности плазмы создают глюкоза и белки (10 мосм/л), из которых 0,5%- белки плазмы ( они играют важную роль в удержании крови в сосудах, т.к. мембрана капилляров непроницаема для белков, а в плазме их содержание значительно больше, чем в интерстициальной жидкости). Таким образом, общая осмолярность плазмы - 300 мосм/л. Так как Na+ является главным компонентом осмолярности, то при концентрации: 1. Na <135 ммоль/л – гипоосмия плазмы (т.е. в ней высокое содержание Н2О; 2. Na >145 ммоль/л – гиперосмия плазмы (т.е. в ней низкое содержание Н2О). Таким образом, концентрация Na+ в плазме может служить косвенным показателем содержания Н2О в клетках: если концентрация Na+ повышена (гиперосмия) , то это говорит об обезвоживании клеток, если же концентрация Na+ понижена(гипоосмия) - о наводнение клеток (водное отравление). Защитно-компенсаторные механизмы при нарушениях водноэлектролитного обмена Афферентное звено: - осморецепторы (в норме и при патологии), волюмо- и барорецепрторы (при патологии) Основные эффекторы: - антидиуретический гормон (вазопрессин) - ренин- ангиотензиновая система -альдостерон - предсердный натрийуритический гормон - симпатоадреналовая система Роль антидиуретического гормона (АДГ) Существует два механизма активации секреции антидиуретического гормона: 1)осмотический - связан с увеличением осмотического давления крови и возбуждением центральных и периферических осморецепторов; 2) гемодинамический - начинает срабатывать при уменьшении объема циркулирующей крови на 7-15%, при этом происходит возбуждение волюмои барорецепторов. Афферентная информация поступает в паравентрикулярное и супраоптическое ядра гипоталамуса, где происходит образование вазопрессина. Этот гормон по отросткам нейронов опускается в нейрогипофиз, а оттуда поступает в кровь. Наиболее важными эффектами вазопрессина являются : 215 1)сужение артериол и повышение артериального давления; 2)увеличение реабсорбции воды в дистальных извитых канальцах и собирательных трубках почек, что ведет к уменьшению диуреза, увеличению объема циркулирующей крови. Почечный эффект АДГ: стимулирует аденилатциклазу в эпителии дистальных извитых канальцев и собирательных трубочек, вызывая образование цАМФ, что в свою очередь активирует протеинкиназу. В результате происходит слияние водных каналов и плазматической мембраны, повышается проницаемость для воды и она всасывается в интерстиций (но градиенту концентрации) и в дальнейшем - в кровоток. Вазопрессин регулирует всасывание только осмотически свободной воды, поэтому он определяет количество и концентрацию конечной мочи. При патологии могут наблюдаться следующие виды нарушений: 1) избыточная секреция АДГ (задержка в организме Н2О) может встречаться при: - опухолях различных органов (особенно легких), продуцирующих АДГ; - нарушениях ЦНС (психозах); - побочных эффектах многих лекарств; - беременности; 2)недостаточная секреция АДГ (дегидратация) может встречаться при: - несахарном диабете (поражение ядер гипоталамуса), при этом выделяется много мочи с низким удельным весом (полиурия) и наблюдается компенсаторная жажда (полидипсия) 3) неспособность почек реагировать на АДГ – нефрогенный диабет Роль ренин-ангиотензиновой системы Ренин-ангиотензинная система связана с функционированием юкстагломерулярного аппарата почек (ЮГА). Целый ряд факторов (нарушение кровообращения в почках, активация симпатоадреналовой системы, уменьшение концентрации ионов натрия в плазме крови) вызывает выделение клетками ЮГА в кровь протеолитического фермента — ренина. Ренин действует на альфа2-глобулин плазмы крови (ангиотензиноген) и вызывает отщепление от него пептида, состоящего из десяти аминокислотных остатков - ангиотензин I. При прохождении через капилляры легких от ангиотензина I под действием конвертирующего фермента эндотелиальных клеток происходит отщепление двух аминокислот, в результате чего образуется ангиотензин II . Ангиотензин II оказывает два эффекта: 1) вызывает сокращение гладких мышц артериол, в результате чего происходит их сужение и повышается артериальное давление; 2) действуя на клубочковую зону коры надпочечников, он активирует секрецию альдостерона. Роль альдостерона 216 Основным фактором, стимулирующим образование и секрецию альдостерона, является продукт активации ренин-ангиотензинной системы — ангиотензин II. Основные функциональные эффекты альдостерона связаны с его влиянием на почки. Действуя на дистальные извитые канальцы нефронов, альдостерон вызывает: 1)увеличение реабсорбции ионов натрия; 2)увеличение секреции ионов калия; 3)увеличение секреции ионов водорода (усиливает ацидогенез). Роль предсердного натрийурического гормона (атриопептина) Основным фактором, стимулирующим образование и секрецию атриопептина, является увеличение поступления крови в предсердия сердца (например, при увеличении объема циркулирующей крови). При этом происходит растяжение стенок предсердий, в результате чего миоэндокринные клетки освобождают гормон в кровь. Основные эффекты атриопептина( связаны с его влиянием на клетки канальцевого эпителия почек и гладкие мышцы сосудов): 1) уменьшает реабсорбцию ионов натрия, в результате чего увеличивается натрийурез и диурез и уменьшается объем циркулирующей крови, 2) вызывает расширение артериол, вследствие чего уменьшается общее периферическое сопротивление. В итоге происходит падение артериального давления. Роль симпатоадреналовой системы Роль симпатоадреналовой системы в защитно-компенсаторных реакциях организма при обезвоживании обусловлена следующими ее эффектами: 1) активация ренин-ангиотензинной системы. Этот эффект связан с непосредственным действием катехоламинов на бета-адренорецепторы юкстагломерулярного аппарата почек и опосредованным влиянием на ЮГА через спазм приносящих артериол; 2) внутрипочечное перераспределение кровотока. При активации симпатоадреналовой системы происходит спазм сосудов кортикальных нефронов. Вследствие этого основная часть крови идет через юкстамедулярные нефроны, где площадь реабсорбции воды и ионов натрия, а также интенсивность этого процесса значительно больше, чем в кортикальных нефронах. Такое перераспределение кровотока в почках ведет к значительному увеличению реабсорбции натрия и воды и способствует их сохранению в организме. 3)спазм артериол периферических тканей. При этом в соответствии с механизмом Старлинга уменьшается фильтрация воды из капилляров в ткани, что способствует поддержанию общего объема крови. 4) уменьшение потоотделения. Эта реакция направлена на уменьшение потери воды и солей организмом. 217 Нарушение водного обмена Различают следующие виды нарушений водного баланса: 1)нарушение баланса между поступлением и выведением Н2О: - положительный баланс (превалирует поступление) - отрицательный баланс (превалирует выведение) 2) нарушение количества жидкости в организме – две основные формы: - гипергидрия (гипергидратация)- избыток Н2О - гипогидрия (гипогидратация)-обезвоживание 3) нарушение качественного состава жидкостей (осмолярности): - изоосмолярная гипер- и гипогидрия - гипоосмолярная гипер- и гипогидрия - гиперосмолярная гипер- и гипогидрия 4) по локализации (где первично произошло нарушение): - внутриклеточная гипер- и гипогидрия - внеклеточная гипер- и гипогидрия - смешанная (тотальная) гипер- и гипогидрия 5) по скорости развития - острая гипер- и гипогидрия - хроническая гипер- и гипогидрия Внеклеточное обезвоживание Внеклеточное обезвоживание ( гипогидрия, дегидратация, эксикоз) — это уменьшение объема внеклеточной жидкости. В основе его лежит отрицательный водный баланс. Причинами внеклеточного обезвоживания могут быть: 1. Недостаточное поступление воды в организм: а) экстремальные ситуации, в которых может оказаться человек во время землетрясения, в пустыне (полное водное голодание); б) невозможность самостоятельно утолить жажду (тяжелобольные люди, грудные дети); в) нарушение формирования чувства жажды при поражениях питьевого центра в ЦНС. 2. Потеря воды организмом: а) выделение большого количества жидкости почками (полиурия), например, при сахарном и несахарном диабете; б) потеря жидкости через пищеварительный канал (неукротимая рвота, поносы, гиперсаливация); в) усиленное потоотделение, например, при интенсивной физической работе, действии высокой температуры; г) увеличение выделения влаги с выдыхаемым воздухом при всех видах одышки; д) потеря воды с экссудатом при воспалении (отеки, воспаление серозных оболочек и др.); е) кровопотеря. 218 Различают обезвоживание изоосмолярное, гипоосмолярное и гиперосмолярное . Изоосмолярным называется обезвоживание, при котором осмотическое давление плазмы крови и межклеточной жидкости не меняется. Оно развивается в случаях эквивалентной потери воды и электролитов. Это наблюдается иногда при полиурии, расстройствах деятельности кишок, а также в первое время после острой кровопотери. Гипоосмолярное обезвоживание характеризуется уменьшением осмотического давления внеклеточной жидкости и наблюдается в случае преимущественной потери солей. Оно развивается при потере секретов желудка и кишок (понос, рвота), а также при повышенном потоотделении, если потеря воды возмещается питьем без соли. Гиперосмолярным называют обезвоживание, при котором увеличивается осмотическое давление внеклеточной жидкости. Это наблюдается в тех случаях, когда потеря воды превышает потерю электролитов (прежде всего натрия), например, при гипервентиляции, профузном потоотделении, потере слюны (пот и слюна гипотоничны по отношению к крови), а также при поносе, рвоте и полиурии, когда возмещение потери поступлением воды в организм недостаточно. При внеклеточном обезвоживании развиваются следующие защитнокомпенсаторные реакции: 1. Происходит переход жидкости из интерстициального сектора в сосуды, связанный с уменьшением гидродинамического давления крови в капиллярах, с одной стороны, и увеличением онкотическое давление крови вследствие ее сгущения, с другой. 2. Уменьшение объема циркулирующей крови, связанное с обезвоживанием, ведет к возбуждению волюморецепторов и, в конечном итоге, к увеличению секреции антидиуретического гормона, который увеличивает реабсорбцию воды в почках, ограничивая ее потерю организмом. 3. Уменьшение объема циркулирующей крови вызывает активацию ренин-ангиотензиновой системы и увеличение секреции альдостерона корой надпочечников. Это ведет к увеличению реабсорбции ионов натрия в почках и к нормализации осмотического давления внеклеточной жидкости. 4. В результате уменьшения артериального давления возбуждаются барорецепторы, что приводит к активации симпатоадреналовой системы. 5. Обезвоживание через центральные и периферические механизмы вызывает чувство жажды. В результате формируются поведенческие реакции, направленные на поиск воды и восполнение потерянной жидкости. Внутриклеточное обезвоживание Причиной внутриклеточного обезвоживания является увеличение осмотического давления межклеточной жидкости, что связано с развитием гипернатриемии. В этих условиях вода по законам осмоса выходит из клеток 219 в межклеточное пространство. В результате обезвоживания увеличивается внутриклеточная концентрация электролитов, что ведет к нарушению гидратных оболочек белковых молекул. Уменьшается растворимость белков, они осаждаются, что, в конечном итоге, проявляется нарушениями их функций. Кроме того, уменьшение воды в клетках приводит к уменьшению их объема и, как следствие, к уменьшению активной поверхности клеточных мембран. Результатом этого является нарушение функций, связанных с плазматической мембраной — межклеточных взаимодействий, восприятия регуляторных сигналов, миграции и др. Проявления внутриклеточного обезвоживания Среди общих нарушений на первый план выходят расстройства функции нейронов ЦНС. Это проявляется развитием невыносимой жажды, помрачением сознания, галлюцинациями, нарушениями ритма дыхания. Повышается температура тела, развивается "солевая лихорадка". Обезвоживание эндотелиальных клеток ведет к увеличению промежутков между ними и, как следствие, к увеличению проницаемости стенки сосудов. Это может быть причиной выхода из капилляров в ткани белков плазмы крови и ее форменных элементов — развиваются геморрагии. Внеклеточная гипергидрия Внеклеточная гипергидрия — это увеличение объема жидкости во внеклеточном секторе организма. Она является результатом положительного водного баланса. Причинами внеклеточной гипергидрии могут быть: 1. Избыточное поступление воды в организм: а) питье соленой воды, не утоляющей жажду; б) внутривенное введение большого количества жидкости больным. 2. Задержка воды в организме вследствие нарушения ее выведения почками: а) почечная недостаточность (олиго- и анурия); б) нарушения регуляции почек (первичный и вторичный гиперальдостеронизм, гиперпродукция антидиуретического гормона). Различают изоосмолярную, гипоосмолярную и гиперосмолярную гипергидрию. При изоосмолярной гипергидрии осмотическое давление внеклеточной жидкости не изменяется. Этот вид нарушений может наблюдаться в течение некоторого времени после введения избыточных количеств изотонических растворов. Гипоосмолярная гипергидрия (водное отравление) характеризуется уменьшением осмотического давления внеклеточной жидкости. Этот вид гипергидрии в эксперименте на животных моделируют повторными введениями воды в желудок, особенно на фоне введения вазопрессина, альдостерона или удаления надпочечников. В клинике водное отравление возможно при рефлекторной анурии, а также во второй стадии острой почечной недостаточности. 220 Гиперосмолярная гипергидрия, для которой характерно увеличение осмотического давления внеклеточной жидкости, может развиваться при употреблении для питья соленой морской воды. При внеклеточной гипергидрии развиваются следующие защитноприспособительные реакции: 1. Внеклеточная гипергидрия сопровождается увеличением объема циркулирующей крови. Это ведет к механическому растяжению клеток предсердий, которые в ответ на это освобождают в кровь предсердный натрийурический гормон. Последний увеличивает натрийурез и диурез, вследствие чего уменьшается объем циркулирующей крови. 2. Увеличение объема циркулирующей крови является причиной уменьшения импульсации от волюморецепторов, в результате чего уменьшается секреция антидиуретического гормона и возрастает диурез. Отеки Отеки - это избыточное накопление жидкости в тканях организма и серозных полостях. Различают общие и местные отеки. Общие отеки являются проявлением внеклеточной гипергидрии, местные — связаны с нарушением баланса жидкости в ограниченном участке ткани или органа. По этиологии выделяют отеки сердечные, почечные, печеночные, кахектические, воспалительные, аллергические, токсические и др. Основные общие механизмы формирования отеков: 1.Увеличение гидродинамического давления. Обусловлено чаще всего нарушением венозного оттока (при сердечной недостаточности, портальной гипертензии, тромбофлебитах), гипертензией малого круга кровообращения. Важным фактором формирования отека является затруднение или блокада лимфатических путей оттока жидкости, например, при сдавлении их рубцами, закупорке паразитами, сердечной недостаточности. При этом выпотевание жидкости в интерстициальное пространство преобладает над ее оттоком в лимфу и в кровь. Особенностью лимфатических отеков является накопление в тканях отечной жидкости, богатой белком. Даже у здоровых людей при длительном стоянии вследствие увеличения гидродинамического давления возникают отеки стоп. При увеличении гидродинамического давления выпотевание жидкости идет преимущественно за счет нарастания эффективного фильтрационного давления. 2. Повышение проницаемости сосудов. Происходит за счет образующихся в организме биологически активных веществ (гистамин, серотонин, кинины, простагландины), а также в результате действия на организм ядов змей, насекомых, отравляющих веществ. Повреждение капиллярной мембраны даже в условиях нормального гидродинамического и онкотического давления вызывает значительную диффузию воды, электролитов и белков в ткани. 221 3.Уменьшение онкотического давления плазмы крови обусловлено уменьшением количества белков, преимущественно альбуминов, которые обладают в 2 - 4 раза большей онкотической активностью, чем глобулины. Гипопротеинемия ниже 50 г/л ведет к диффузии воды за пределы сосудистого русла и развитию гипоонкотического отека. Основу этого явления составляет увеличение эффективного фильтрационного давления в капиллярах. 4. Исключительно важным механизмом формирования отека является задержка натрия в организме. Этому способствует поражение почек и нарушение его выделения с мочой: В регуляции натриевого обмена большое значение принадлежит альдостерону и глюкокортикоидам. В условиях патологии увеличение эффектов АДГ может быть вызвано усиленным образованием его в задней доле гипофиза или гипоталамусе при развитии опухоли, нарушении метаболизма АДГ при недостаточности печени. В формировании отеков различного происхождения принимают участие все вышеперечисленные механизмы. 5. Повышение коллоидно-осмотического давления в тканях (например, при воспалении). 6. Нарушение лимфооттока Нарушение обмена электролитов Нарушения обмена натрия В крови натрия содержится 143 мэкв/л, в межклеточном пространстве 147, в клетках 35 мэкв/л. Нарушения баланса натрия могут проявляться в виде уменьшения (гипонатремии), избытка его (гипернатремия) или изменения распределения в различных средах организма при нормальном или измененном общем количестве его в организме. Гипернатриемия: В зависимости от причин развития различают первичную и вторичную гипернатриемию. Первичная гипернатриемия (абсолютное увеличение ионов натрия в организме) может возникать либо в результате увеличения поступления натрия в организм (прием большого количества хлорида натрия, введение его гипертонического раствора), либо вследствие уменьшения выведения натрия из организма (первичный и вторичный гиперальдостеронизм, почечная недостаточность). Вторичная (относительная) гипернатриемия — это увеличение содержания ионов натрия в крови и межклеточной жидкости вследствие потери воды организмом. При этом общее содержание натрия в организме может не изменяться, а иногда и уменьшается. Такое состояние возникает при гипервентиляции, поносах, повышенном потоотделении, несахарном диабете. В результате гипернатриемии повышается осмотическое давление внеклеточной жидкости, возбуждаются центральные и пери ферические 222 осморецепторы, увеличивается поступление в кровь антидиуретического гормона. Последний усиливает реабсорбцию воды в почках, в результате чего увеличивается объем внеклеточной жидкости и уменьшается ее осмотическое давление. Основным следствием гипернатриемии является развитие внутриклеточного обезвоживания. Гипонатриемия: Первичная (абсолютная) гипонатриемия развивается в результате уменьшения поступления натрия в организм (бессолевая диета, анорексия) или вследствие увеличения выведения натрия из организма почками (гипофункция коры надпочечников, почечная недостаточность). Причиной вторичной (относительной) гипонатриемии является избыточное поступление в организм воды или ее задержка — гипонатриемия вследствие разведения. Уменьшение концентрации ионов натрия во внеклеточной жидкости вызывает, с одной стороны, усиление секреции альдостерона через ренинангиотензинный механизм, с другой, — уменьшение поступления в кровь антидиуретического гормона, поскольку уменьшается импульсация от осморецепторов. Следствием этого является усиление реабсорбции ионов натрия и угнетение реабсорбции воды в почках — осмотическое давление внеклеточной жидкости восстанавливается. Патогенетическое значение гипонатриемии состоит в развитии генерализованного отека клеток. Нарушения обмена калия 98% калия находится во внутриклеточной и только 2% во внеклеточной жидкости. В плазме крови человека в норме содержится 3,8 -5,1 ммоль/л калия. Изменения концентрации калия ниже 3,5 и выше 5,5 ммоль/л считаются патологическими и обозначаются как гипо- и гиперкалиемия. Гиперкалиемия: Гиперкалиемией называют увеличение содержания ионов калия в плазме крови свыше 5,5 ммоль/л. Причинами ее развития могут быть: 1) избыточное поступление калия в организм; 2) переход ионов калия из внутриклеточного во внеклеточное пространство при массивном повреждении клеток, при увеличении интенсивности катаболических процессов и ацидозе; 3) нарушение выведения калия из организма (олиго- и анурия, недостаточность функции коры надпочечников). Увеличение концентрации ионов калия в крови непосредственно активирует клетки клубочковой зоны коры надпочечников и вызывает усиление секреции альдостерона. Последний увеличивает секрецию ионов калия в почечных нефронах и таким образом восстанавливает их концентрацию в крови. Следствиями гиперкалиемии являются: 223 1) нарушение деятельности возбудимых тканей (нервной и мышечной), в результате чего развиваются расстройства функции ЦНС, сердечнососудистой системы, скелетной мускулатуры, гладких мышц пищеварительного канала; 2) развитие негазового ацидоза. Гипокалиемия Гипокалиемия — это уменьшение концентрации ионов калия в плазме крови ниже 3,5 ммоль/л. Причинами ее развития могут быть: 1) недостаточное поступление калия в организм с пищей (длительное использование диеты, не содержащей продуктов растительного происхождения); 2) усиленный переход ионов калия из внеклеточного пространства в клетки, что бывает при усилении анаболических процессов и алкалозе; 3) потеря калия организмом (полиурия, гиперальдостеронизм, длительное использование мочегонных средств). При гипокалиемии развивается гиперполяризация мембран секреторных клеток и в связи с этим уменьшается секреция альдостерона корой надпочечников. Это вызывает уменьшение секреции ионов калия клетками почечного эпителия. Патогенетическое значение гипокалиемии состоит в том, что: 1) увеличивается порог возбудимости клеток и, как следствие, появляются общая слабость, метеоризм, гипотония скелетных мышц, уменьшается кожная чувствительность; 2) развивается гипокалиемический алкалоз. Нарушения обмена магния: Магний выполняет важную роль в активации многих ферментных процессов, в проведении возбуждения по нервным волокнам, в мышечном сокращении. Около 50% магния находится в костях, столько же - в клетках других тканей. Во внеклеточной жидкости его менее 1%. У взрослых в плазме крови содержится 1,7 - 2,8 мг% магния. Основная масса его (около 60%) находится в ионизированной форме. Магний, как и калий, является важнейшим внутриклеточным элементом. В обмене магния принимают участие почки и кишечник. В кишечнике осуществляется абсорбция, а в почках постоянная его секреция. Между обменом магния, калия и кальция существует очень тесная связь. Полагают, что костная ткань служит источником магния, легко мобилизуемого в случае дефицита его в клетках мягких тканей, причем процесс мобилизации магния из костей происходит быстрее, чем восполнение его извне. При дефиците магния нарушается и баланс кальция. Дефицит магния наблюдается при голодании и уменьшении его абсорбции, при потере с секретами желудочно-кишечного тракта в результате свищей, диареи, резекций, а также усиленной его секреции после введения в организм лактата натрия. 224 Определение симптоматики дефицита магния очень затруднительно, но известно, что сочетание недостаточности магния и кальция характеризуется слабостью и апатией. Увеличение магния в организме наблюдается в результате нарушения его секреции в почках и усиления распада клеток при хронической почечной недостаточности, диабете, гипотиреозе. Увеличение концентрации магния свыше 3-8 ммоль/л сопровождается гипотензией, сонливостью, угнетением дыхания, отсутствием сухожильных рефлексов. Нарушения обмена кальция: Кальций относится к щелочноземельным металлам и обладает высокой биологической активностью. Он является основным структурным компонентом кости скелета и зубов (именно там сосредоточено 98% всего кальция, содержащегося в организме), участвует непосредственно в процессах свертывания крови и мышечного сокращения. Кальций выступает своего рода триггером внутриклеточных метаболических процессов, активатором ферментных систем клетки. Кальций участвует в регуляции проницаемости клеточных мембран, в электрогенезе нервной, мышечной и железистой ткани, в процессах синаптической передачи, в осуществлении секреторного процесса пищеварительными железами и инкреторного — эндокринными железами. Кальций особенно необходим для женщин, поскольку у них в 5 раз чаще, чем у мужчин, возникает остеопороз, особенно кальций нужен для нормального состояния зубов, костей, сердца. Содержание кальция в организме взрослого человека составляет около 20 г/кг массы тела, а у ребенка – около 9г/кг. В сыворотке крови – 2,5 ммоль/л. Суточная потребность взрослого человека в кальции – 800-1100 мг, беременной женщины – 1500 мг, кормящей матери до 2000 мг. Кальций относится к трудноусвояемым элементам. Только около 1 % кальция, имеющегося в нашем организме, находится в циркулирующей крови. Если он не поступает в организм с пищей, то кровь "отнимает" кальций сначала из челюстей, потом из остальных костей. Попадающие в организм с пищей соединения кальция практически нерастворимы в воде, они усваиваются лишь в присутствии желчных кислот, которые переводят их в растворимые и усвояемые соли фосфорной кислоты. Кроме того, усвоение кальция зависит от содержания в пище жиров, магния и фосфора. Например, при недостаточном поступлении жира образуется слишком мало кальциевых солей жирных кислот, дающих растворимые комплексные соединения с желчными кислотами, но и при чрезмерно жирной пище не хватает желчных кислот, чтобы перевести все кальциевые соли жирных кислот в растворимое состояние, поэтому значительная часть кальция выводится с калом из организма. Нарушение обмена кальция наблюдается при снижении содержания или уменьшении поступления в организм витамина D; при заболеваниях печени, сопровождающихся нарушением биосинтеза желчных кислот, в 225 результате этого образуются мало растворимые соли кальция, и формируется желчнокаменная болезнь. Нередко причиной нарушения обмена кальция в организме служат заболевания почек и гипоталамо-гипофизарные нарушения, способствующие развитию гипер- или гипокальциемии. Гиперкальциемия — повышение уровня кальция в сыворотке крови выше 2,5 ммоль/л. Она чаще всего встречается при гиперфункции паращитовидных желез (гиперпаратиреоз), гипервитаминозе D, ацидозе (кальций переходит в ионизированную форму), миеломной болезни, акромегалии, синдроме Иценко-Кушинга, гипертиреозе, опухолях с метастазами в кости. Гиперкальциемия способствует образованию камней в мочевом пузыре, снижает нервно-мышечную возбудимость, обусловливает появление парезов и параличей. Длительная гиперкальциемия проявляется задержкой роста, анорексией, запорами, жаждой, полиурией, мышечной гипотонией и гиперрефлексией. Нарушения со стороны ЦНС выражаются в спутанности сознания, провалах памяти. Гипокальциемия -уменьшение содержания кальция в сыворотке крови ниже 2,5 ммоль/л. Гипокальциемия встречается значительно чаще по сравнению с гиперкальциемией и наблюдается после переливания больших количеств крови (лимонная кислота, используемая для стабилизации крови, связывает физиологически активный ионизированный кальций), алкалозе, после инфузии больших доз щелочных растворов в постоперационном или посттравматическом периоде. Особенно большое значение гипокальциемия приобретает в детской практике, вызывая развитие рахита, спазмофилии. Клинически гипокальциемия характеризуется повышенной возбудимостью нервной системы - тетанией. Тетания легкой степени проявляется парестезиями, спазмами, ощущением «ползания мурашек». Выраженная гипокальциемия проявляется приступами судорог(местных и генерализованных) и расстройством дыхания. Таким образом, нарушение обмена кальция сопровождается развитием патологических процессов в организме, которые в конечном итоге приводят к уменьшению его содержания прежде всего в костях и развитию дистрофии костной ткани, т.е. к остеопорозу. Остеопороз – разрежение костной ткани, сопровождающееся уменьшением количества костного вещества в единице объема (остеопения), следствием которого является повышенная хрупкость костей и патологические переломы, возникающие как в результате травмы, так и без воздействия травматических факторов. Патофизиологическая сущность остеопороза как метаболического заболевания скелета характеризуется значительным уменьшением содержания минеральных и органических веществ, при котором кальцифицированный матрикс кости реабсорбируется быстрее, чем образуется, что приводит к потере костной массы и увеличению риска 226 переломов. Анатомический объем кости не изменяется, а происходит истончение трабекул и их исчезновение в определенных участках кости. Уменьшается соотношение между костью и костным мозгом и содержанием минеральных веществ в единице органического матрикса без изменения химической структуры минералов. Этиология остеопороза. Различают первичный и вторичный остеопороз. Первичный остеопороз включает постменопаузальный (І тип), старческий (ІІ тип) и идиопатический (у лиц молодого возраста). Вторичный остеопороз развивается при эндокринопатиях (гиперпаратиреоидизм, тиреотоксикоз, синдром Иценко-Кушинга, сахарный диабет), ревматологических (ревматоидный артрит), гастроэнтерологических (синдром мальабсорбции) заболеваниях, болезнях печени, опухолях, после длительного приема глюкокортикоидов, гепарина. В 20% случаев у женщин и в 64% случаев у мужчин остеопороз является вторичным. Ежегодно около 10% массы скелета взрослого человека реконструируется в результате постоянно протекающего в костях процесса резорбции (разрушения) и образования отдельных костных единиц, что играет важную роль в поддержании кальциевого гомеостаза. Патогенез остеопороза. При изучении патогенеза переломов при остеопорозе учитывают такие тесно взаимосвязанные факторы, как травма, возраст(старение, менопауза), наследственность, плотность кости. Для возникновения перелома необходимо, чтобы травма превосходила прочность кости, которая прямо коррелирует с ее массой; поэтому по мере снижения костной массы за счет утраты целых трабекул и трабекулярной сети(при старении организма) возрастает риск переломов, особенно тел позвонков и нижней челюсти. Причинами снижения костной массы может быть недостаточное образование костной ткани в процессе роста или повышенное ее разрушение; эти оба фактора играют определяющую роль в патогенезе переломов. Снижение костной массы наблюдается также при нарушении функции яичников любой природы, например, на фоне аменореи у спортсменок или аменореи, связанной со стрессом, при «нервной анорексии», гиперпролактинемии. По мере старения костная масса снижается во всех отделах участка скелета, однако, темп уменьшения костной массы у женщин выше, чем у мужчин и особенно он возрастает у женщин после наступления менопаузы. Увеличение скорости снижения костной массы является основной причиной более высокого риска переломов, связанных с остеопорозом у женщин. Признаки и симптомы остеопороза. Одним из начальных симптомов остеопороза является боль по ходу позвоночника, трубчатых костей, при жевании в нижней челюсти и в мягких тканях. Боли носят летучий характер, отличаются непостоянностью по силе, локализации, появляясь то в руках, то в позвоночнике. Пациенты отмечают чередование периодов обострения и стихания болей. Боли усиливаются при изменении погоды, особенно в 227 холодное время года, во время физических нагрузок, после переутомления и отрицательных эмоций. Для более поздней стадии заболевания характерны переломы на фоне патологически измененной структуры костного скелета. Чаще всего наблюдаются переломы позвоночника, шейки бедра, хирургической шейки плеча, лучевой кости в типичном месте, ребер, нижней челюсти, иногда даже при неадекватной травме. Наибольшее число диагностируемых остеопений (около 90%) и связанных с ними переломов приходится на постменопаузальных и старческий остеопороз. Постменопаузальный остеопроз является результатом ускоренной потери костной массы, что обусловлено дефицитом эстрогенов. Эстрогены по действию на костную ткань являются антагонистами паратгормона и оказывают свое действие либо прямо (на остеобластах имеются рецепторы к эстрогенам), либо через активацию кальцитонина. Кроме того, эстрогены, подавляя резорбтивное действие активных метаболитов витамина D на кость, потенцируют их образование в почках, что стимулирует процесс усвоения кальция в ЖКТ. Совместно с тироксином эстрогены поддерживают нормальное соотношение между активностью анаболических и катаболических процессов в костной ткани. В менопаузе вследствие дефицита эстрогенов усиливается резорбтивное действие на кости паратгормона и активных метаболитов витамина D и ослабляется антирезорбтивный эффект кальцитонина. Это ведет к истончению губчатых костей и частым трабекулярным перфорациям, что и облегчает переломы тел позвонков, дистальной части костей предплечья, а также костей таза у женщин в возрасте 50-70 лет. Ситуационные задачи Задача 1. Больной 34-х лет 3 года назад был поставлен диагноз хронического гломерулонефрита. За последние 6 месяцев появились отеки. Каков наиболее вероятный механизм развития отеков у данной больной? Приведите патогенетическую классификацию отеков. Задача 2. При полном (с водой) алиментарном голодании развились генерализованные отеки. Какой патогенетический механизм в этом случае является ведущим? Объясните, почему Вы так считаете? Задача 3. У больного 56-ти лет с сердечной недостаточностью наблюдается отек стоп и голеней, кожа в месте отека бледная и холодная. Каково ведущее звено патогенеза отека у данного больного? Приведите этиологическую классификацию отеков. 228 Задача 4. Больной поступил в инфекционное отделение: кожа сухая, тургор кожи снижен, стул в виде рисового отвара. Поставлен диагноз: холера. Какое нарушение водно-электролитного баланса, наиболее вероятно, возникает при данном заболевании? Объясните, почему Вы так считаете? Задача 5. Подопытной крысе внутрибрюшинно введено 10 мл 40%-ного раствора глюкозы. Через 60 минут у крысы развилось коматозное состояние вследствие клеточной дегиратации. Каков механизм развития этого состояния? Объясните, почему Вы так считаете? Задача 6. У больного энтеритом, сопровождающимся значительной диареей, наблюдается уменьшение количества воды во внеклеточном пространстве, увеличение ее внутри клеток и снижение осмолярности крови. Как называется такое нарушение водно-электролитного обмена? Каков механизм его развития? Задача 7. Пациента на даче ужалила пчела. При осмотре: кисть левой руки горячая, розовая, отечная, в месте укуса пчелы большой красный волдырь. Какой механизм является ведущим в развитии отека? Задача 8. У больного с пневмосклерозом развилась легочная гипертензия и правожелудочковая сердечная недостаточность с асцитом и отеками. Каков основной патогенетический механизм развития отеков у этого больного? Объясните, почему Вы так считаете? Задача 9. У юноши 20-ти лет спустя 2 недели после перенесенной лакунарной ангины появились жалобы на общую слабость, отеки под глазами. В моче выявлена протеинурия. Охаректеризуйте данные отеки по этиологии и патогенезу. Задача 10. Больной 50-ти лет обратился в клинику с жалобами на общую слабость, потерю аппетита, аритмию сердца. Наблюдается гипотония мышц, вялые параличи, ослабление перистальтики кишечника. Какое нарушение электролитного состава крови может быть причиной указанных симптомов? Объясните механизм его развития. Тестовые задания 229 Задание 1. Вынужденное питье морской воды привело к появлению жажды, помрачению сознания вплоть до появления комы, увеличению ОЦК, развитию отека легких. Какое нарушение водно-электролитного обмена имеет место в данном случае? A. Изоосмолярная гипергидрия B. Гипоосмолярная гипергидрия C. Гиперосмолярная гипергидрия D. Изотоническая гипергидрия E. Гипотоническая гипергидрия Задание 2. При осмотре пациента выявлена выраженная припухлость в области левого предплечья, возникшая после укуса пчелы. Назовите ведущий патогенетический механизм этого отека: A. Гидродинамический B. Коллоидный C. Осмотический D. Лимфогенный E. Мембраногенный Задание 3. У больного с сердечной декомпенсацией при пункции брюшной полости получена прозрачная лимонно-желтого цвета жидкость, относительная плотность – 1012, альбуминов – 1%, глобулинов – 0,2%, фибриногена нет, единичные эритроциты, 1-3 лейкоцита в поле зрения. Назовите ведущий патогенетический механизм образования этой жидкости: A. Гидродинамический B. Мембраногенный C. Лимфогенный D. Коллоидный E. Осмотический Задание 4. В результате коррекции обезвоживания бессолевыми растворами у больного со сниженной выделительной функцией почек произошло ухудшение общего состояния, появились спутанность сознания, судороги, развился отек мозга. Какое нарушение водно-электролитного обмена имеет место у данного больного? A. Гиперосмолярная гипергидрия B. Гипертоническая гипергидрия C. Изоосмолярная гипергидрия D. Изотоническая гипергидрия E. Гипоосмолярная гипергидрия Задание 5. Больной 40-ка лет, жалуется на общую слабость, одышку, сердцебиение, отеки на ногах, увеличение размеров живота. При осмотре: частота дыхания – 32 в минуту, лицо цианотичное, асцит, печень увеличена, 230 пульс – 124 удара в минуту, АД – 170/90 мм рт.ст. Каков ведущий фактор патогенеза отека у данного больного? A. Повышение онкотического давления экстрацеллюлярной жидкости B. Повышение проницаемости сосудистой стенки C. Повышение гидродинамического давления крови в капиллярах D. Нарушение лимфооттока E. Понижение онкотического давления крови Задание 6. У пациента, который длительное время питался только растительной пищей, возникли отеки. Какова непосредственная причина такого состояния? A. Гипохолестеринемия B. Гипопротеинемия C. Азотемия D. Гипогликемия E. Анемия Задание 7. У больного с тяжелой нефропатией развились генерализованные отеки. Лабораторные исследования показали выраженную протеинурию, гипоальбуминемию, гиперлипидемию. Что является первичным звеном в патогенезе отеков у этого больного? A. Снижение онкотического давления крови B. Увеличение гидродинамического давления крови C. Увеличение онкотического давления внеклеточной жидкости D. Блокада лимфооттока E. Увеличение проницаемости микрососудов Задание 8. У работника горячего цеха вследствие усиленного потоотделения возникла жажда, которую он утоляет питьем воды без соли. Какое нарушение водно-электролитного обмена может при этом возникнуть? A. Изоосмолярная гипогидратация B. Гиперосмолярная гипергидратация C. Гиперосмолярная гипогидратация D. Гипоосмолярная гипогидратация E. Гипоосмолярная гипергидратация Задание 9. У больного с сердечной недостаточностью появились признаки отека легких. Какой из перечисленных патогенетических механизмов является первичным при данной патологии? A. Онкотический B. Гидродинамический C. Лимфогенный D. Мембраногенный E. Электролитный 231 Задание 10. У больного сахарным диабетом наблюдаются выраженная жажда, полиурия и кетоацидоз. Какой тип расстройств водно-электролитного баланса сопровождается появлением указанных признаков? A. Дегидратация изоосмолярная B. Дегидратация гиперосмолярная C. Гипергидратация гипоосмолярная D. Дегидратация гипоосмолярная E. Гипергидратация изоосмолярная Задание 11. Мужчина 42-х лет жалуется на боль в левом предплечье. На коже тыльной поверхности предплечья покраснение, отек, припухлость, температура кожи повышена. Диагностирован местный воспалительный процесс. Каков патогенез возникшего отека? A. Гидродинамический B. Коллоидно-осмотический C. Мембраногенный D. Лимфогенный E. Смешанный Задание 12. Мужчина 64-ти лет жалуется на одышку при ходьбе, частое сердцебиение, быструю утомляемость. К вечеру появляются отеки на нижних конечностях. Что из нижеперечисленного является патогенетическим фактором этих отеков? A. Повышение онкотического давления тканевой жидкости B. Нарушение лимфооттока C. Снижение онкотического давления крови D. Повышение гидродинамического давления крови в капиллярах E. Повышение проницаемости капилляров Задание 13. После введения анестетика у пациента развился отек Квинке. Какой из патогенетических механизмов является пусковым в данном случае? A. Снижение гидродинамического давления в тканях B. Снижение онкотического давления плазмы крови C. Повышение проницаемости стенок капилляров D. Повышение гидродинамического давления в капиллярах E. Повышение осмотического давления в тканях Задание 14. Больному с ожоговым шоком наряду с введением обезболивающих препаратов необходимо провести коррекцию водноэлектролитных нарушений. Какое нарушение водно-электролитного обмена наиболее вероятно у данного больного? A. Гипоосмолярная гипогидрия B. Гипоосмолярная гипергидрия 232 C. Изоосмолярная дегидратация D. Гиперосмолярная гипогидрия E. Гиперосмолярная гипергидрия Задание 15. У больного 35-ти лет при обследовании выявлены цирроз печени, асцит, отеки на нижних конечностях. В анамнезе - перенесенный гепатит, злоупотребление алкоголем. Какие изменения состава крови данного пациента могли привести к развитию отека? A. Гипокалиемия B. Гипоглобулинемия C. Гипоальбуминемия D. Гипохолестеринемия E. Гипогликемия Задание 16. После оперативного вмешательства по поводу кишечной непроходимости у больного появились признаки выраженной дегидратации. Какие ионы крови следует определить в первую очередь для проведения коррекции водно-солевого баланса? A. Хлора B. Меди C. Натрия D. Кальция E. Магния Задание 17. У больного ишемической болезнью сердца после физической нагрузки появилось чувство стеснения в груди, затруднение дыхания, затем присоединился кашель с пенистой жидкой мокротой. Каков ведущий механизм отека в данном случае? A. Мембраногенный B. Коллоидный C. Гидродинамический D. Лимфогенный E. Осмотический Задание 18. При воспалении отмечается повышение проницаемости сосудистой стенки и увеличение гидродинамического давления в сосудах микроциркуляторного русла. Уровень коллоидно-осмотического давления в крови существенно не изменен. В межтканевой жидкости имеет место сдвиг рН в кислую сторону, повышение осмотической концентрации и дисперсности белковых структур. Какой вид отека будет наблюдаться в данном случае? A. Мембраногенный B. Гидродинамический C. Коллоидно-осмотический 233 D. Смешанный E. Лимфогенный Задание 19. У больного острым пульпитом отмечается болезненность зуба и отек нижней половины лица на стороне больного зуба. Какой механизм развития отека является ведущим при данном заболевании? A. Нарушение микроциркуляции в очаге поражения B. Нарушение трофической функции нервной системы C. Гипопротеинемия D. Нарушение нервной регуляции водного обмена E. Повышение продукции альдостерона Эталоны ответов к тестам 1. – C 2. – E 3. - A 4. - E 5. – C 6. – B 7. – A 8. – D 9. – B 10. – D 11. – C 12. – D 13. – C 14. - D 15. –C 16. – C 17. – C 18. - D 19. - A 7.2. ПАТОЛОГИЯ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА Организм человека получает углеводы, главным образом, в виде растительного полисахарида крахмала и в небольшом количестве в виде животного полисахарида гликогена. В желудочно-кишечном тракте осуществляется их расщепление до уровня моносахаридов (глюкозы, фруктозы, лактозы, галактозы). Моносахариды, основным из которых является глюкоза, всасываются в кровь и через воротную вену поступают в печеночные клетки. Содержание углеводов в портальной системе подвержено значительным колебаниям и во многом обусловлено приемом пищи. В крови углеводы представлены преимущественно глюкозой - 60 -100 мг% (3,33 - 5,55 ммоль/л), фруктозой и галактозой. В целом в крови взрослого человека содержится 80 -120 мг% (4,44 - 6,66 ммоль/ л) углеводов, у новорожденных детей - 30 - 50 мг%, грудных - 70 - 90 мг%. В печени фруктоза и галактоза превращается в глюкозу. Внутриклеточная концентрация глюкозы в гепатоцитах близка к ее концентрации в крови. При избыточном поступлении в печень глюкозы она фосфорилируется и превращается в резервную форму ее хранения — гликоген. В случае ограничения потребления пищи или по мере снижения концентрации глюкозы в крови происходит расщепление гликогена и поступление глюкозы в кровь. Нарушения углеводного обмена могут происходить на любом из этапов: 1. переваривания углеводов и всасывания их в кишечнике 2. углеводной функции печени 234 3. нейрогормональной регуляции углеводного обмена 4. катаболизма глюкозы в периферических клетках (см.главу «Нарушения энергетического обмена») Нарушения переваривания углеводов и всасывания их в кишечнике Нарушение расщепления углеводов отмечено при развитии воспаления, опухолей слизистой рта и желудочно-кишечного тракта, печени, поджелудочной железы, при общих процессах типа перегревания, лихорадки, обезвоживания, шока, после резекции кишечника, а также при наследственных энзимопатиях. Нарушение всасывания может происходить как вследствие расстройств расщепления полисахаридов (дефицит амилазы, мальтазы и лактазы), так и в результате нарушения фосфорилирования углеводов (дефицит гексокиназы, АТФ ). Последнее наблюдается при дефиците инсулина, глюкокортикоидов, отравлениях флоридзином, монойодацетатом. При нарушении расщепления и всасывания углеводов возникает углеводное голодание, следствием чего может явиться активация компенсаторных реакций в виде гликогенолиза и липолиза как результат усиления эффектов контринсулярных гормонов. Поступление нерасщепленных углеводов в толстый кишечник приводит к усилению брожения. Нарушение углеводной функции печени Участие печени в углеводном обмене состоит, главным образом, в поддержании постоянства концентрации глюкозы в плазме крови. Это достигается благодаря тому, что в печени происходит депонирование глюкозы в виде гликогена (на гликоген приходится около 20% массы печени). Возможны два принципиально разные состояния, при которых нарушается функция печени по поддержанию постоянства концентрации глюкозы крови: 1.Уменьшение содержания гликогена в печени. К этому могут приводить: -непоступление глюкозы из кишок в печень (голодание); -нарушение превращения пищевых моносахаридов (фруктозы, галактозы) в глюкозу, что характерно для наследственно обусловленных заболеваний фруктоземии и галактоземии; -нарушение глюконеогенеза (например, при гипофункции коры надпочечников); -нарушение синтеза гликогена из глюкозы, обусловленное уменьшением активности ферментов гликогенеза (например, наследственно обусловленное заболевание — агликогеноз); -дефицит АТФ, необходимого для транспорта глюкозы в гепатоциты и реакций биосинтеза гликогена. 2. Нарушения процессов высвобождения глюкозы из гликогена и поступления ее в кровь. Эти нарушения лежат в основе наследственных заболеваний, получивших название гликогенозов. 235 Поскольку образование глюкозы из гликогена в гепатоцитах может происходить двумя путями (фосфоролитическим и гидролитическим), то возможны две группы гликогенозов: 1. Гликогенозы, при которых нарушается фосфоролитическое расщепление гликогена. К ним, в частности, относятся дефицит киназы фосфорилазы (болезнь Герша), глюкозо-6-фосфатазы (болезнь Гирке). 2. Гликогенозы с расстройствами гидролитического расщепления гликогена в лизосомах гепатоцитов. В эту группу, в частности, входят болезнь Помпе, болезнь Форбса-Кори, болезнь Андерсена. Морфологически гликогенозы проявляются значительным увеличением содержания гликогена в гепатоцитах. Однако этот гликоген не может быть источником глюкозы крови. Основным проявлением нарушений углеводной функции печени является развитие печеночной гипогликемии, которая в тяжелых случаях может приводить к гипогликемической коме. Нарушение нейрогормональной регуляции углеводного обмена Уровень сахара в крови регулируется инсулином и контринсулярными гормонами. Контринсулярными называют гормоны, которые по своим биологическим эффектам являются антагонистами инсулина. К ним относятся адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды, соматотропный гормон. Ниже представлены основные биологические эффекты инсулина и контринсулярных гормонов. Основные биологические эффекты инсулина: 1. Гипогликемическое действие. Инсулин уменьшает содержание глюкозы в крови за счет: а) угнетения процессов, обеспечивающих выход глюкозы из печени в кровь (гликогенолиза и глюконеогенеза); б) усиленного использования глюкозы инсулинозависимыми тканями (мышечной, жировой). 2. Анаболическое действие. Инсулин стимулирует липогенез в жировой ткани, гликогенез в печени и биосинтез белков в мышцах. 3. Митогенное действие. В больших дозах инсулин стимулирует пролиферацию клеток in vitro и in vivo. Под действием адреналина увеличивается содержание глюкозы в крови. В основе этого эффекта лежат следующие механизмы: а) активация гликогенолиза в печени. Она связана с активацией аденилатциклазной системы гепатоцитов и образованием, в конечном итоге, активной формы фосфорилазы; б) активация гликогенолиза в мышцах с последующей активацией глюконеогенеза в печени. При этом молочная кислота, освобождающаяся из мышечной ткани в кровь, идет на образование глюкозы в гепатоцитах ; в) угнетение поглощения глюкозы инсулинозависимыми тканями с одновременной активацией липолиза в жировой ткани; 236 г) подавление секреции инсулина бета-клетками и стимуляция секреции глюкагона альфа-клетками островков поджелудочной железы. В основе гипергликемического действия глюкагона лежат: а) активация гликогенолиза в печени; б) активация глюконеогенеза в гепатоцитах. Оба механизма являются цАМФ-опосредованными. Глюкокортикоиды активируют процессы глюконеогенеза в печени, увеличивая: а) синтез соответствующих ферментов (влияние на транскрипцию); б) содержание в крови субстратов глюконеогенеза — аминокислот — за счет усиления протеолиза в мышцах. Кроме того, глюкокортикоиды уменьшают поглощение глюкозы инсулинозависимыми тканями. Длительное воздействие больших доз соматотропного гормона сопровождается развитием инсулинорезистентности мышц и жировой ткани — они становятся нечувствительными к действию инсулина. Результатом этого является гипергликемия. Нервная регуляция углеводного обмена Существует ряд доказательств того, что нервная система принимает участие в регуляции содержания глюкозы в крови. Так, Клод Бернар впервые показал, что укол в дно IV желудочка приводит к гипергликемии ("сахарный укол"). К увеличению концентрации глюкозы крови может приводить раздражение серого бугра гипоталамуса, чечевицеобразного ядра и полосатого тела базальных ядер большого мозга. Кеннон наблюдал, что психические перенапряжения, эмоции могут повышать уровень глюкозы в крови. Гипергликемия возникает также при болевых ощущениях, во время приступов эпилепсии и т.д. Изменения уровня углеводов в крови Изменения уровня углеводов в крови проявляются в виде гипер- и гипогликемии. Увеличение уровня сахара в крови свыше 120 мг% (6,66 ммоль/л) или глюкозы свыше 100 мг%(5,55 ммоль/л) называется гипергликемией. Существует два основных механизма развития гипергликемии: 1.Увеличение поступления глюкозы в кровь. Это бывает после приема пищи (алиментарная гипергликемия), при усилении гликогенолиза и глюконеогенеза в печени (уменьшение содержания инсулина или увеличение концентрации контринсулярных гормонов). 2.Нарушение использования глюкозы периферическими тканями. Так, при уменьшении содержания инсулина нарушается поступление и утилизация глюкозы в инсулинозависимых тканях (мышцах, жировой ткани, печени). Наиболее частой причиной гипергликемии является сахарный диабет. 237 Сахарный диабет — это болезнь, которая в нелеченном состоянии проявляется хроническим увеличением содержания глюкозы в крови — гипергликемией (определение ВОЗ, 1987). Экспериментальные модели сахарного диабета включают: 1. Панкреатический сахарный диабет — удаление у собак 9/10 поджелудочной железы (Меринг и Минковский, 1889). 2. Аллоксановый сахарный диабет — однократное введение животным аллоксана — вещества, избирательно повреждающего бета-клетки островков поджелудочной железы. 3. Стрептозотоциновый сахарный диабет — введение животным антибиотика — стрептозотоцина, избирательно повреждающего бета-клетки островков. 4. Дитизоновый сахарный диабет — введение животным дитизона — вещества, связывающего цинк и таким образом нарушающего депонирование и секрецию инсулина. 5. Иммунный сахарный диабет — введение животным антител против инсулина. 6. Метагипофизарный сахарный диабет — длительное введение животным гормонов аденогипофиза — соматотропного гормона, АКТГ. 7. Метастероидный сахарный диабет — длительное введение животным глюкокортикоидов. 8. Генетические модели сахарного диабета — выведение чистых линий мышей и других животных с наследственно обусловленной формой болезни. По патогенезу выделяют два вида сахарного диабета: 1) Спонтанный сахарный диабет (первичный) — представляет собой самостоятельную нозологическую единицу. На его долю приходится около 90% всех случаев сахарного диабета. Выделяют две разновидности спонтанного диабета: тип I и тип II. 2) Вторичный сахарный диабет — является только признаком других заболеваний. Он, в частности, развивается при поражениях поджелудочной железы, эндокринных болезнях, сопровождающихся увеличением секреции контринсулярных гормонов, при сложных наследственно обусловленных синдромах (например, атаксиятелеангиэктазия). Спонтанный сахарный диабет Сахарный диабет I типа характеризуется абсолютной инсулиновой недостаточностью, которая возникает в результате гибели бета-клеток панкреатических островков. Развивается у особей молодого возраста, обычно до 30 лет. Поэтому его еще называют ювенильным, или юношеским. Сопровождается кетозом — накоплением кетоновых тел. Необходимо лечение инсулином. 238 Этиология и патогенез сахарного диабета I типа. Сахарный диабет I типа является заболеванием с генетической предрасположенностью, в возникновении которого важная роль принадлежит факторам внешней среды. Среди факторов внешней среды, способных повреждать бета-клетки панкреатических островков, большое значение имеют бета-цитотропные вирусы (вирусы Коксаки, эпидемического паротита, кори) и бетацитотропные химические агенты (например, аллоксан, стрептозотоцин). Наследственная предрасположенность к диабету I типа обусловлена антиген-ассоциированным характером этого заболевания. Так, доказана связь между возникновением сахарного диабета I типа и наличием определенных HLA-генов в главном комплексе гистосовместимости (МНС). Генетическая предрасположенность, связанная с генами МНС, проявляется, с одной стороны, образованием аутоантител, способных избирательно повреждать бета-клетки островков поджелудочной железы, с другой, — уменьшением резистентности клеток к действию экзогенных повреждающих факторов (бета-цитотропных вирусов и химических агентов). Все это вместе приводит к повреждению инсулярного аппарата и гибели В-клеток. Образование инсулина прекращается. Сахарный диабет II типа характеризуется относительной недостаточностью инсулина или инсулинорезистентностью. Развивается у взрослых, обычно после 40 лет. Не сопровождается кетозом. В его лечении инсулин не применяют. Этиология и патогенез сахарного диабета II типа. Наследственная предрасположенность к диабету II типа, в отличие от диабета I типа, не связана с генами МНС. В отличие от диабета I типа факторы внешней среды не имеют особого значения в этиологии диабета II типа. Главной причиной в развитии диабета II типа является ожирение, которое отмечается у 80% больных. Потребление большого количества пищи лицами с ожирением вызывает увеличение секреции инсулина - гиперинсулинемия. Эта реакция направлена на активацию процессов депонирования питательных веществ в жировой ткани. В мышцах нет необходимости в действии инсулина. Поэтому они охраняют себя от избытка этого гормона уменьшением количества рецепторов на поверхности мышечных клеток. Развивается явление инсулинорезистентности мышечной ткани — ее чувствительность к действию инсулина падает. Повышенная нагрузка на инсулярный аппарат может приводить к функциональному истощению бета-клеток. Этому способствуют генетически обусловленные их дефекты и избыток в организме контринсулярных гормонов. Как следствие, количество секретируемого инсулина падает и развивается его относительная недостаточность. При этом действие инсулина на жировую ткань сохраняется (на жировых клетках много рецепторов к инсулину), а на мышечную ткань уменьшается вследствие развившейся инсулинорезистентности. Клинически это проявляется 239 развитием гипергликемии (нет действия инсулина на мышечную ткань) и отсутствием кетоза (сохраняется действие инсулина на жировую ткань). Внепанкреатическую недостаточность инсулина могут вызвать следующие причины: а) нарушение превращения проинсулина в инсулин; б) образование аномального инсулина; в) высокая активность печеночных инсулиназ; г) связывание инсулина сывороточными белками; д) образование антител против инсулина; е) аномалии инсулиновых рецепторов на поверхности периферических клеток. Нарушение обмена веществ при сахарном диабете Сахарный диабет — это заболевание, при котором нарушаются все виды обмена веществ: углеводный, жировой, белковый, водноэлектролитный обмен, кислотно-основное состояние. Углеводный обмен при сахарном диабете. Абсолютная или относительная недостаточность инсулина при сахарном диабете вызывает развитие гипергликемии, в основе чего лежат следующие механизмы: I. Увеличение поступления глюкозы в кровь из печени. Это объясняется тем, что снимается тормозное влияние инсулина на ферменты гликогенолиза и глюконеогенеза, вследствие чего увеличивается интенсивность этих процессов в печени. II. Уменьшение использования глюкозы инсулинозависимыми тканями. Это связано с тем, что при дефиците инсулина: а) уменьшается проницаемость клеточных мембран для глюкозы в мышечной (при обоих типах сахарного диабета) и жировой (только при диабете I типа) ткани; б) уменьшается образование гликогена в печени и мышцах; в) падает активность пентозного цикла в печени и жировой ткани; г) уменьшается активность гликолиза во всех инсулинозависимых тканях; д) происходит угнетение ферментов цикла Кребса в печени и мышцах; е) нарушается превращение глюкозы в жиры в печени и жировой клетчатке. Можно выделить три группы клинических признаков, обусловленных гипергликемией: I. Гипергликемия, глюкозурия, полиурия, полидипсия (жажда). Глюкозурия возникает тогда, когда концентрация глюкоз ы в крови превышает так называемый "почечный порог", т.е. 10 ммоль/л. Вследствие появления глюкозы во вторичной моче в ней увеличивается осмотическое давление. Это вызывает осмотический диурез и полиурию. Как результат полиурии развивается обезвоживание и жажда. II. Высокая гипергликемия (свыше 30 ммоль/л) вызывает увеличение осмотического давления крови, вследствие чего развивается дегидратация 240 тканей, особенно мозга. Это является причиной так называемой гиперосмолярной комы. III. При гипергликемии существенно возрастает скорость неферментативного гликозилирования белков (химического взаимодействия белков с глюкозой крови). Это вызывает структурные и функциональные нарушения многих белков, что проявляется различными изменениями в организме, среди которых деформация и гемолиз эритроцитов, нарушения свертывания крови, повышение проницаемости сосудистой стенки, помутнение хрусталика и др. Жировой обмен при сахарном диабете Нарушения жирового обмена при сахарном диабете могут проявляться следующими признаками: 1. Гиперлипацидемия — увеличение содержания в крови свободных жирных кислот. Связана с активацией липолиза и подавлением липогенеза в жировой ткани вследствие нарушения баланса между инсулином и контринсулярными гормонами 2. Кетоз (гиперкетонемия и кетонурия). Увеличение содержания кетоновых тел в крови и появление их в моче связано с гиперлипацидемией 3. Гиперлипопротеинемия. Характеризуется увеличением содержания в крови липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) 4. Жировая инфильтрация печени. Как и гиперлипопротеинемия, она является следствием избыточного поступления в печень свободных жирных кислот. Последние выводятся из печени, превращаясь в триглицериды, а затем, вовлекаясь в образование ЛПОНП, — развивается гиперлипопротеинемия. Если возможности гепатоцитов формировать мицеллы ЛПОНП исчерпываются, избыток триглицеридов откладывается в печеночных клетках. 5. Похудение. При нелеченном сахарном диабете нарушается способность жировой ткани превращать свободные жирные кислоты плазмы крови в триглицериды. Это связано с торможением липогенеза при отсутствии инсулина и подавлением реакций гликолиза, необходимых для этого процесса.Усиление липолиза под действием контринсулярных гормонов также способствует уменьшению массы жировой клетчатки. 6. Атеросклероз. Белковый обмен при сахарном диабете Нарушения белкового обмена при сахарном диабете могут проявляться следующими признаками: 1. Аминоацидемия — увеличение содержания аминокислот в плазме крови. В основе этого лежит уменьшение транспорта аминокислот в мышечные клетки (при отсутствии инсулина уменьшается проницаемость клеточных мембран для аминокислот) и усиление протеолиза в мышцах, вследствие чего освободившиеся аминокислоты поступают в кровь. Избыток свободных аминокислот поглощается печенью, где усиливаются процессы их 241 превращения в глюкозу (глюконеогенез). Это, в конечном итоге, приводит к дальнейшему увеличению уровня гипергликемии. 2. Нарушениями биосинтеза белков. Это напрямую связано с выпадением анаболического действия инсулина. Клинически угнетение белоксинтетических процессов проявляется нарушениями физического и умственного развития детей, замедлением заживления ран, нарушениями образования антител, вследствие чего увеличивается чувствительность к инфекциям, часто развивается фурункулез. Водно-электролитный обмен при сахарном диабете Нарушения водно-электролитного обмена при сахарном диабете могут проявляться следующими признаками: 1. Обезвоживание (дегидратация). Является следствием полиурии. Усугубляет дегидратацию рвота, которая часто сопровождается ацидозом развивающимся у больных сахарным диабетом . 2. Гиперкалиемия. Является следствием активации внутриклеточного протеолиза. Происходит освобождение связанного с белками калия, и его ионы выходят из клеток в тканевую жидкость и кровь. 3. Гипонатриемия. Если процессы ацидогенеза в дистальных извитых канальцах почечных нефронов не обеспечивают полного связывания гидрокарбонатного буфера, то какая-то часть ионов натрия теряется с мочой вместе с анионами органических кислот (ацетоуксусной, бета-оксимасляной). Кислотно-основное состояние при сахарном диабете Нарушения кислотно-основного состояния при сахарном диабете могут проявляться следующими признаками: 1. Негазовый ацидоз. В зависимости от механизмов его развития выделяют: а) кетонемический метаболический ацидоз — связан с накоплением кетоновых тел; б) лактацидемический метаболический ацидоз — связан с накоплением молочной кислоты. Причиной образования последней является обезвоживание, приводящее к гиповолемии, сгущению крови (гемоконцентрации) и, как следствие, — к гипоксии. Коматозные состояния при сахарном диабете: 1. Диабетическая кетонемическая кома. В основе ее развития лежат ацидоз и интоксикация, обусловленные кетоновыми телами. 2. Гиперосмолярная кома. Развивается вследствие дегидратации головного мозга, обусловленной высокой степенью гипергликемии. 3. Лактацидемическая кома. Обусловлена накоплением молочной кислоты и связанным с этим ацидозом. 4. Гипогликемическая кома. Может развиваться в результате передозировки инсулина при лечении сахарного диабета. Гипогликемия 242 Гипогликемия характеризуется уменьшением уровня сахара в крови ниже 70 мг% (3,8 ммоль/л). Это обусловлено преобладанием эффектов инсулина и чаще всего увеличением утилизации глюкозы (опухоль поджелудочной железы, передозировка инсулина, тяжелая мышечная работа), углеводным голоданием, дефицитом контринсулярных гормонов (гипотиреоз, бронзовая болезнь), увеличением выделения глюкозы с мочой, например, при почечном диабете, наследственной энзимопатии, когда в результате дефицита глюкозо-6-фосфатазы не происходит мобилизация гликогена из печени. Важным механизмом развития гипогликемии является недостаточность эффектов контринсулярных гормонов. Пока процессы гликогенолиза, глюконеогенеза, инактивации инсулиназы печени достаточны, гипогликемия не развивается. Снижение уровня глюкозы, являющейся важнейшим энергетичским субстратом, ведет к уменьшению образования макроэргов. Это проявляется нарушением функций многих органов, но особенно нервной, мышечной и сердечно-сосудистой систем. Вот почему при снижении содержания углеводов в крови ниже 70 мг% (3,8 ммоль/л) наблюдаются повышенная возбудимость, слабость, тахикардия, а позже и брадикардия. При снижении уровня углеводов до 50 - 55 мг% (2,7 - 3,0 ммоль/л) появляются судороги, развивается гипогликемическая кома. Полное прекращение поступления глюкозы в мозг в течение 5-7 минут ведет к гибели нервных клеток. Ситуационные задачи Задача 1 Кролику, голодавшему в течение суток, внутривенно ввели инсулин из расчета 1,5-2 единицы на 1 кг массы тела. У животного через некоторое время отмечалось возникновение беспокойства, затруднение дыхания, прогрессирующая слабость, затем судороги. Внутривенное введение кролику 20%-го раствора глюкозы нормализовало состояние животного. Как называется описанное явление и каковы механизмы возникших изменений? Задача 2 На второй неделе после гастрэктомии у больного через час после приема натощак большого количества сладкой пищи (манная каша, чай) наступили расстройства, характерные для острого гипогликемического состояния. Какой вид гипогликемического состояния развился у данного больного, и каков механизм этого явления? Задача 3 У ребенка 12-ти лет после перенесенной краснухи наблюдалась потеря веса тела, постоянное чувство жажды, повышение аппетита, частое мочеотделение. При обследовании обнаружено увеличение суточного диуреза (до 6 л), глюкоза крови–17,8 ммоль/л, в моче обнаружены глюкоза и 243 ацетон. Какую патологию можно предположить у больного и каковы механизмы описанных проявлений? Задача 4 У больного отмечается наличие гипергликемии, полиурии, гиперстенурии, кетонурии и глюкозурии. Для какой формы патологии обмена веществ характерно сочетание этих показателей и каков их механизм? Задача 5 Мужчина 42-х лет поступил в стационар в коматозном состоянии. Объективно: кожа сухая, бледная, запах ацетона изо рта, дыхание Куссмауля, тахикардия, гипотония, содержание глюкозы крови – 37,7 ммоль/л. Для какого состояния характерны описанные симптомы и каков их механизм? Задача 6 У больной сахарным диабетом возникла диабетическая кома, которая сопровождалась полной потерей сознания, гипотензией, арефлексией, снижением температуры тела, большим шумным дыханием. Объясните механизм возникших изменений. Задача 7 У больного сахарным диабетом возникла значительная жажда, полиурия, дисфония, дисфагия и нарушение психической деятельности. Какое нарушение и какого обмена возникло у этого больного? Чем можно объяснить возникшие проявления? Тестовые задания Задание 1. В эндокринологическое отделение поступила женщина 24-х лет с жалобами на потерю веса, постоянную жажду, повышенное мочеотделение. Какие патологические компоненты могут быть обнаружены при лабораторном исследовании мочи пациентки? A. Эритроциты, цилиндры B. Глюкоза, кетоновые тела C. Белок, аминокислоты D. Билирубин, уробилиноген E. Белок, креатинин Задание 2. Введение экспериментальному животному адреналина вызывает повышение концентрации глюкозы в его крови. Какой из перечисленных механизмов обусловил развитие гипергликемии в данном случае? A. Повышения всасывания глюкозы в кишечнике B. Угнетения синтеза гликогена 244 C. Активация протеолиза в мышцах с последующей активацией глюконеогенеза D. Стимуляции гликогенолиза в печени E. Синтез ферментов глюконеогенеза Задание 3. При обследовании больного в его крови обнаружено: глюкоза- 16 ммоль/л, кетоновые тела-0,52 ммоль/л ; в моче: глюкоза - 2% , присутствует ацетон, диурез –10 л в сутки. О каком заболевании можно думать? A. Болезни Иценко-Кушинга B. Стероидном диабете C. Почечном диабете D. Сахарном диабете E. Несахарном диабете Задание 4. У студента во время экзамена отмечается повышение уровня глюкозы в крови. С чем связана гипергликемия в данном случае? A. Повышением продукции глюкагона B. Увеличением продукции СТГ C. Уменьшением выработки инсулина D. Активацией симпатоадреналовой системы E. Повышением тонуса парасимпатической нервной системы Задание 5. Больному сахарным диабетом 1 типа назначен инсулин, после чего уровень глюкозы в его крови снизился с 18ммоль/л до 6, 6 ммоль/л. Каким механизмом действия инсулина можно объяснить данный эффект? A. Уменьшением всасывания глюкозы в тонком кишечнике B. Увеличением основного обмена C. Усилением выделения поджелудочной железой эндогенного инсулина D. Стимуляцией транспорта глюкозы в клетку E. Усилением гликолиза Задание 6. У больного, находящегося в коматозном состоянии, отмечается запах ацетона изо рта. В анализе его крови: содержание остаточного азота 18, 5 ммоль/л, глюкозы – 27,5 ммоль/л. Какой вид комы наиболее вероятно развился у больного? A. Кетонемическая B. Уремическая C. Гиперосмолярная D. Печеночная E. Гипогликемическая Задание 7. У больного при объективном обследовании выявлены следующие симптомы: гипергликемия, полиурия, кетонурия и глюкозурия. Для какого заболевания характерно наличие таких симптомов? 245 A. B. C. D. E. Сахарного диабета Диэнцефального ожирения Несахарного диабета Гликогеноза Почечного диабета Задание 8. Больной жалуется на частые головные боли, раздражительность, сонливость. При обследовании: натощак уровень глюкозы в его крови равен 2,8 ммоль/л, после сахарной нагрузки максимальная концентрация глюкозы достигает 4,7 ммоль/л. Содержание инсулина в крови в 10 раз превышает нормальные показатели, что характерно для инсулиномы. Усиление активности какого из перечисленных ниже процессов наблюдается при этой патологии? A. Липолиза B. Всасывания глюкозы в кишечнике C. Поглощения глюкозы клетками D. Гликогенолиза E. Протеолиза Задание 9. У 62-летней женщины, страдающей ожирением, выявлен сахарный диабет 2-го типа. Лабораторно: содержание глюкозы в крови-7,8 ммоль/л, содержания инсулина повышено. Нарушение какого из перечисленных ниже процессов может, наиболее вероятно, быть причиной гипергликемии в данном случае? A. Взаимодействие инсулина с рецепторами мембран клеток B. Секреция инсулина бета-клетками C. Инактивация инсулина D. Синтез проинсулина E. Активация инсулина Задание 10. Мужчина 42-х лет поступил в стационар в коматозном состоянии. Объективно: кожа сухая, бледная, запах ацетона изо рта, дыхание Куссмауля, тахикардия, гипотония, содержание глюкозы крови – 37,7 ммоль/л. Для какого из перечисленных состояний наиболее характерны описанные симптомы? A. Длительного голодания B. Гиперкетонемической комы C. Гиперосмолярной комы D. Лактацидемической комы E. Алкогольной интоксикации Задание 11. Женщина 18-ти лет, жалуется на сухость во рту, снижение массы тела. Объективно: глюкоза крови – 11,3 ммоль/л, глюкозурия. Для какого из указанных состояний наиболее характерны эти симптомы? 246 A. B. C. D. E. Сахарного диабета Стероидного диабета Алиментарной гипергликемии Несахарного диабета Почечного диабета Задание 12. При возникновении болезни Гирке отмечается гиперлактатемия, гиперурикемия, гипогликемия. При введении глюкагона, глюкозы или галактозы гипергликемическая реакция отсутствует. Дефицит какого фермента имеет место в данном случае? A. Глюкозо-6-фосфатазы B. Фосфофруктокиназы C. Фосфорилазы D. ά-1,4-глюкозидазы E. Киназы фосфорилазы Задание 13. У женщины 45-ти лет отсутствуют симптомы сахарного диабета, но натощак отмечается повышенное содержание глюкозы в крови - 7,5 ммоль/л. Исследование какого показателя крови необходимо провести для уточнения наличия диабета? A. Остаточного азота B. Инсулина C. Кетоновых тел D. Толерантности к глюкозе E. Гликолизированного гемоглобина Задание 14. У больного с синдромом Иценко-Кушинга под воздействием избыточного количества глюкокортикоидов развивается стойкая гипергликемия. Каков ведущий механизм гипергликемии в данном случае? A. Снижение активности гексокиназы B. Активация гликогенолиза в печени C. Активация глюконеогенеза в печени D. Усиление всасывания глюкозы в кишечнике E. Активация инсулиназы в печени Задание 15.Через неделю после внутривенного введения крысе аллоксана у нее повысился уровень глюкозы крови до 9,5 ммоль/л. Какой синдром развился у крысы в ходе данного эксперимента? A. Сахарный диабет B. Несахарный диабет C. Почечный диабет D. Внепанкреатический диабет E. Стероидный диабет 247 Задание 16. У больного сахарным диабетом после инъекции инсулина наступила потеря сознания, судороги. Какой результат в этом случае может дать биохимический анализ крови на содержание сахара? A. 3,3 ммоль/л B. 10,0 ммоль/л C. 8,0 ммоль/л D. 5,5 ммоль/л E. 1,5 ммоль/л Задание 17. У больного, обратившегося к врачу по поводу мучительной жажды и обильного мочеотделения, при обследовании обнаружено: содержание глюкозы в крови –13,8 ммоль/л, уровень кетоновых тел – 2,34 ммоль/л; аминоцидемия, полиурия, глюкозурия, Для какого из перечисленных заболеваний характерны указанные симптомы? A. Сахарного диабета B. Гипофизарного диабета C. Почечного диабета D. Несахарного диабета E. Стероидного диабета Задание 18. У пациента, который длительное время принимал глюкокортикоиды, при исследовании крови обнаружены: гипергликемия, гипокалиемия, гипернатриемия. Артериальное давление 160/ 100 мм рт. ст. В моче - глюкозурия. Какое заболевание наиболее вероятно у данного больного? A. Сахарный диабет B. Аддисонова болезнь C. Микседема D. Стероидный диабет E. Гликогеноз I типа Эталоны ответов к тестам 1. – B 2. – C 3. - D 4. - D 5. – D 6. – A 7. – A 8. – C 9. –A 10. – B 11. – A 12. – A 13. - E 14. - C 15. – A 16. - E 17. - A 18. - D 7.3. ПАТОЛОГИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА Значение белкового обмена для жизнедеятельности организма определяется прежде всего тем, что основу всех тканевых элементов организма составляют именно белки, находящиеся в состоянии непрерывного метаболизма. Интенсивность обмена белков чрезвычайно высока. В тканях и клетках организма непрерывно идет разрушение и 248 синтез белковых структур. Наблюдения показывают, что за три недели в организме взрослого человека белки обновляются наполовину путем использования аминокислот, поступивших с пищей, и за счет распада и ресинтеза. По данным Мак-Мюррей (1980), в организме ежедневно синтезируется 500 г белков, т. е. в 5 раз больше, чем поступает с пищей. Это может быть достигнуто за счет повторного использования аминокислот, в том числе и образующихся при распаде белков в организме. Баланс белка определяется разностью между количеством белка, поступившего в организм с пищей и количеством белка, подвергшегося за это время разрушению. В здоровом организме человека среднего возраста количество веденного азота равно количеству выведенного. Такое соотношение называется азотистым равновесием. В случаях, когда количество получаемого азота с пищей превосходит количество азотсодержащих продуктов распада белков в организме, говорят о положительном азотистом балансе (период роста, беременность, откармливание, избыток анаболических гормонов). В случаях, когда количество выделяемых азотистых продуктов превосходит количество получаемого с пищей азота, говорят об отрицательном азотистом балансе (голодание, протеинурия, ожоги, поносы, инфекционные заболевания, тиреотоксикоз). Нарушения белкового обмена могут произойти на любом из его этапов, включая: - гидролиз и всасывание пищевых белков в желудочно-кишечном тракте: - тканевой метаболизм белка; - межуточный обмен аминокислот; -образование и выведение из организма конечных продуктов белкового обмена. Нарушения гидролиза и всасывания пищевых белков в желудочнокишечном тракте В пищеварительном тракте белки подвергаются гидролизу под влиянием эндо- и экзопептидаз, образующихся в желудке, поджелудочной железе и кишечнике. Эндопептидазы (пепсин, трипсин и химотрипсин) вызывают расщепление белка в средней его части до альбумоз и пептонов. Экзопептидазы (карбопептидаза, аминопептидаза и дипептидаза), образующиеся в поджелудочной железе и тонком кишечнике, обеспечивают отщепление концевых участков белковых молекул и продуктов их распада до аминокислот, всасывание которых происходит в тонком кишечнике с участием АТФ. Помимо этого, в результате гидролиза белки и другие азотистые соединения, входящие в состав пищи, теряют свои специфические (антигенные) свойства. Нарушения гидролиза белков могут быть вызваны многими причинами: воспаление, опухоли желудка, кишечника, поджелудочной железы; резекции желудка и кишечника; общие процессы типа лихорадки, перегревания, гипотермии; при усилении перистальтики вследствие расстройств 249 нейроэндокринной регуляции. Все вышеназванные причины ведут к дефициту гидролитических ферментов или ускорению эвакуации пищи из желудка или кишечника, когда пептидазы не успевают обеспечить расщепление белков. Нерасщепленные белки поступают в толстый кишечник, где под влиянием микрофлоры начинаются процессы гниения, приводящие к образованию активных аминов (кадаверин, тирамин, путресцин, гистамин) и ароматических соединений типа индола, скатола, фенола, крезола. Эти токсические вещества обезвреживаются в печени путем соединения с серной кислотой. В условиях резкого усиления процессов гниения возможна интоксикация организма. Нарушения всасывания обусловлены не только расстройствами расщепления белка, но и дефицитом АТФ, связанным с торможением сопряжения дыхания и окислительного фосфорилирования и блокадой данного процесса в стенке тонкого кишечника при гипоксии, отравлениях флоридзином, монойодацетатом. Неравномерное по времени всасывание аминокислот ведет к нарушению (дисбалансу) соотношения аминокислот в крови и нарушению синтеза белка в целом. Помимо общих проявлений нарушения аминокислотного обмена могут быть специфические нарушения, связанные с отсутствием конкретной аминокислоты. Так, недостаток лизина (особенно в развивающемся организме) задерживает рост и общее развитие, понижает содержание в крови эритроцитов и гемоглобина. Дефицит аргинина приводит к нарушению сперматогенеза, а гистидинина - к угнетению синтеза гемоглобина. Нарушения расщепления и всасывания белков, так же как и недостаточное поступление белков в организм, ведут к белковому голоданию, нарушению синтеза белка, анемии, гипопротеинемии, склонности к отекам, недостаточности иммунитета. В результате активации системы гипоталамус гипофиз - кора надпочечников и гипоталамо – гипофизарно - тиреоидной системы увеличивается образование глюкокортикоидов и тироксина, которые стимулируют тканевые протеазы и распад белка в мышцах, желудочно-кишечном тракте, лимфоидной системе. Аминокислоты при этом могут служить энергетическим субстратом и, кроме того, усиленно выводятся из организма, обеспечивая формирование отрицательного азотистого баланса. Мобилизация белка является одной из причин дистрофии, в том числе в мышцах, лимфоидных узлах, желудочно-кишечном тракте, что усугубляет нарушение расщепления и всасывания белков. При всасывании нерасщепленного белка возможна аллергизация организма. Так, искусственное вскармливание детей нередко ведет к аллергизации организма по отношению к белку коровьего молока и другим белковым продуктам. 250 Нарушения тканевого метаболизма белков Нарушения тканевого метаболизма белков включают недостаточность синтеза, усиление синтеза и распада белка. Биосинтез белков происходит на рибосомах. С участием транспортной РНК и АТФ на рибосомах образуется первичный полипептид, в котором последовательность включения аминокислот определяется ДНК. Синтез альбуминов, фибриногена, протромбина, α- и β- глобулинов происходит в печени, γ- глобулины образуются В-лимфоцитами. Причины, вызывающие недостаточность синтеза белка: -недостаточное по количественному или качественному составу белков питание; -поражение печени (расстройство кровообращения,гипоксия, цироз,токсикозинфекционные поражения); -наследственно обусловленное поражение В-лимфоцитов, при котором блокировано образование γ- глобулинов у мальчиков( болезнь Брутона); -дефицит анаболических гормонов (инсулин, соматотропный гормон, андрогены); -нарушение трофической функции ЦНС(перерезка, повреждение нервных волокон) Недостаточность синтеза белка приводит к гипопротеинемии, нарушению иммунитета, дистрофическим процессам в клетках, возможно замедление свертываемости крови из-за уменьшения фибриногена и протромбина. Причины, вызывающие усиление синтеза белка: - избыточная продукция инсулина (инсулинома, переедание), андрогенов (опухоли сетчатой зоны коры надпочечников, врожденный дефект образования кортизола, опухоли семенников), соматотропина (гигантизм, акромегалия); -увеличение синтеза иммуноглобулинов (аллергические и аутоаллергические процессы); -извращение синтеза белка и образование белков, которые в норме не обнаруживаются – парапротеинемия (миеломная болезнь) -образование С-реактивного белка (ревматизм, тяжелые воспалительные процессы, инфаркт миокарда, гепатит) Причины, вызывающие усиление распада белка: -белковое голодание; -избыточная продукция катаболических гормонов - тироксина (гипертиреоз), глюкокортикоидов (болезнь и синдром Иценко - Кушинга). Под действием этих гормонов активируются тканевые катепсины, что вызывает усиление распада белка, прежде всего, в клетках поперечнополосатой мускулатуры, лимфоидных узлов, желудочно-кишечного тракта. Образующиеся аминокислоты выделяются в избытке с мочой (аминоцидурия), что способствует формированию отрицательного азотистого баланса. Избыточная продукция тироксина и глюкокортикоидов проявляется также в нарушении иммунитета, повышенной склонности к инфекционным 251 процессам, дистрофии различных органов (поперечно-полосатой мускулатуры, сердца, лимфоидных узлов, желудочно-кишечного тракта). Патология белкового состава плазмы крови Особый интерес представляют нарушения белкового обмена, приводящие к количественным или качественным изменениям белкового состава плазмы крови. Содержание общего белка в плазме крови - 60-80 г/л. Выделяют три формы нарушений: 1) гиперпротеинемию- увеличение содержания белков в плазме крови. Бывает относительной (сгущение крови) и абсолютной (увеличение синтеза белков плазмы крови, чаще всего - гамма-глобулинов). 2) гипопротеинемию- уменьшение содержания белков в плазме крови, главным образом за счет снижения альбуминов. Бывает приобретенной и наследственной. 3) диспротеинемию-изменение соотношения между отдельными белковыми фракциями крови. Бывает приобретенной и наследственной. Часто связана с изменением спектра альфа- и гаммаглобулинов. Характерна для острых воспалительных процессов («белки острой фазы воспаления»), диффузных заболеваний соединительной ткани, аутоиммунных заболеваний. Причины развития гиперпротеинемий включают: - компенсаторный синтез глобулинов при нарушении синтеза альбуминов (хроническое диффузное поражение печени) - синтез « белков острой фазы воспаления» - антител, фибриногена, Среактивного белка (инфекция, иммунитет, воспаление, некроз) - синтез аномальних белков – парапротеинов, которые являются Иммуноглобулинами, продуцируемыми единичными клонами лимфоцитов (миеломная болезнь). Клинические проявления гиперпротеинемии связаны с увеличением вязкости крови, изменением ее реологических свойств и, как следствие, нарушением микроциркуляции. Причины развития гипопротеинемий включают: -уменьшение синтеза вследствие недостатка или качественной диспропорции аминокислот (полное или частичное голодание, лихорадка, нарушение переваривания и всасывания) - врожденное или приобретенное нарушение синтеза отдельных белков (гипоальбуминемия, гипофибриногенемия, гипогаммаглобулинемия, гемофилия и т.д.) - потеря белков при нарушении целостности или проницаемости сосудистой стенки - во внешнюю среду (болезни почек), во внутреннюю среду (отеки, водянка), смешанные (ожоги, кровопотеря). Гипопротеинемия приводит к уменьшению онкотического давления плазмы крови, в результате чего жидкость выходит из сосудов в интерстициальную ткань - развиваются отеки. 252 Нарушения межуточного обмена аминокислот В ходе межуточного обмена аминокислоты подвергаются реакциям трансаминирования, дезаминирования, декарбоксилирования. Трансаминирование – центральное звено в обмене аминокислот, в ходе которого происходит образование новых аминокислот, устанавливается связь между белковым и углеводным обменом, осуществляется введение азота в пиримидиновые и пуриновые основания. Трансаминирование между амино(белки) и кето- (углеводы) кислотами осуществляется ферментами трансаминазами . Активная группа трансаминаз – пиридоксальфосфат – производное витамина В6 (пиридоксина). Пиридоксальфосфат переносит аминогруппу (NH2) от аминокислоты на кетокислоту. Акцептором аминогрупп от большинства аминокислот является α-кетоглютаровая кислота, которая превращается в глютаминовую. Донором аминогрупп является глютаминовая кислота, содержащаяся в цитоплазме, откуда она поступает в митохондрии. Усиление процессов трансаминирования приводит к извлечению αкетоглютаровой кислоты из цикла Кребса, в результате чего уменьшается окисление пировиноградной и уксусной кислот и усиливается процесс их превращения в кетоновые тела. Нарушение трансаминирования аминокислот наблюдается при: -дефиците в организме витамина В6 или при подавлении синтеза его кишечной микрофлорой (сульфаниламидами, фтивазидом); -гипоксии (снижается активность трансаминаз); -поражении печени (токсины,инфекции) -белковом голодании ( снижается синтез трансаминаз); При тяжелых поражениях клеток с явлениями некроза (инфаркт миокарда и легких, гепатит, панкреатит, травмы мышц) трансаминазы из цитоплазмы поступают в большом количестве в кровь – диагностический признак повреждения паренхимы. Дезаминирование- универсальный процесс в обмене аминокислот, определяющий образование конечных продуктов белкового обмена и вступление аминокислот в энергетический обмен. Дезаминирование осуществляется ферментами аминооксидазами, под влиянием которых аминокислота распадается на аммиак и кетокислоту (превращается в цикле Кребса до CO2 и H2O). При голодании, особенно углеводном, процессы дезаминирования усиливаются, и энергетические потребности организма осуществляются за счет белка. Нарушение дезаминирования аминокислот наблюдается при: - относительной недостаточности аминооксидаз ( при резко выраженной диссимиляции белка); - гипоксии, гиповитаминозах (С, РР, В2), т.к. нарушается окисление; 253 -снижении синтеза аминооксидаз( диффузные поражения печени, белковая недостаточность) Следствием нарушения дезаминирования является снижение мочевинообразования, повышение концентации аминокислот в крови, и увеличение выведения аминокислот с мочой( аминоацидурия). Декарбоксилирование -потеря CO2 и карбоксильной группы - особое направление в обмене аминокислот, осуществляется не во всех тканях. Фермент – декарбоксилаза. Обычно при блокаде дезаминирования часть аминокмслот подвергается декарбоксилированию с образованием ряда биологически активных веществ. Декарбоксилазы специфичные к гистидину участвуют в образовании гистамина, к тирозину тирамина, к триптофану серотонина, к глютаминовой кислотеГАМК. Эти протеиногенные амины поступают в кровь из тканей, где образуются при дезаминировании аминокислот, и из кишечника, где они синтезируются под влиянием бактерий. Эти амины обладают выраженным действием на сосуды. В норме они образуются в небольших количествах, связываются с белками и окисляются оксидазами с образованием альдегидов и аммиака. При патологии (гипоксия, деструкция тканей) биогенные амины могут накапливаться в тканях и крови оказывать токсическое действие. Накопление аминов происходит в результате: - повышения активности декарбоксилаз; - снижения связывания их с белками; - снижения активности оксидаз. Декарбоксилирование тормозится при гипертиреозе и избытке глюкокортикоидов. Последствия нарушений межуточного обмена аминокислот: -образуются токсические продукты обмена (амины) -нарушаются процессы синтеза белка; -нарушаются процессы образования и экскреции продуктов белкового обмена. Наследственные нарушения обмена отдельных аминокислот Фенилпировиноградная олигофрения (фенилкетонурия). При этой патологии нарушено превращение фенилаланина в тирозин и, соответственно, увеличено превращение его в фенилпировиноградную кислоту вследствие отсутствия фермента фенилаланингидроксилазы (обусловлено генетически). Проявляется фенилпировиноградная олигофрения: -неизлечимым слабоумием (токсическое действие фенилаланина на клетки головного мозга); -фенилкетонурией; -накоплением фенилаланина в крови. 254 Предварительный диагноз фенилпировиноградной олигофрении может быть установлен с помощью пробы Фелинга: прибавление к моче больных нескольких капель 5% раствора треххлористого железа и уксусной кислоты сопровождается появлением зеленой окраски. Алкаптонурия. При этой патологии происходит задержка окисления тирозина на стадии гомогентизиновой кислоты из-за врожденной недостаточности специфических оксидаз. При этом гомогентизиновая кислота накапливается в крови, выводится с мочой (при окислении на воздухе моча становится черной), откладывается в тканях (почки, склеры, хрящи приобретают темную окраску). Альбинизм. При этой патологии вследствие генетического дефекта фермента тирозиназы нарушается обмен тирозина, в результате чего не образуется красящее вещество кожи и волос-меланин. Организм, лишенный пигмента, становится очень чувствителен к действию ультрафиолетового излучения. Нарушения образования и выведения конечных продуктов белкового обмена В результате дезаминирования аминокислот образуется аммиак, который обладает сильно выраженным цитотоксическим эффектом, особенно для клеток нервной системы. В организме сформирован ряд компенсаторных процессов, обеспечивающих связывание аммиака. В печени из аммиака синтезируется мочевина, являющаяся сравнительно безвредным продуктом. В цитоплазме клеток аммиак связывается глютаминовой кислотой с образованием глютамина. Этот процесс получил название амидирования. В почках аммиак соединяется с ионом водорода и в виде солей аммония удаляется с мочой. Этот процесс, названный аммониогенезом, является одновременно важным физиологическим механизмом, направленным на поддержание кислотно-щелочного равновесия. Таким образом, в результате дезаминирования и синтетических процессов в печени образуются такие конечные продукты азотистого обмена, как аммиак и мочевина. В ходе превращения в цикле трикарбоновых кислот продуктов межуточного обмена белков - ацетилкоэнзима-А, гаммакетоглютарата, сукцинилкоэнзима-А, фумарата и оксалоацетата - образуются АТФ, вода и СО2. Конечные продукты азотистого обмена выделяются из организма разными путями: мочевина и аммиак - преимущественно с мочой; вода - с мочой, через легкие и потоотделением; СО2 -преимущественно через легкие и в виде солей с мочой и потом. Эти небелковые вещества, содержащие азот, составляют остаточный азот. В норме его содержание в крови составляет 20 - 40 мг% (14,3 -28,6 ммоль/л). Выделение общего азота с мочой в норме составляет 10-15 г/сут, его процентное содержание распределяется следующим образом: 85% — азот мочевины, 3% — аммония, 5% — креатинина, 1% — мочевой кислоты. 255 Основным феноменом нарушений образования и выведения конечных продуктов белкового обмена является увеличение небелкового азота крови (гиперазотемия). В зависимости от происхождения гиперазотемия подразделяется на продукционную (печеночную) и ретенционную (почечную). Продукционная гиперазотемия обусловлена поражениями печени (воспаление, интоксикации, цирроз, расстройства кровообращения), гипопротеинемией. При этом синтез мочевины нарушается, и аммиак накапливается в организме, оказывая цитотоксический эффект. Ретенционная гиперазотемия возникает при поражении почек (воспаление, расстройства кровообращения, гипоксия), нарушении оттока мочи. Это ведет к задержке и увеличению в крови остаточного азота. Данный процесс сочетается с активацией альтернативных путей выделения азотистых продуктов (через кожу, желудочно-кишечный тракт, легкие). При ретенционной гиперазотемии увеличение остаточного азота идет преимущественно за счет накопления мочевины. Нарушения образования мочевины и выделения азотистых продуктов сопровождаются расстройствами водно-электролитного баланса, нарушением функций органов и систем организма, особенно нервной системы. Возможно развитие печеночной или уремической комы. Механизмы компенсации гиперазотемии: - амидирование в клетках -аммониогенез в почках -выделение азотистых продуктов альтернативными путями. Нарушение обмена пуриновых оснований Подагра - заболевание, в основе которого лежит накопление в организме мочевой кислоты - конечного продукта обмена пуриновых оснований, входящих в структуру нуклеиновах кислот. Для этого заболевания характерны: -увеличение уровня мочевой кислоты в крови(гиперурикемия); -отложение мочевой кислоты в суставах и хрящах, где в силу слабого кровоснабжения имеется тенденция к закислению среды, что способствует выпадению солей в осадок; -отложение солей вызывает острое воспаление суставов, заканчивающееся образованием подагрических узлов и деформацией суставов. Ситуационные задачи Задача 1 Через месяц после удаления у больного значительного отрезка тонкой кишки у него исследовали кровь на содержание белка в плазме, который составил 3,5 г/л. Как изменился белковый состав плазмы и каков механизм возникших изменений? 256 Задача 2 Пациент 50-ти лет обратился с жалобами на боли в малых суставах ног и рук. Суставы увеличены, имеют вид утолщенных узлов. В сыворотке крови повышено содержание уратов. Какое заболевание можно предположить у больного? Нарушение обмена какого вещества может быть причиной развития этого состояния? Задача 3 При обследовании женщины 50-ти лет, которая длительное время находилась на растительной диете, выявлена гипотермия, гипотензия, мышечная слабость, отрицательный азотистый баланс. Что явилось причиной возникновения описанных изменений и каковы механизмы описанных проявлений? Задача 4 В больницу доставлен двухлетний ребенок с замедленным умственным и физическим развитием, страдающий частыми рвотами после приема пищи. В моче обнаружена фенилпировиноградная кислота. Какое заболевание можно предположить у ребенка и нарушение какого обмена приводит к данной патологии? Тестовые задания Задание 1. При анализе мочи трехмесячного ребенка выявлена гомогентизиновой кислота, моча при стоянии на воздухе приобретает темное окрашивание. Для какого из нижеперечисленных заболеваний характерны описанные изменения? A. Альбинизма B. Тирозиноза C. Подагры D. Алкаптонурии E. Фенилкетонурии Задание 2. У новорожденного ребенка обнаружено увеличение содержания фенилаланина в крови. Какое из нижеперечисленных нарушений может развиться у ребенка? A. Слабоумие B. Повышенная чувствительность к действию ультрафиолетового излучения C. Появление темных пятен в области ушей, носа, на склерах D. Тяжелые изменения в суставах E. Карликовость 257 Задание 3. К врачу обратился мужчина 65-ти лет с жалобами на острую боль в больших пальцах ног. В анамнезе – прием в пищу большого количества мяса, злоупотребление пивом. Предварительный диагноз - подагра. Содержание какого из перечисленных веществ необходимо определить в крови больного для подтверждения диагноза? A. Мочевой кислоты B. Креатинина C. Кетоновых тел D. Мочевины E. Фосфатов Задание 4. У ребенка 6-ти месяцев с замедленным моторным и психическим развитием отмечается побледнение кожных покровов, волос, радужной оболочки глаз, положительная проба Фелинга. Какое из указанных наследственных заболеваний выявлено у ребенка? A. Галактоземия B. Алкаптонурия C. Болезнь Дауна D. Альбинизм E. Фенилкетонурия Задание 5. При обследовании у ребенка была выявлена алкаптонурия .Это заболевание обусловлено наследственным дефицитом фермента: A. Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы B. Оксидазы гомогентизиновой кислоты C. Фенилаланингидроксилазы D. Тирозиназы E. Моноаминооксидазы Задание 6. Через месяц после удаления у больного значительного отрезка тонкой кишки у него исследовали кровь на содержание белка в плазме, который составил 55 г/л. Как классифицировать по этим данным изменения белкового состава крови? A. Диспротеинемия B. Гиперпротеинемия C. Парапротеинемия D. Гипопротеинемия E. Гиперазотемия Задание 7. Лихорадящий на протяжении трех недель больной потерял вес. Выделение общего азота с мочой составляет 30 г/сут. Какой азотистый баланс у больного? A. Положительный B. Отрицательный 258 C. Нулевой Задание 8. У больного с аутоиммунным заболеванием содержание белка в плазме крови повышено за счет гамма-глобулинов. Какие качественные изменения белкового состава крови имеют место в данном случае? A. Гипопротеинемия B. Гиперпротеинемия C. Диспротеинемия D. Гиперазотемия E. Парапротеинемия Задание 9. При обследовании мужчины 45-ти лет, пребывавшего длительное время на растительной диете, выявлены признаки белковой недостаточности. Какая особенность рациона стала причиной этого явления? A. Несбалансированное по аминокислотному составу питание B. Дефицит витаминов C. Чрезмерное количество углеводов D. Недостаточное количество жиров E. Недостаточная калорийность рациона Задание 10. В больницу доставлен двухлетний ребенок с замедленным умственным и физическим развитием, страдающий частыми рвотами после приема пищи. В моче обнаружена фенилпировиноградная кислота. Следствием нарушения какого обмена является данная патология? A. Углеводного B. Аминокислотного C. Водно-солевого D. Фосфорно-кальциевого E. Липидного Задание 11. Мужчина 60-ти лет, страдающий подагрой, жалуется на боли в области почек. При ультразвуковом исследовании установлено наличие почечных камней. Что из перечисленного может способствовать образованию камней в почках у данного больного? A. Гиперазотемия B. Уремия C. Гиперурикемия D. Гиперкальцемия E. Гипофосфатемия Задание 12. У больного в крови повышено содержание мочевой кислоты, что клинически проявляется болевым синдромом вследствие отложения уратов в суставах. В результате какого процесса образуется эта кислота? A. Катаболизма гема 259 B. C. D. E. Распада пиримидиновых нуклеотидов Реутилизации пуриновых оснований Распада пуриновых нуклеотидов Расщепления белков Задание 13. У человека, выполнявшего тяжелую физическую работу в условиях повышенной температуры окружающей среды, изменился белковый состав плазмы крови. Какая форма изменения белкового состава крови будет наблюдаться при этом? A. Относительная гиперпротеинемия B. Абсолютная гиперпротеинемия C. Гипопротеинемия D. Диспротеинемия E. Парапротеинемия Задание 14. У больного диагностирована алкаптонурия. Укажите фермент, дефект которого является причиной этой патологии: A. Пируватдегидрогеназа B. Оксидаза гомогентизиновой кислоты C. Глутаматдегидрогеназа D. ДОФА- декарбоксилаза E. Фенилаланингидроксилаза Задание 15. У больного, который находится на лечении по поводу вирусного гепатита В, появились признаки печеночной недостаточности. Какие изменения крови, свидетельствующие о нарушении белкового обмена , наиболее вероятно будут наблюдаться в данном случае? A. Абсолютная гиперглобулинемия B. Абсолютная гипоальбуминемия C. Белковый состав крови не изменен D. Абсолютная гиперальбуминемия E. Абсолютная гиперфибриногенемия Задание 16. В клинику поступил ребенок 4-х лет с признаками длительного белкового голодания: задержка роста, анемия, отеки, умственная отсталость. Причиной развития отеков у этого ребенка является снижение синтеза: A. Альбуминов B. Липопротеинов C. Гликопротеинов D. Гемоглобина E. Глобулинов Эталоны ответов к тестам 260 1. – D 2. - A 3. - A 4. – E 5. – B 6. – D 7. – B 8. – E 9. – A 10. – B 11. – C 12. - D 13. –A 14. – B 15. - B 16. - A 7.4. ПАТОЛОГИЯ ЖИРОВОГО ОБМЕНА Функции липидов в организме: 1. Энергетический резерв (период полураспада 3-4 мин) 2. Компоненты биомембран: -проницаемость -передача нервного импульса 3. С жирами вводятся в организм: - жирорастворимые витамины - полиненасыщенные жирные кислоты - незаменимые жирные кислоты - биологически активные вещества (фосфатиды и стерины). 4. Создание защитных, водоотталкивающих и термоизоляционных покровов. 5. Предшественники многих БАВ (гормоны, витамины, простагландины) Обмен липидов в организме: Липиды, преимущественно в виде нейтральных триглицеридов, поступая с пищей в двенадцатиперстную кишку, подвергаются эмульгированию желчью с образованием хиломикронов диаметром 5 нм. Под влиянием липазы поджелудочной железы и кишечного сока триглицериды гидролизуются до жирных кислот, моноглицеридов и образуют мицеллы. Жирные и желчные кислоты формируют водорастворимые комплексы (холеинаты), которые, поступая в кишечный эпителий, снова распадаются до жирных кислот, В кишечном эпителии при наличии АТФ осуществляется ресинтез триглицеридов, которые поступают в лимфу в составе липопротеинов. Часть триглицеридов всасывается без гидролиза. Ненасыщенные жирные кислоты с короткой углеродной цепью поступают в систему воротной вены. Триглицериды, попадая в венозную кровь, частично задерживаются в легких и в дальнейшем в кровеносном русле расщепляются липопротеиновой липазой, образующейся эндотелием сосудов, до жирных кислот и глицерина. Жирные кислоты адсорбируются на альбумине и доставляются в жировые депо, где снова ресинтезируются в триглицериды, а частично доставляются к различным органам, особенно к печени, где в качестве энергетического субстрата окисляются. Глицерин подвергается фосфорилированию с образованием глицеральдегидфосфата, являющегося общим продуктом углеводного и жирового обмена. Жирные кислоты вступают в реакции окисления, при которых углеродная цепь укорачивается на два углеродных атома и образуется молекула ацетил-КоА за каждый цикл, 261 окисление свободных жирных кислот происходит внутри митохондрий. В результате окисления и сопряженного с ним окислительного фосфорилирования очень большое количество химической энергии свободных жирных кислот аккумулируется в виде АТФ. Так, при окислении одной молекулы пальмитиновой кислоты образуется 130 молекул АТФ, в то время как при окислении молекулы глюкозы, одного из наиболее важных в энергетическом отношении субстратов, синтезируется только 38 молекул АТФ. Нарушения основных этапов обмена липидов в организме: 1. Нарушение переваривания и всасывания липидов в тонкой кишке 2. Нарушение процессов транспорта липидов кровью и перехода их из крови в ткани 3. Нарушение обмена липидов в жировой ткани (избыточное или недостаточное их образование и отложение) 4. Избыточное накопление жира в органах и тканях, не относящихся к жировой ткани (жировая инфильтрация и жировая дистрофия) 5. Нарушение межуточного жирового обмена Нарушение переваривания и всасывания липидов в тонкой кишке Причины, вызывающие нарушение переваривания и всасывания липидов в кишках: - недостаточное эмульгирование жиров из-за снижения поступления желчи в двенадцатиперстную кишку, что наблюдается при механической желтухе, гепатите, интоксикациях, расстройствах кровообращения, гипоксии; -нарушение гидролиза триглицеридов из-за недостаточного поступления сока поджелудочной железы в полость кишечника (опухоли поджелудочной железы, панкреатиты, закупорка протока поджелудочной железы) или вследствие недостаточной активации панкреатической липазы (ахолия); -недостаточное образование кишечной липазы (воспаление, расстройство кровообращения в кишечнике, нейроэндокринные расстройства); -избыток в пище солей Са2+ и Мg2+ (или уменьшение их всасывания) вследствие образования нерастворимых солей жирных кислот. С другой стороны, первичное нарушение всасывания жирных кислот может вызвать потерю Са2+ с калом и развитие остеопороза (кишечный рахит); -поражение эпителия кишечника инфекционными и токсическими агентами, дефицит факторов, участвующих в ресинтезе триглицеридов и их транспорте в кишечном эпителии: дефицит витамина А, группы В, аскорбиновой кислоты, отравление монойодацетатом, флоридзином (блокируют процессы фосфорилирования и использования АТФ для ресинтеза триглицеридов) -дефицит в пище аминокислоты холина (или недостаточное его образование из метионина) при малобелковом питании. Расстройства гидролиза жиров способствуют формированию стеатореи, т. е. выделению с калом большого количества жира. В норме 262 взрослый человек, потребляя 60-120 г жира, выделяет его с калом не более 7 г за сутки. При нарушении расщепления количество жира в кале возрастает. При этом жирорастворимые витамины А, Д, Е, К поступают в организм в меньшем количестве, что и способствует их дефициту. В результате возможно нарушение образования протромбина в печени при недостатке витамина К и остеопороз при дефиците витамина Д. Нарушения расщепления и всасывания триглицеридов способствуют снижению их в крови и, что особенно важно, дефициту ненасыщенных жирных кислот, которые в организме не синтезируются. Взрослый человек может находиться на диете, не содержащей жира, в течение 3-4 месяцев без патологических явлений , затем тяжелые поражения ( воспаление и экземы кожи, выпадение волос , поражение почек , замедление роста у молодых, понижение способности к размножению - дефицит ненасыщенных ЖК). Нарушение транспорта липидов и перехода их из крови в ткани Нарушение транспорта липидов в организме и перехода их из крови в ткани может проявляться следующими изменениями состава крови: 1) гиперлипопротеинемия — увеличение содержания липопротеидов в плазме крови; 2) гиполипопротеинемия — уменьшение содержания липопротеидов в плазме крови; 3) дислипопротеинемия — нарушение соотношения между отдельными классами липопротеидов плазмы крови; 4) гиперлипацидемия — увеличение содержания свободных жирных кислот в крови. В плазме крови содержатся несколько классов липопротеидов: хиломикроны (ХМ), липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеиды промежуточной плотности (ЛППП), липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), липопротеиды высокой плотности (ЛПВП). Характеристика разных классов липопротеидов крови: 1) ХМ: основной липидный компонент-триглицериды место образования - эпителий тонкого кишечника функции – транспорт экзогенных триглицеридов 2) ЛПОНП: основной липидный компонент-триглицериды место образования - печень функции – транспорт экзогенных триглицеридов 3) ЛПНП: основной липидный компонент-холестерин место образования – кровеносные капилляры печени функции – транспорт холестерина к периферическим тканям 4) ЛПВП 263 основной липидный компонент-фосфолипиды место образования – печень, тонкий кишечник функции – транспорт холестерина от периферических тканей к печени Гиперлипопротеинемии Повышенный уровень липидов крови является важным фактором в появлении и развитии дегенеративных изменений сосудов, особенно сердца. Уровень липидов крови в норме зависит от возраста, пола, характера питания. У взрослых о гиперлипопротеинемии свидетельствует увеличение холестерина свыше 300 мг% (7,8 ммоль/л) или триглицеридов более 250 мг%. Сочетание избыточного приема жиров и холестерина со снижением образования и активности липопротеиновой липазы крови служит причиной гиперлипопротеинемии. Нарушение расщепления липидов крови обусловлено дефицитом гепарина, стимулирующего образование эндотелиальными клетками сосудов липопротеиновой липазы, а также при атеросклеротических изменениях сосудов, когда образование ее снижено. Нередко гиперхолестеринемия наблюдается при ряде заболеваний (сахарный диабет, нефротический синдром, уремия, холестаз, алкоголизм, гипотиреоз, гипофизарная недостаточность). Это обусловлено понижением активности липопротеиновой липазы, мобилизацией жира из жировых депо, нарушением транспортной функции альбуминов. Гиперлипопротеинемия сопровождается развитием атеросклероза, организацией атероматозных бляшек сосудов, повышением свертывания крови и образованием тромбов, способствует формированию гипертензии. По происхождению гиперлипопротеинемии бывают первичными (наследственными) и вторичными (приобретенными). В зависимости от причин и механизмов развития гиперлипопротеинемия может быть алиментарной (пищевой), транспортной (при перемещении жира из депо в печень) и ретенционной (вследствие задержки жира в крови, например, в связи с изменением соотношения белковых фракций крови при постгеморрагической анемии, нефротическом синдроме). Алиментарная гиперлипемия наблюдается через 2 — 3 ч после нагрузки жиром, достигая максимума через 4 — 6 ч. Через 9 ч содержание жира в крови возвращается к норме. Блокада системы мононуклеарных фагоцитов, спленэктомия, нарушение образования гепарина, активирующего липопротеидлипазу, способствуют более высокой и длительной гиперлипемии. Такой же эффект вызывают натрия хлорид, желчные кислоты, которые являются ингибиторами липопротеидлипазы. Те же факторы могут способствовать происхождению ретенционной гиперлипемии. Так, при атеросклерозе гиперлипемия связана с уменьшением в крови содержания гепарина и низкой активностью липопротеидлипазы, при диабете — дефицитом липокаической субстанции и торможением поступления в кровь фермента. 264 Транспортная гиперлипемия возникает при обеднении печени гликогеном (голодание, сахарный диабет), а также при повышенном образовании адреналина, кортикотропина, соматотропина, тироксина и 0-липотропина. Введение глюкозы может тормозить транспорт липидов, поскольку из глюкозы при наличии инсулина синтезируются гликоген и триглицериды. Гиперлипопротеинемия является важным фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний в основном в связи со значительным влиянием холестерина на развитие атеросклероза. Кроме этого, некоторые гиперлипидемии влияют на развитие острого панкреат Нарушение обмена липидов в жировой ткани (избыточное или недостаточное их образование и отложение) Жировая ткань не является простым депо жира, в ней постоянно происходят интенсивные обменные процессы: синтез и расщепление триглицеридов, гидрогенизация и дегидрогенизация жирных кислот, синтез и распад белка, обмен глюкозы по пентозному пути, образование высших жирных кислот из продуктов обмена углеводов и белка. Нарушение обмена липидов в жировой ткани включают увеличение синтеза жира в жировых депо, торможение и усиление мобилизации жира из жировых депо. Результатом нарушения регуляции поступления жира в жировую ткань, образования его и утилизации как источника энергии является ожирение. Ожирение — это наклонность организма к чрезмерному увеличению массы тела под влиянием определенных условий. При этом масса тела увеличивается вследствие ненормальной аккумуляции жира в депо. По этиологии различают три вида ожирения — алиментарное, гормональное и церебральное (гипоталамическое). Существенна роль наследственности в патогенезе ожирения. Ожирение развивается в результате трех основных патогенетических факторов: 1) увеличенного потребления углеводов, жиров при несоответствующем этому поступлению энергетическом расходовании жира; 2) недостаточного использования (мобилизации) жира депо как источника энергии; 3) избыточного образования липидов из углеводов. Одной из существенных причин ожирения является избыточное (по отношению к энергетическим затратам) потребление пищи, связанное с усилением аппетита. Последнее обусловлено повышенной возбудимостью пищевого центра, в частности нервных образований гипоталамической области. Экспериментально установлено, что раздражение вентролатеральных ядер гипоталамуса и разрушение вентро-медиальных вызывают отсутствие чувства насыщения, усиление аппетита, гиперфагию с последующим отложением жира (так называемое гипоталамическое ожирение). Клиническим аналогом такого рода ожирения является 265 диэнцефальное ожирение, развивающееся в результате инфекционного и токсического поражения нервных образований в межуточном мозге, а также при опухолях в этой области. Известно, что избыточное образование глюкокортикоидов (синдром или болезнь Иценко - Кушинга) также приводит к отложению жира в области туловища и лица. Это объясняется усилением секреции желудочного сока, повышением аппетита, что ведет к избыточному приему пищи. Кроме того, регионарность ожирения свидетельствует о роли расстройств гипоталамической области. Понижение выхода жира из его депо наступает при подавлении функции щитовидной железы и гипофиза, гормоны которых (тироксин, СТГ, ТТГ) активируют мобилизацию жира и последующее его окисление. Повышенная продукция АКТГ гипофиза, глюкокортикоидов надпочечников и инсулина способствует отложению жира и образованию его из углеводов. Понижение функции половых желез приводит к избыточному отложению жира, если оно сопровождается нарушением деятельности гипоталамических центров Синтез и мобилизация жира регулируются не только нейроэндокринными, но и метаболическими влияниями. Отложение жира в жировой ткани происходит не столько при избытке жира в пище, сколько за счет новообразования из углеводов (киты, тюлени, дельфины питаются в основном углеводами, а не жиром). Продукт обмена углеводов – пировиноградная кислота – декарбоксилируется с последующим образованием ацетил КоА. Ацетил КоА при участии АТФ и НАДФ-Н2 конденсируется через ряд этапов в высшие жирные кислоты. НАДФ-Н2 образуется в основном в процессе пентозного цикла обмена углеводов, поэтому в тех тканях, где пентозный цикл достаточно выражен (жировая) образование жира из углеводов происходит в большом масштабе. Глюкоза также является источником α-глицерофосфата (по гликолитическому циклу), достающего глицерин для синтеза триглицеридов, в связи с чем без глюкозы синтез триглицеридов в жировой ткани невозможен. Реакция перехода глюкозы в жирные кислоты, по-видимому, необратима. Таким образом, при наличии одного источника энергии – глюкозы – часть НЭЖК (как альтернативный источник энергии) выключается из обращения и откладывается про запас в виде ТГ в жировой ткани. Если имеется дефицит глюкозы (голодание) или она недостаточно используется (диабет), то НЭЖК освобождается и используется как источник энергии. Гипогликемия, а также дефицит инсулина способствует усиленному образованию контринсулярных гормонов (катехоламины, глюкагон, глюкокортикоиды, кортикотропин, соматотропин, тироксин). Последние, воздействуя на мембраны клеток жировых депо, активируют аденилциклазу, которая обеспечивает образование цАМФ, активирующую гормончувствительную липазу, обеспечивающую расщепление триглицеридов. Жирные кислоты и глицерин поступают в кровь. Именно интенсивная мобилизация жира и недостаточное использование углеводов и 266 жирных кислот для липогенеза при диабете и углеводном голодании способствуют исхуданию. Избыточное накопление жира в органах и тканях, не относящихся к жировой (жировая инфильтрация и дистрофия) Если приносимый кровью к клеткам жир не подвергается в них расщеплению и окислению, не выводится и длительное время остается в клетках, возникает жировая инфильтрация (пропитывание). Сочетание ее с нарушением протоплазматической структуры называется — жировая дистрофия. Мобилизация жира из печени происходит в виде бета- липопротеинов. Контролируется этот процесс липокаином, вырабатываемым в поджелудочной железе. Кроме этого, большое значение в мобилизации беталипопротеинов из печени принадлежит фосфолипидам, для образования которых необходимы метионин и холин. Основу патогенеза жировой дистрофии составляют повышение синтеза триглицеридов вследствие переедания и нарушения мобилизации липопротеинов из печени в результате ее токсико-инфекционных поражений, а также белковая и инсулярная недостаточность. Поэтому, при сахарном диабете с поражением не только бета-клеток, но и клеток выводных протоков поджелудочной железы (тотальный диабет) липокаин не образуется, и беталипопротеины не поступают в кровь, а продолжают откладываться в межклеточных пространствах и в клетках, обеспечивая формирование жировой инфильтрации и жировой дистрофии. Воспалительные, токсико-инфекционные поражения печени (отравления фосфором, мышьяком, алкоголем), цирроз печени, авитаминозы, вызывая расстройства функций окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов печени, также сопровождаются ее ожирением. Это обусловлено усилением липолиза, нарушением окисления жирных кислот и торможением мобилизации жира. Дефицит метионина и холина - важнейших субстратов, входящих в состав и-липопротеинов, ведет к недостатку последних и, как следствие, к торможению мобилизации жира из печени с развитием жировой инфильтрации и жировой дистрофии. В норме липиды составляют 5 -10% веса печени взрослого человека.Об ожирении печени говорят тогда, когда 50% печеночных клеток имеют отложение жира или содержание триглицеридов, превышающее 10% сухого вещества. Ожирение печени происходит преимущественно за счет накопления триглицеридов. Нарушение межуточного жирового обмена Нарушения превращения жирных кислот 267 Жирные кислоты поступают в кровь из пищи и из жировых депо, а также при гидролизе бета-липопротеинов печени. Основная масса жирных кислот доставляется в печень, где используется для ресинтеза триглицеридов, которые входят в состав более сложных липидов и липопротеинов. Часть жирных кислот окисляется до образования холестерина и кетоновых тел. Кетоновые тела вне печени через образование ацетил-КоА используются в цикле Кребса как энергетический материал с образованием конечных продуктов СО2 и Н2О. При дефиците углеводов, в том числе в печени, или нарушении их утилизации (сахарный диабет, голодание, токсикоинфекционные поражения печени) усиливаются образование контринсулярных гормонов, мобилизация жира из жировых депо, образование ацетил-КоА, а также понижается его включение в цикл Кребса. Жирные кислоты в большом количестве поступают в печень, где интенсивно используются (в условиях дефицита углеводов) как основной энергетический материал. Резко возрастает количество холестерина и кетоновых тел (ацетон, ацетоуксусная и бета-оксимасляная кислоты). Использование ацетоновых тел в цикле Кребса в органах относительно возрастает, но количество их в крови остается повышенным. Это явление получило название кетоза. Таким образом, в результате нарушения превращения жирных кислот развиваются явления гиперхолестеринемии и кетоза. Нарушения образования и превращения холестерина Холестерин входит в состав всех фракций крови. Больше всего его в беталипопротеинах. В крови человека содержится 150 - 250 мг% (3,9 - 6,5 ммоль/л холестерина). Синтез его происходит почти во всех тканях, но больше всего в кишечнике и печени. При избыточном поступлении пищевого холестерина синтез его в печени тормозится по принципу обратной связи. Повышение синтеза холестерина в печени наблюдается при отсутствии желчных кислот. В условиях их дефицита синтез холестерина в слизистой тонкой кишки увеличивается в 5 -10 раз. Основное влияние на уровень холестерина оказывает содержание жира, особенно соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в пище. Так, превалирование ненасыщенных жирных кислот снижает уровень холестерина и повышает выделение желчных кислот. Важным путем элиминации холестерина является синтез из продуктов его распада желчных кислот в печени и удаление их с калом. Ситуационные задачи Задача 1 У больного, страдающего ожирением, наблюдается повышение АД, повышение свертывания крови, склонность к тромбообразованию. Отмечается ухудшение легочной вентиляции, уменьшение жизненной емкости легких, одышка при физическом напряжении. Каковы механизмы описанных проявлений? 268 Задача 2 У мышей с наследственным ожирением отмечается гипергликемия, гиперлипидемия, усиление липогенеза. Каковы механизмы описанных проявлений? Задача 3 У больного камень общего желчного протока прекратил поступление желчи в кишечник. Нарушение какого процесса пищеварения при этом наблюдается? Каковы возможные последствия этого нарушения и как их можно объяснить? Задача 4 Больной жалуется на периодическое послабление стула, которое связывает с приемом жирной пищи, сопровождающееся уменьшением окраски кала. При этом содержание липидов в сыворотке крови у него нормальное. Какой этап липидного обмена нарушен у больного? Каковы возможные причины этого нарушения? Каковы механизмы описанных проявлений? Тестовые задания Задание 1. При голодании (во втором периоде) у больного может повышаться количество липидов в крови. Какая форма гиперлипопротеинемии имеет место в данном случае? A. Церебральная B. Ретенционная C. Транспортная D. Алиментарная E. Диэнцефальная Задание 2. В эксперименте животному произведено разрушение вентрамедиальных ядер гипоталамуса, вследствие чего у него наблюдается развитие ожирения. Какой вид ожирения имеет место в данном случае? A. Алиментарное B. Гипоталамическое C. Гормональное D. Гиперпластическое E. Периферическое Задание 3. У здорового человека содержание жира в крови после жировой нагрузки характеризуется следующими показателями: через 2 часа – 9 г/л, через 4 часа – 10 г/л, через 6 часов – 11 г/л, через 8 часов – 5 г/л. Как называется гиперлипопротеинемия, которая возникла после нагрузки жиром? A. Алиментарная 269 B. C. D. E. Ретенционная Транспортная Эссенциальная Семейная Задание 4. Больной 67-ми лет страдает атеросклерозом сосудов головного мозга. При обследовании выявлена гиперлипопротеинемия. Какой класс липопротеидов плазмы крови наиболее вероятно будет значительно повышен при биохимическом исследовании крови? A. Липопротеиды низкой плотности B. Липопротеиды высокой плотности C. Альфа-липопротеиды D. Хиломикроны E. Комплексы жирных кислот с альбуминами Задание 5. На 8-й день лечебного голодания у пациента в анализе крови выявлена гипогликемия и гиперлипопротеинемия. Какая форма гиперлипопротеинемии имеет место в данном случае? A. Алиментарная B. Субстратная C. Транспортная D. Эссенциальная E. Ретенционная Задание 6. При копрологическом исследовании пациента гастроэнтерологического отделения установлено, что кал обесцвечен, в нем обнаружены капли нейтрального жира. Наиболее вероятной причиной этого есть нарушение: A. Процессов всасывания жира в кишечнике B. Поступления желчи в кишечник C. Секреции поджелудочного сока D. Секреции кишечного сока E. Кислотности желудочного сока Задание 7. У больного после приступа желчекаменной болезни прекратилось поступление желчи в кишечник. Нарушение какого процесса в жировом обмене при этом наблюдается? A. Секреции панкреатической липазы B. Эмульгирования жиров C. Гидролиза жиров D. Активации кишечной липазы E. Межуточного обмена жиров 270 Задание 8. Больной жалуется на периодическое послабление стула, которое связывает с приемом жирной пищи. При этом он отмечает уменьшение окраски кала. При лабораторном исследовании установлено нормальное содержание липидов в сыворотке крови. Нарушение какого из этапов липидного обмена имеет место у данного больного? A. Мобилизации из жировой ткани B. Транспорта кровью C. Межуточного обмена D. Расщепления в кишечнике E. Всасывания в кишечнике Задание 9. При обследовании 45-летнего мужчины в его анализе крови обнаружено повышенное содержание липопротеидов низкой плотности. Риск развития какого заболевания повышен у данного пациента? A. Подагры B. Гепатита C. Ожирения D. Атеросклероза E. Сахарного диабета Задание 10. Больной К.,48-ми лет,страдающий ожирением, проводил курс лечебного голодания в домашних условиях.На 10-е сутки почувствовал возбуждение, появилось глубокое, шумное дыхание, артериальное давление снизилось до 90/60 мм рт.ст. Уменьшилось выделение мочи, моча с запахом ацетона. Чем обусловлены описанные явления? A. Негазовым алкалозом B. Гипергликемией C. Кетозом D. Гипогликемией E. Газовым ацидозом Задание 11. У мужчины 55 лет-ти при ультразвуковом исследовании обнаружили признаки атеросклеротического поражения коронарных сосудов. Увеличение какого из показателей крови наиболее вероятно для этого состояния? A. ЛПНП B. ЛПВП C. Хиломикронов D. Креатинина E. Трансаминаз Задание 12. Кроликов кормили пищей с добавкой холестерина. Через 5 месяцев обнаружены атеросклеротические изменения в аорте. Назовите главную причину атерогенеза в данном случае? 271 A. B. C. D. E. Экзогенная гиперхолестеринемия Гиподинамия Недоедание Эндогенная гиперхолестеринемия Переедание Задание 13. У больного хроническим гепатитом обнаружено значительное снижение синтеза и секреции желчных кислот. Какой процесс в наибольшей степени будет нарушен в кишечнике этого больного? A. Переваривание белков B. Переваривание углеводов C. Расщепление жиров D. Всасывание аминокислот E. Эмульгирование жиров Задание 14. У пациента имеются признаки нарушения всасывание жиров в кишечнике. Причиной этого может быть дефицит в полости тонкой кишки следующих компонентов: A. Жирорастворимых витаминов B. Желчных пигментов C. Желчных кислот D. Липолитических ферментов E. Солей кальция Задание 15. Больной после приема жирной пищи чувствует тошноту, общую слабость; со временем появились признаки среатореи. В крови холестерин – 9,2 ммоль/л, повышен прямой билирубин. Причиной нарушения пищеварения у данного больного является нехватка в кишечнике: A. Фосфолипидов B. Хиломикронов C. Желчных кислот D. Жирных кислот E. Триглицеридов Эталоны ответов к тестам 1. – C 2. – B 3. - A 4. - A 5. – C 6. – B 7. – B 8. – E 9. – D 10. –C 11. - A 12. –A 13. – E 14. – C 15. – C 272 7.5. НАРУШЕНИЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО РАВНОВЕСИЯ У здорового человека рН крови колеблется в пределах 7,36 -7,44, а большинства клеток - от 7,0 до 7,2. Как известно, рН определяется соотношением недиссоциированных кислот и буферных анионов. Мембраны клеток легко проницаемы для катионов и небелковых анионов. С помощью калий-натриевого насоса поддерживается высокая концетрация калия в клетке и натрия во внеклеточной среде. Не проходят через мембрану только лишь анионы белковой природы. Все катионы плазмы и эритроцитов не обладают буферными свойствами, так как не связывают ни гидроксильные, ни водородные ионы. Сумма их дает титруемую щелочность. Анионы бикарбоната, белка, фосфорной кислоты связываются с ионами водорода и поэтому обладают буферными свойствами. Все они входят в состав так называемых буферных оснований. Анионы хлора, серной кислоты, органических кислот не обладают буферными свойствами и обеспечивают титруемую кислотность. Таким образом, буферными свойствами, т. е. способностью компенсировать избыток образующихся в организме кислот, обладают бикарбонаты, белки, в том числе гемоглобин, и анионы фосфорной кислоты. В условиях патологии сдвиги рН крови за пределы 7,0 - 7,8 несовместимы с жизнью. Роль оснований внеклеточной жидкости осуществляют ионы бикарбоната (НСО3-),двузамещенного фосфата (НР04-), хлора (CI-) и белки (белки плазмы, клеток, в том числе гемоглобин). Эффективное поддержание кислотно-щелочного равновесия осуществляется тремя путями: путем разбавления кислот и щелочей в жидкостях организма, буферными системами крови и клеток, различными физиологическими механизмами. Самым простым, но малоэффективным способом поддержания рН является разбавление кислот и щелочей. Буферная система представлена слабыми кислотами и сильными основаниями. Выделяют следующие буферы: 1. Бикарбонатный буфер. 2. Фосфатный буфер. 3. Белковый буфер. 4. Гемоглобиновый буфер. Ацидоз Метаболический ацидоз. Возникает в результате нарушения обмена веществ при самых разнообразных процессах, особенно гипоксии, сахарном диабете, токсико-инфекционных поражениях печени, недостаточности почек, а также при значительной потере из организма пищеварительных соков, богатых основаниями (поджелудочный сок, кишечный сок). Введение закисляющих диуретиков, например, диакарба (диамокс) снижает реабсорбцию НСО3- в почечных канальцах, и они выделяются с мочой вместе 273 с натрием. Задерживается секреция ионов водорода, которые в плазме связываются с НСО3- и образуют СО2 и Н2О. Выделение СО2 легкими способствует дальнейшему снижению бикарбоната плазмы. Почки, как и легкие, принимают участие не только в компенсации ацидоза, но и в восстановлении буферных систем, ибо секреция ионов водорода идет в объеме, равном выделению титруемых кислот и реабсорбированному бикарбонату натрия. Таким образом, компенсаторные механизмы при метаболическом ацидозе направлены на снижение ионов водорода путем разбавления, участия буферных систем, выделения ионов водорода с мочой и углекислого газа через легкие. Ацидоз вызывает тяжелые нарушения функций органов и систем организма. Активируются симпатоадреналовая и гипоталамо-, гипофизарнокортикальная системы. При рН 7,0 - 7,2 ведущим признаком является глубокое дыхание, при этом минутный объем дыхания в 5 - 6 раз превышает нормальный. Клинические наблюдения показывают, что дальнейшее снижение рН опасно для жизни, ибо нарушается возбудимость дыхательного центра и интенсивность легочной вентиляции. Понижается сродство гемоглобина к кислороду. Наблюдаются тахикардия, снижение проводимости, экстрасистолии и даже фибриляция сердца, снижение вольтажа зубцов ЭКГ. Снижается артериальное давление и объемная скорость кровотока. Сосуды расширяются при снижении рН до 7,2 и суживаются при рН ниже 7,2. Снижается кровоснабжение мозга и почек. Нарушается мочеобразование. В крови уменьшается рН, рСО2, СБ (стандартный буфер), становится отрицательной ИО (избыток оснований), увеличивается содержание ионов натрия, калия и хлора, если рН мочи не ниже 4,5. Если же рН мочи ниже 4,5, хлор выделяется с мочой в виде хлористого аммония, и поэтому количество его в крови уменьшается. Уменьшение рН ниже 7,2 сопровождается спутанностью сознания, повышением мышечной возбудимости, судорогами, развитием комы. При рН около 7,0 нарушается всякий контакт с больным. Дыхательный (газовый) ацидоз. Уменьшение объема или полное прекращение легочной вентиляции, расстройства кровообращения в легких, вдыхание СО2 ведут к накоплению угольной кислоты и развитию респираторного (дыхательного) ацидоза. При этом показано, что при легочной патологии первоначально нарушается транспорт кислорода, а затем только задерживается выведение углекислого газа. Снижение легочной вентиляции наблюдается также при поражении центральной нервной системы, легких и дыхательных мышц. При остром нарушении в течение первых 10 -15 минут срабатывает буферный механизм. Содержание СО2 возрастает, и раздражение дыхательного центра может приводить к учащению дыхания и частичному выделению СО2 через легкие при условии неполного прекращения вентиляции. В связи с диссоциацией угольной кислоты ионы водорода соединяются с белками, двузамещенными 274 фосфатами. В костной ткани ион водорода вытесняет ионы натрия и кальция, что может привести к остеопорозу. Ионы водорода поступают в эритроциты и связываются восстановленным гемоглобином. Из эритроцитов выходят ионы натрия и калия в обмен на ионы водорода. Натрий, освобождаемый из костной ткани при диссоциации хлористого натрия в плазме, а также из белков за счет соединения с ионами водорода, соединяется с бикарбонатом (НСО3-), и поэтому концентрация бикарбоната натрия возрастает. Важное значение в компенсации ацидоза принадлежит почкам. При некомпенсированном газовом ацидозе суживается просвет бронхов, в них накапливается повышенное количество вязкой слизи и, как следствие, прогрессирует дальнейшее нарушение легочной вентиляции. Это ведет к гипоксии, нарушению окисления, что, наряду с увеличением содержания угольной кислоты в крови, обеспечивает снижение АН крови. Вследствие учащения дыхания потребление кислорода дыхательной мускулатурой увеличивается. Нарастает периферическое сопротивление сосудов, и поэтому артериальное давление в большом и особенно в малом круге кровообращения повышается. Происходит активация симпатоадреналовой и гипоталамогипофизарно-надпочечниковой систем. Регистрируется тахикардия. При дальнейшей гиперкапнии систолический и минутный объем крови снижается. Уменьшается возбудимость адренорецепторов, и системное артериальное давление падает. В крови снижается рН, количество ионов хлора; увеличивается СО2, отмечается избыток оснований, стандартных бикарбонатов, нарастает количество натрия и калия. Общее увеличение количества внеклеточного натрия сочетается с задержкой воды, например, при хронической легочной недостаточности, что первоначально проявляется увеличением массы больного, а в последующем развитием заметных отеков. Алкалоз Метаболический (негазовый) алкалоз встречается довольно редко и может формироваться при потере нелетучих кислот и при избыточной секреции калия, что одновременно сочетается с усиленной секрецией ионов водорода (Н+), а также при избыточном введении ощелачивающих диуретиков (салуретиков), например производных ртути, тиазида и др. Основное действие их заключается в снижении реабсорбции натрия в почечных канальцах. 1 ммоль натрия удерживает в организме 7 мл воды. Поэтому с удалением натрия выделяется и вода. При этом хлориды теряются в большем количестве, чем натрий, потому количество бикарбоната натрия возрастает. Потеря нелетучих кислот имеет место при неукротимой рвоте, стенозе привратника. Усиленная секреция ионов калия и водорода в почках отмечается при гиперсекреции минерало- и глюкокортикоидов. В крови усиливается диссоциация NaCl и Н2СОЗ. При этом ионы водорода и хлора используются для образования соляной кислоты в желудке, а натрий 275 соединяется с НСОЗ- и, образуя бикарбонат натрия, увеличивает щелочной резерв межклеточной жидкости и крови. Белковый буфер в щелочной среде диссоциирует, как кислота. Происходит обмен электролитов между клетками и внеклеточной жидкостью. Ионы водорода выходят из клеток взамен ионов натрия и калия. Они соединяются с бикарбонатом (НСОЗ- ), увеличивая концентрацию угольной кислоты. Снижение частоты дыхания уменьшает выделение СО2 и формирует дыхательную гипоксию, а это способствует накоплению кислых продуктов, особенно молочной и пировиноградной кислот. В почках усиленно секретируются ионы НСОЗ-, натрия, калия и тормозится секреция ионов водорода (Н+). Избыток НСОЗ- в плазме и межклеточной жидкости вытесняет из хлористого натрия (NaCI) ионы хлора (CI-), которые выделяются с мочой. При некомпенсированном алкалозе в плазме и внеклеточной жидкости увеличивается рН, СБ, ИО, снижается содержание ионов Н+, Na+, K+, Сl-. Это ведет к падению осмотического давления плазмы и межклеточной жидкости и переходу воды в клетки, в том числе и в эритроциты, и к их набуханию. Респираторный (газовый) алкалоз развивается при усиленной вентиляции легких (при поражении нервной системы, эмоциях, отравлениях, у беременных женщин и при подъеме на высоту). При этом происходит избыточное выведение СО2 и рН смещается в сторону алкалоза. Соотношение в бикарбонатном буфере становится больше, чем 1:20. Бикарбонат реагирует с ионами водорода с образованием двух ионов водорода и иона карбоната Компенсация должна осуществляться прежде всего легкими за счет урежения дыхания и задержки СО2. Диссоциируют так же, как кислоты, белки и однозамещенные фосфаты. Из клеток выходят ионы водорода, а в клетки поступают ионы натрия и калия. В почках тормозится секреция ионов водорода и усиливается поступление в мочу натрия и бикарбоната. Однако почечный механизм начинает функционировать через 16-18 часов и в полном объеме только через несколько дней. В крови хлор выходит из эритроцитов, связывается с образованием хлористого натрия и угольной кислоты. При некомпенсированном дыхательном алкалозе в крови и межклеточной жидкости увеличивается рН, количество ионов хлора, снижается содержание бикарбоната, натрия, калия. Уменьшены такие показатели кислотно-щелочного равновесия, как рСО2, стандартные бикарбонаты, избыток оснований имеет отрицательную величину. Некомпенсированный алкалоз сопровождается рядом нарушений в организме. Снижается системное артериальное давление, систолический и минутный объем крови, объем циркулирующей крови. Это может вести к тканевой гипоксии, накоплению кислот в результате метаболических расстройств. Ситуационные задачи Задача 1 276 У больного с пилоростенозом часто повторяющаяся рвота привела к резкому ухудшению общего состояния. Появилась апатия, слабость, повышение тонуса мышц, иногда судороги. Какая форма нарушения кислотно-основного состояния развилась у больного, механизм ее возникновения? За счет, каких буферных систем и физиологических компенсаторных механизмов происходит компенсация этого состояния? Задача 2 У больного во время приступа бронхиальной астмы при определении рСО2 в крови обнаружено наличие гиперкапнии. Какая форма нарушения кислотноосновного состояния имеет место в данном случае, механизм еѐ возникновения? За счет, каких буферных систем и физиологических компенсаторных механизмов происходит компенсация этого состояния? Задача 3 У больного сахарным диабетом отмечается высокий уровень гипергликемии, кетонурия, глюкозурия, гиперстенурия и полиурия. Каков механизм указанных проявлений? Какая форма нарушения кислотно-основного состояния имеет место в данном случае и каков ее механизм? Каковы возможные компенсаторные механизмы при этом? Задача 4 У больного пищевой токсикоинфекцией, сопровождающейся профузными поносами, развилось тяжелое состояние с нарушением сознания и дыханием типа Куссмауля. Исследование рН крови показало величину 7,30. В крови определяется резкое снижение щелочных резервов. Реакция мочи кислая, в ней много фосфатов и аммиачных солей. Какая форма нарушения кислотноосновного состояния имеет место в данном случае, каков механизм ее возникновения? За счет, каких буферных систем и физиологических компенсаторных механизмов возможна компенсация этого состояния? Задача 5 У женщины, страдающей токсикозом беременности, наблюдаются частые и обильные рвоты. К какому виду нарушения кислотно-основного равновесия это может привести и почему? За счет, каких буферных систем и физиологических компенсаторных механизмов возможна компенсация этого состояния? Задача 6 У больного выявлено нарушение проходимости дыхательных путей на уровне мелких и средних бронхов. Какое нарушение кислотно-основного равновесия можно обнаружить в крови в данном случае и каковы возможные механизмы компенсации этого состояния? 277 Перед решением заданий напоминаем нормалные основные и дополнительные показатели, характеризующие КОС организма. Основные показатели: 1. рН крови – 7,36-7,42 2. рСО2 – 34-45 мм рт.ст. 3. Стандартный бикарбонат (SB) – 21-25 мэкв/л 4. Буферные основания (ВВ) – 45-52 мэкв/л 5. Сдвиг буферных оснований (ВЕ) – (-2,4) – (+2,3) мэкв/л Дополнительные показатели: 1. Молочная кислота крови – 0,33-0,78 ммоль/л (6-16 мг%) 2. Кетоновые тела крови – 5,2 ммоль/л (2-5 мг%) 3. титрационная кислотность суточной мочи (ТК) – 10-30 мл. 4. Аммиак мочи – 20-50 мэкв/л. Тестовые задания Задание 1. У больного с дыхательной недостаточностью рН крови 7,35. Определение рСО2 показало наличие гиперкапнии. При исследовании рН мочи определяется повышение ее кислотности. Какая форма нарушения кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 2. У больного пищевой токсикоинфекцией, сопровождающейся профузными поносами, развилось тяжелое состояние, которое сопровождалось нарущением сознания и дыханием типа Куссмауля. Исследование рН крови показало величину 7,30. В крови определяется резкое снижение щелочных резервов (дефицит оснований). Реакция мочи резко кислая, в ней много фосфатов и аммиачных солей. Какая форма нарушения кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 3. У больного с пилоростенозом часто повторяющаяся рвота привела к резкому ухудшению общего состояния. Появилась апатия, слабость, повышение тонуса мышц, иногда судороги. Какая форма нарушения кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз 278 B. C. D. E. Негазовый ацидоз Выделительный алкалоз Газовый ацидоз Газовый алкалоз Задание 4. При возникновении у человека горной болезни наблюдается компенсаторная гипервентиляция легких. Какой вид нарушения кислотноосновного равновесия при этом может развиться? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 5. У больного во время приступа бронхиальной астмы при определении СО2 в крови выявлено наличие гиперкапнии. Какая форма нарушения кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 6. Больному переливают внутривенно раствор глюкозы с бикарбонатом натрия. Определяются следующие показатели: рН 7,43; рСО2 61 мм рт.ст; SB – 31,5 мэкв/л; ВВ – 59 мэкв/л; ВЕ +8,5 мэкв/л. Какое нарушение кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 7. У больного после острой кровопотери в крови наблюдаются следующие изменения: рН 7,19; рСО2 – 25 мм рт.ст.; SB-11,0 мэкв/л; ВВ – 26,0 мэкв/л; ВЕ – 17,0 мэкв/л. Какое нарушение кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз 279 Задание 8. У больной наблюдается свищ тонкого кишечника с длительной потерей кишечного сока. Получены следующие показатели лабораторных исследований: рН 7,25; рСО2 – 36 мм рт.ст.; SB-14,0 мэкв/л; ВВ – 24,0 мэкв/л; ВЕ – 8,0 мэкв/л. Какое нарушение кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 9. У больного сотрясение головного мозга, сопровождающееся повторными рвотами и одышкой. Получены следующие показатели лабораторных исследований: рН 7,56; рСО2 – 30 мм рт.ст.; SB- 27 мэкв/л; ВВ50,0 мэкв/л; ВЕ +3,0 мэкв/л. Какое нарушение кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 10. У больного вследствие нефроза наблюдается полиурия, гипонатриемия (больной получает диакарб).Получены следующие показатели лабораторных исследований: рН 7,30; рСО2 – 36 мм рт.ст.;SB17,0 мэкв/л; ВВ – 42 мэкв/л; ВЕ – 8,0 мэкв/л. Какое нарушение кислотноосновного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 11. У больного непрекращающаяся рвота, тетания. Получены следующие показатели лабораторных исследований: рН 7,50; рСО2 – 36 мм рт.ст.; SB – 28,0 мэкв/л; ВВ – 57,0 мэкв/л; ВЕ +5,6 мэкв/л. Какое нарушение кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 12. У больного, который находится в коматозном состоянии, получены следующие показатели лабораторных исследований: кетоновые 280 тела крови 58 мг%; ТК суточной мочи – 40 мэкв/сут; рН крови – 7,17; рСО2 – 50 мм рт.ст. ; SB – 15,5 мэкв/л; ВВ – 38,0 мэкв/л; ВА – 13,0 мэкв/л. Какое нарушение кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 13. У больного тяжелая форма токсического поражения почек с анурией. Получены следующие показатели лабораторных исследований: молочная кислота крови – 20 мг%; рН 7,25; рСО2 – 47 мм рт.ст.; SB – 18,5 мэкв/л; ВВ – 40,5 мэкв/л; ВЕ – 7,0 мэкв/л. Какое нарушение кислотноосновного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 14. Больному проводится операция с использованием аппарата искусственного кровообращения. Получены следующие показатели лабораторных исследований: рН 7,20; рСО2 – 37 мм рт.ст.; SB-14 мэкв/л; ВВ – 29,0 мэкв/л; ВЕ – 12,0 мэкв/л. Какое нарушение кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 15. У больного полиурия, гипокалиемия, гипохлоремия (больной получает новурит). У него получены следующие показатели лабораторных исследований: рН - 7,46; рСО2 – 39 мм рт ст.; SB-27,0 мэкв/л; ВВ – 50,0 мэкв/л; ВЕ+4,0 мэкв/л. Какое нарушение кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 16. Больному проводится операция с использованием искусственной вентиляции легких. У него получены следующие показатели лабораторных 281 исследований: рН- 7,47; рСО2 – 25 мм рт.ст.; SB-20 мэкв/л; ВВ – 40,0 мэкв/л; ВЕ+3,0 мэкв/л. Какое нарушение кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Задание 17. У больного острая недостаточность левого желудочка сердца с развитием отека легких. Получены следующие показатели лабораторных исследований: рН - 7,24; рСО2 – 51 мм рт.ст.; SB – 18,0 мэкв/л; ВВ – 45 мэкв/л; ВЕ +8.0 мэкв/л. Какое нарушение кислотно-основного равновесия имеет место в данном случае? A. Негазовый алкалоз B. Негазовый ацидоз C. Выделительный алкалоз D. Газовый ацидоз E. Газовый алкалоз Эталоны ответов к тестам 1. – D 2. - B 3. - C 4. – E 5. – D 6. – A 7. –B 8. - B 9. – C 10. – B 11. – C 12. - B 13. - B 14. - B 15. - C 16. - C 17. - D 7.6. ПИЩЕВОЕ ГОЛОДАНИЕ Голодание — это состояние, возникающее в тех случаях, когда организм не получает пищевых веществ совсем либо получает их в недостаточном количестве, или же не усваивает их вследствие болезни. Различают полное голодание, когда прием пищи полностью прекращен, неполное голодание — при ограниченном поступлении с пищей белков, жиров и углеводов, определяющих калорийность диеты, и частичное голодание, когда калорийность пищи сохраняется, но прекращается поступление в организм одного или нескольких питательных веществ. Полное голодание может быть без ограничения воды и с ограничением или вовсе без воды (абсолютное голодание). Голодание по своему происхождению может быть физиологическим и патологическим. Физиологическое голодание периодически повторяется у некоторых видов животных в связи с особыми условиями их обитания или развития. Примером физиологического голодания является зимняя спячка у 282 некоторых млекопитающих (сурки, суслики), рыб, пресмыкающихся. Наиболее широкое распространение имеет патологическое голодание. ПОЛНОЕ ГОЛОДАНИЕ Причины полного голодания, как и других его видов, могут быть внешними и внутренними. Внешние причины — отсутствие пищи, внутренние — заболевания полости рта, пищевода, препятствующие поступлению пищи в желудочно-кишечный тракт, отсутствие аппетита, отказ от пищи. В развитии голодания, его продолжительности и, следовательно, продолжительности жизни организма, существенное значение имеют внешние и внутренние условия. Продолжительность жизни при голодании уменьшают те внешние условия, которые увеличивают потерю тепла, повышая энергетические траты организма (низкая температура окружающей среды, высокие влажность и скорость движения воздуха, активные движения). Из внутренних условий на продолжительность жизни при голодании влияют пол, возраст, общее состояние организма, количество и качество жировых и белковых резервов, а также интенсивность обмена веществ. У женщин больше резервных запасов жира и ниже интенсивность обмена, поэтому они дольше, чем мужчины, переносят полное голодание. У детей интенсивность основного обмена значительно выше, чем у взрослых. Энергетические затраты у детей увеличены в связи с процессами роста. Теплоотдача у них усилена, так как на единицу массы тела приходится большая поверхность, чем у взрослых. Дети переносят голодание тяжелее, чем взрослые, и смерть их наступает при меньшей относительной потере массы. Возбуждение нервной системы, повышенная функция эндокринных желез (щитовидной и половых) ведут к увеличению энергетических затрат и сокращают продолжительность жизни при голодании. Общая продолжительность полного голодания нормального человека среднего возраста может достигать 60—70 сут. Периоды голодания По клиническим проявлениям полное голодание можно разделить на четыре периода: 1) безразличия; 2) возбуждения; 3) угнетения; 4) параличей и гибели животного. Более глубокое представление об особенностях разных периодов голодания дает патофизиологическая характеристика, учитывающая состояние обмена веществ и энергии. На основании этой характеристики голодание можно подразделить на три периода: 1) неэкономной траты энергии; 2) максимального приспособления; 3) тканевого распада, интоксикации и гибели (терминальный период). 283 Период неэкономной траты энергии Его продолжительность — 2-4 сут. Характерно сильное чувство голода, обусловленное возбуждением пищевого центра. При полном голодании оно продолжается до 5-ти суток, а потом исчезает. Происходит быстрое падение массы тела (исхудание). Основным источником энергии в этот период являются углеводы, о чем свидетельствует величина дыхательного коэффициента, равная 1,0. Возникает гипогликемия, которая усиливает выделение глюкокортикоидов корой надпочечников. Следствием этого являются усиление катаболизма белков в периферических тканях, в частности мышечной, и активация глюконеогенеза в печени. Основной обмен сначала несколько увеличивается, а затем постепенно уменьшается и становится на 10-20% меньше исходного. Развивается отрицательный азотистый баланс. Период максимального приспособления Средняя продолжительность второго периода — 40-50 суток. Темпы уменьшения массы тела замедляются и составляют 0,5-1% в сутки. Чувство голода исчезает. Основным источником энергии являются жиры, о чем свидетельствует величина дыхательного коэффициента, равная 0,7.Гипогликемия увеличивает поступление в кровь липолитических гормонов (адреналина, глюкокортикоидов, глюкагона). Вследствие этого происходит мобилизация жира из депо — развивается гиперлипацидемия. Она, в свою очередь, является причиной усиленного образования кетоновых тел в печени. Возникающая кетонемия может приводить к негазовому ацидозу. Основной обмен в этот период на 10-20% ниже исходного уровня. Азотистый баланс отрицательный. Потеря массы во втором периоде голодания составляет: жировая ткань — 97%, селезенка — 60%, печень — 54%, семенники — 40%, мышцы — 31%, кровь — 26%, почки — 26%, нервная система — 4%, сердце — 3,6%. (феномен Пашутина). Период тканевого распада, интоксикации и гибели Этот период называют терминальным, потому что он предшествует смерти. Его продолжительность — 2-3 суток. Происходит интенсивный' распад тканей, развивается интоксикация. Основным источником энергии являются белки, о чем свидетельствует величина дыхательного коэффициента, равная 0,8. Увеличивается выделение с мочой азота, калия, фосфатов (признаки деструкции клеток и тканевых белков). Смерть наступает при уменьшении массы тела до 50% от исходной. При абсолютном голодании (без воды) различают те же периоды, что и при голодании с водой, но продолжительность их значительно сокращается. Распад белков организма выражен более резко, истощение и гибель организма наступает значительно скорее (3—6 дней). При обезвоживании организма происходит общая интоксикация продуктами 284 распада и нарушение коллоидного состояния белков, что еще больше усиливает протеолитические процессы. НЕПОЛНОЕ ГОЛОДАНИЕ Неполное голодание (недоедание) встречается чаще, чем полное. Многие патологические состояния, особенно связанные с нарушениями функций органов пищеварения, сопровождаются голоданием той или иной степени. Социальные бедствия — война, безработица — также приводят к недоеданию. Неполное голодание от полного отличают следующие особенности: 1) продолжительность (неполное голодание может длиться месяцы, годы); 2) более выраженные деструктивные изменения в тканях; 3) более значительное уменьшение основного обмена (на 30-40%); 4) развитие выраженных отеков вследствие уменьшения содержания белков в плазме крови; 5) большого падения массы тела не происходит из-за задержки жидкости в организме; 6) восстановить жизнедеятельность систем организма после неполного голодания намного труднее. ЧАСТИЧНОЕ ГОЛОДАНИЕ Частичным (качественным) голоданием называют недостаточное поступление с пищей одного или нескольких питательных веществ при нормальной энергетической ценности пищи. Видами частичного голодания являются белковое, жировое, углеводное, витаминное, минеральное, водное голодание. Белковое голодание наступает в тех случаях, когда количество белков, поступающих с пищей, не обеспечивает в организме азотистое равновесие. Потребность в белках непостоянна и зависит от физиологического состояния организма, а также от качества вводимых белков. При отсутствии даже одной из незаменимых аминокислот (аргинина, гистидина, лейцина, изолейцина, лизина, триптофана, треонина, фенилаланина, метионина, валина) в пище азотистый баланс становится отрицательным. При сочетании неполного и качественного белкового голодания может развиться белково-энергетическая недостаточность. Примерами являются: а) алиментарная дистрофия (описана в осажденном Ленинграде во время второй мировой войны); б) алиментарный маразм (развивается у детей до одного года жизни, на первое место выступает энергетическая недостаточность); в) квашиоркор ( развивается у детей в возрасте 3-6 лет, главным в патогенезе является белковая недостаточность). Проявления белково-энергетической недостаточности Недостаточное поступление в организм белков приводит к нарушению белоксинтетической 285 функции печени. Это является причиной гипопротеинемии, которая, в свою очередь, обусловливает развитие онкотических отеков. Энергетическая недостаточность является причиной уменьшения основного обмена. Это проявляется снижением температуры тела (гипотермией). Атрофические изменения развиваются во всех тканях, органах и системах организма. Проявлением атрофических изменений в ЦНС является замедление умственного развития, в пищеварительной системе — расстройства всасывания и диарея, в сердечно-сосудистой системе — гипотензия, в иммунной системе — уменьшение синтеза антител и повышение чувствительности к инфекциям, в красном костном мозге — развитие анемии, в скелетных мышцах — гиподинамия и мышечная слабость, в костях — задержка роста скелета. Недостаточное поступление в организм жиров в энергетическом отношении может быть восполнено углеводами и белками. Однако для обеспечения пластических процессов необходимо вводить хотя бы минимальное количество жира (5 — 6 г), которое содержит незаменимые жирные кислоты — арахидоновую, линолевую и линоленовую. Следует также учитывать, что с жирами поступают жирорастворимые витамины и поэтому жировое голодание неотделимо от витаминного. При недостатке в пище углеводов основные нарушения связаны с усилением кетогенеза в печени, куда транспортируются жиры вследствие ее обеднения гликогеном. Минеральное голодание в чистой форме можно наблюдать лишь в экспериментальных условиях. При недостаточном поступлении в организм натрия хлорида у животных теряется аппетит, расстраиваются секреторные процессы, нарушаются синтез белков, а также функции печени, пищевого канала, почек. Снижается осмотическое давление крови, повышается поступление воды в клетки, падает артериальное давление, нарушается сердечная деятельность, развивается мышечная слабость. При недостаточном поступлении в организм калия снижается возбудимость нервных и мышечных клеток, падает сосудистый тонус, появляется аритмия. Пониженное содержание в пище кальция может привести к тетании; железа — к развитию гипохромной анемии, тканевой гипоксии; кобальта — замедлению созревания нормобластов и выходу зрелых эритроцитов в периферическую кровь; фтора — нарушению костеобразования и развитию кариеса; йода — развитию эндемического зоба и гипотиреоза. Водное голодание вызывает наиболее тяжелые изменения в организме. Уже через 1 — 2 дня животное отказывается принимать пищу и переходит на абсолютное голодание. В организме активизируются катаболические процессы, накапливаются продукты распада, развивается интоксикация. Животные погибают значительно быстрее, чем при полном голодании. Одной из форм качественного голодания является витаминная недостаточность (авитаминозы, гиповитаминозы), которая может быть 286 экзогенной (вследствие отсутствия или низкого содержания витаминов в пище) или эндогенной. Экзогенная витаминная недостаточность может возникать в связи с сезонными изменениями содержания витаминов в пище, неправильным хранением и обработкой пищевых продуктов, в связи с повышением потребности в витаминах при неизменном содержании их в пище. Так, в холодное время года организм может испытывать недостаток тиамина. В условиях Севера скорее развивается недостаточность ретинола, кальциферола и витаминов группы В. Интенсивная физическая работа повышает потребность в витаминах группы В. При обильном потоотделении (горячие цехи) теряются водорастворимые витамины. Потребность в витаминах увеличивается в связи с беременностью и лактацией. Эндогенная витаминная недостаточность возникает, например, при нарушении всасывания витаминов в пищевом канале. Это может быть связано с недостаточностью кишечной липазы или желчи, с нарушением активного транспорта витаминов через кишечную стенку. Витаминное голодание возникает в органах-мишенях, при нарушении превращения витамина в активную форму, в коферменты. Определенную роль при этом играет и нарушение синтеза апоферментов, поскольку витамины, взаимодействуя с апоферментами, проявляют свое специфическое действие. Витаминная недостаточность может развиваться также при опухолевом росте, лейкозах, некоторых энзимопатиях, эндокринных заболеваниях (например, при тиреотоксикозе). К таким же последствиям приводит поступление с пищей антагонистов витаминов (антивитаминов), например, содержащегося в сыром яичном белке гликопротеида авидина — антагониста биотина (витамина Н). Ситуационные задачи Задача 1 Животное находится в состоянии полого голодания. Основной обмен повышен. Энергетические потребности организма обеспечиваются расходом резервных углеводов, дыхательный коэффициент равен 1, синтез белка ограничивается. Снижается биосинтез аминокислот из кетокислот и аммиака. Продолжается распад белка, возникает отрицательный азотистый баланс. Какому периоду голодания соответствуют указанные изменения? Сколько он длится? Каков механизм описанных проявлений? Задача 2 Животное находится в состоянии полного голодания. Неподвижно, шерсть взъерошена, дыхание замедленное, корма не берет. Основной обмен снижен. Дыхательный коэффициент равен 0,7. Энергетический обмен характеризуется окислением преимущественно жира. Азотистый баланс остаѐтся отрицательным. Сохраняется возможность синтеза жизненно необходимых белковых структур за счѐт распада других белков. Какой 287 период голодания характеризуется этими изменениями (клинический и биохимический)? Какова его длительность? Как можно объяснить механизм описанных явлений? Задача 3 У животного, находящегося в состоянии полного голодания, рефлексы отсутствуют, животное резко заторможено. Дыхательный коэффициент равен 0,8. Происходит усиленный распад жизненно важных белков. В моче содержится азот и фосфор. Какой период голодания описан? Сколько он длится? Каковы механизмы описанных изменений? Задача 4 С целью изучения патогенеза полного голодания в эксперимент взяты гомойотермное животное (половозрелая крыса) и пойкилотермное животное (лягушка). Тестом для оценки состояния берется изменение основного обмена. На каком из указанных животных лучше воспроизвести модель полного голодания и почему? Тестовые задания Задание 1. Мужчина 45-ти лет проходит в клинике курс лечебного голодания по поводу ожирения. На 4 сутки от начала голодания сохраняется чувство голода, отмечается общая слабость, угнетение психики, некоторое исхудание. Уровень глюкозы в крови составляет 2,8 ммоль/л, выделение азота с мочой составляет 10 г в сутки. Дыхательный коэффициент 0,9. В каком периоде голодания по патофизиологической характеристике находится пациент? A. Максимального приспособления B. Неэкономной траты энергии C. Угнетения D. Терминальном E. Безразличия Задание 2. В эксперименте на 7 сутки от начала полного голодания с водой у крыс отмечается потеря 45% веса тела. Дыхательный коэффициент равен 0,8. У некоторых животных отмечается появление кератита, наблюдаются участки некроза на коже. Крысы заторможены. В каком клиническом периоде голодания находятся животные? A. Безразличия B. Возбуждения C. Угнетения D. Тканевого распада, интоксикации и гибели E. Параличей и гибели 288 Задание 3. Пациент 28-ми лет, средней упитанности, голодает 48 часов. Какие вещества используются мышечными тканями как источник энергии в данном случае? A. Глюкоза B. Аминокислоты C. Кетоновые тела и жирные кислоты D. Лактат E. Пируват Задание 4. При длительном голодании у людей появляются голодные отеки. Какие изменения в организме приводят к этому? A. Снижение онкотического давления крови B. Снижение осмотического давления крови C. Повышение секреции АДГ D. Снижение секреции АДГ E. Повышение онкотического давления крови Задание 5. Больной злокачественной опухолью пищевода на протяжении недели не принимал пищи. Каким образом изменился гормональный статус у этого больного? A. Повысилась секреция глюкагона B. Повысилась секреция инсулина C. Понизилась секреция кортизола D. Понизилась секреция адреналина E. Повысилась секреция тироксина Задание 6. У больного со стенозом пилорического отдела желудка, который затрудняет прием пищи, наблюдается исхудание, мышечная слабость, отеки на нижних конечностях. О каком виде голодания наиболее вероятно можно подумать? A. Водном B. Неполном (недоедании) C. Абсолютном D. Частичном (белковом) E. Полном с водой Задание 7. В эксперименте в условиях абсолютного голодания водная недостаточность частично компенсируется образованием эндогенной воды. Какое из приведенных веществ при окислении дает наибольшее количество оксидационной воды? A. Глюкоза B. Жиры C. Глицерин 289 D. Гликоген E. Белки Задание 8. При длительном голодании у людей появляются голодные отеки. Какие изменения состава крови приводят к этому? A. Эритроцитоз B. Лейкоцитоз C. Гипопротеинемия D. Гиперлипидемия E. Гипогликемия Задание 9. В эксперименте молодое животное находится во втором периоде полного голодания. Дефицит массы составляет 40%. В каком органе потеря массы наиболее выражена? A. Сердце B. Печени C. Нервной ткани D. Жировой ткани E. Мышцах Задание 10. Белые крысы находятся в состоянии полного голодания. Дыхательный коэффициент составляет 0,8. В моче содержится азот, калий, фосфор. Животные резко заторможены, рефлексы отсутствуют. Какое вещество используется как источник энергии в описанном периоде голодания? A. Глюкоза B. Белки соматического пула C. Жиры D. Белки висцерального пула E. Кетоновые тела Задание 11. Женщина 35-ти лет с массой тела 70 кг проходит курс лечебного голодания по поводу аллергического заболевания. Какова максимально возможная продолжительность голодания, если в сутки она теряет 1% исходной массы? A. 50 дней B. 100 дней C. 70 дней D. 30 дней E. 25 дней Задание 12. Значительная часть случаев алиментарного голодания сопровождается выраженными отеками. Какой из патогенетических факторов отека является ведущим в данном случае? 290 A. B. C. D. E. Снижение гидродинамического давления в тканях Снижение онкотического давления плазмы крови Повышение осмотического давления в межклеточной жидкости Повышение онкотического давления в межклеточной жидкости Повышение гидродинамического давления в капиллярях Задание 13. Животное находится в состоянии полного голодания. Основной обмен повышен. Энергетические потребности организма обеспечиваются расходом преимущественно углеводов, дыхательный коэффициент равен 1,0, возникает отрицательный азотистый баланс (за счет ограничения синтеза белка). В каком клиническом периоде голодания находится животное? A. Параличей B. Терминальном C. Возбуждения D. Угнетения E. Безразличия Задание 14. При взвешивании различных органов и тканей животного, погибшего в результате полного голодания, установлено, что степень потери веса сердца составляет 3,6%; нервной ткани – 3,9%; другие же органы теряют в весе от 20 до 90%. Кто из перечисленных ученых впервые описал это явление? A. Павлов И.П. B. Сеченов И.М. C. Пашутин В.В. D. Фохт А.Б. E. Мечников И.И. Задание 15. При обследовании мужчины 45-ти лет, пребывавшего длительное время на растительной диете, выявлен отрицательный азотистый баланс. Какая особенность рациона стала причиной этого явления? A. Чрезмерное количество углеводов B. Недостаточное количество жиров C. Чрезмерное количество воды D. Недостаточное количество жиров и белков E. Недостаточное количество белков Задание 16. При полном (с водой) алиментарном голодании развились генерализованные отеки. Какой из патогенетических факторов в этом случае является ведущим? A. Снижение осмотического давления плазмы крови B. Повышение онкотического давления тканевой жидкости C. Снижение гидродинамического давления межклеточной жидкости D. Повышение осмотического давления межклеточной жидкости 291 E. Снижение онкотического давления плазмы крови Задание 17. У человека вследствие длительного голодания скорость клубочковой фильтрации возросла на 20%. Что является наиболее вероятной причиной изменения фильтрации в указанных условиях? A. Уменьшение онкотического давления плазмы крови B. Увеличение почечного плазмотока C. Увеличение системного артериального давления D. Увеличение коэффициента фильтрации E. Увеличение проницаемости почечного фильтра Задание 18. У экспериментального животного, у которого воспроизведено полное пищевое голодание, основной обмен снижен, дыхательный коэффициент равен 0,7. В крови отмечается кетонемия, в моче – кетонурия. Какой клинический период голодания характеризуют такие изменения? A. Угнетения B. Безразличия C. Начальный D. Возбуждения E. Параличей Эталоны ответов к тестам. 1. – B 2. – E 3. – A 4. - A 5. – A 6. – B 7. – B 8. – C 9. – D 10. – D 11. – A 12. - B 13. - C 14. - C 15. - E 16. - E 17. - A 18. - A 292 Содержание Вступление…………………………………………………………………….3 1. Общая нозология ……………………………………………………………5 1.1. Общее учение о болезни…………........................................................6 1.2. Общая этиология....................................................................................9 1.3. Общий патогенез...................................................................................12 2. Патогенное действие факторов внешней и внутренней среды.....................................................................................................................25 2.1. Влияние пониженного и повышенного атмосферного давления на организм человека и животных …..…………………………………..25 2.2. Повреждающее действие ионизирующей радиации. Лучевая болезнь...........................................................................................................31 2.3. Патогенное действие механических факторов...................................34 2.4. Патогенное действие термических факторов……………………….34 2.5. Патогенное действие электрического тока. Электротравма……….38 2.6. Патогенное действие химических факторов. Экзо- и эндоинтоксикации. Патофизиологические аспекты алкоголизма, наркомании, токсикомании ......................................................................................................41 2.7. Патогенное действие инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, факторов космического полета……………………….………………………..43 2.8 Патогенное действие биологических факторов. Инфекционный процесс. Сепсис……………………………………………………………........46 3. Роль наследственности в патологии……………………………………..61 4. Реактивность и резистентность организма……………………………..71 4.1.Значение «барьерных» приспособлений организма в резистентности…………………………………………………………………..71 4.2.Патология реактивности. Нарушения иммунной реактивности. Иммунодепрессивные и иммунодефицитные состояния……………..………77 4.3.Аллергия. Проявления аллергии у человека. Экспериментальный анафилактический шок……………………………………………………..…...93 5. Конституция, ее роль в патологии. Понятие об антенатальной патологии. Старение, общие черты и закономерности…………..…..…..110 5.1. Конституция……………………………………………………………110 5.2. Нарушение внутриутробного развития……………………………....113 5.3. Старение. Общие черты и закономерности……………….................115 6. Типовые патологические процессы…………………………………..…121 293 6.1. Патофизиология клетки. Некроз. Апоптоз. Местные нарушения кровообращения……………………………………………………………..…121 6.2. Воспаление………………………………………………………….…132 6.3. Лихорадка…………………………………………………………...…153 6.4. Кислородное голодание. Токсическое действие кислорода. Изо – и гипербарическое окисление………………………………………………..…163 6.5. Экстремальные состояния. Стресс. Общий адаптационный синдром. Болезни адаптации………………………………………………………..…....175 6.6. Опухоли……………………………………………………………......199 7. Патология обмена веществ. Пищевое голодание……………………...212 7.1. Патология водно-электролитного обмена. Отеки …..………………212 7.2. Патология углеводного обмена……………………………………….233 7.3. Патология белкового обмена……………………………………....…247 7.4. Патология жирового обмена……………………………………….…260 7.5. Патология кислотно-основного равновесия…………………………272 7.6. Пищевое голодание……………………………………………………284 294 Сведения об авторах: Ельский Виктор Николаевич - член-корр. НАМН Украины, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой Линчевская Лариса Павловна - кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры по учебно-методической работе Бондарено Надежда Николаевна доцент кафедры - кандидат медицинских наук, доцент, Колесникова Светлана Витальевна - кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры Стрельченко Юрий Игоревич кафедры - кандидат медицинских наук, ассистент
