- •Некоторые аспекты патофизиологии клетки
- •Морфо-функциональная характеристика клеток
- •Нарушения энергообеспечения клетки
- •Ограниченный протеолиз в патогенезе повреждения клетки
- •Перекисное и свободнорадикальное окисление в патогенезе повреждения клетки
- •Относительная или абсолютная недостаточность антиокислительных ферментов и биоокислителей
- •Клеточная мембрана
- •Липиды в патогенезе нарушения функции и повреждении мембран клеток
- •Амфифильное повреждение мембран
- •Мембраносвязанные ферменты и ионные каналы
- •Эндоплазматическая сеть
- •Аппарат Годьджи
- •Лизосомы
- •Регуляция функции клетки
- •Рецептор клеток коры надпочечников
- •Гидролиз триглицеридов и продукция сжк
- •Рецептор клеток жировой ткани
- •Активация дегрануляции
- •Ингибирование дегрануляции
Некоторые аспекты патофизиологии клетки
Сегодняшние достижения цитологии и молекулярной биологии позволяют нам рассматривать клетку, как определенный уровень строения и функции живой системы.
Важную роль в познании клетки сыграла электронная микроскопия. Этот метод позволил установить, что, несмотря на все многообразие клеток, имеется поразительное единство основных ультраструктур у различных в функциональном отношении клеток - это свидетельствует об общности происхождения клеток на путях эволюции жизни.
Морфо-функциональная характеристика клеток
К 1974 году был накоплен большой фактический материал и за большую серию работ, приведших к открытию структурной и функциональной организации клетки, Нобелевский комитет присудил премию Альберту Клоду, Кристиану Де Дюву, Джорджу Паладе.
Общность структурно-функциональных характеристик различных видов клеток позволяет допустить возможность развития типического патологического процесса в клетке на действие повреждающего фактора.
Клетки имеет сложную структуру:
а. Плазмолемма - оболочка клетки.
б. Цитоплазма, в которой находится ядро с ядрышками, микротрубочки, филаменты, митохондрии, эндоплазматичеекая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, рибосомы, капельки жира, гликоген и другие включения.
Постепенное объединение биохимии и цитологии на уровне молекулярной биологии, то есть комплексное изучение химического состава биологических структур позволило подойти к пониманию сущности жизни клетки и механизма повреждения клеток при патологических воздействиях на организм.
Нарушения энергообеспечения клетки
Все живые организмы представляют собой термодинамически открытые системы, то есть они постоянно обмениваются с окружающей средой и веществом, и энергией.
В клетках организма постоянно осуществляются энергозависимые процессы, такие как биосинтез, транспорт веществ против градиентов концентрации, теплопродукция, движение клеток, мышечные сокращения и др.
Нарушение на уровне процесса энергообеспечения наблюдается преимущественно в повреждении аппарата продукции АТФ митохондрий, а также механизмов транспорта и утилизации энергии.
Снижение продукции АТФ в основном происходит при подавлении процесса аэробного окисления. Это связано с тем, что при действии большинства патогенных факторов в наибольшей мере и прежде всего повреждаются митохондрии. В норме при аэробном окислении основными источниками энергии являются глюкоза и свободные жирные кислоты (СЖК). Особенно интенсивно окисление СЖК происходит в миокардиоцитах, клетках печени, почек, скелетной мышцы.
При нарушении окисления в митохондриях в цитозоле клетки растет концентрадия ацетил-КоА, увеличивается синтез и количество триглицеридов (жировая инфильтрация клетки). Ацетил-КоА при его большой концентрации ингибирует образование ацильных эфиров СЖК, то есть включение СЖК в энергообразование.
Избыток ацетил-КоА и промежуточные продукты недоокисления СЖК подавляют тканевое дыхание.
Таким в упрощенном виде выглядит нарушение выработки энергии при блокаде аэробного окисления в митохондриях. Основным источником АТФ при этом становится гликолитический путь окисления глюкозы в цитозоле. Он в 18 раз менее эффективен, чем ее митохондриальное окисление и не может в достаточной мере компенсировать дефицит макроэргов.
Активация гликолиза в последующем приводит к его торможению в результате накопления кислых продуктов гликолиза - молочной и пировиноградных кислот, ведущих к развитию внутриклеточного ацидоза. В условиях ацидоза снижается активность ряда ферментов гликолиза: фосфофруктокиназы, фосфатдегидрогеназы, гексокиназы, фосфорилазы.
В последние годы показано, что в клетках существует система транспорта энергии от мест ее продукции к эффекторным органоидам. В качестве переносчика энергии выступает креатининфосфат. Было отмечено, что при воздействиях, повреждающих энергетику клетки, в первую очередь снижается содержание креатининфосфата. Так при 30 сек ишемии миокардиоцита снижение концентрации ATФ составляет 18%, а креатининфосфата 56%. Последнее свидетельствует о важности нарушения транспорта энергии при повреждении энергетики клетки.
Нарушение энергообразования и транспорта энергии в клетке является следствием многих патологических воздействий. При этом страдают все энергозавиcимые процессы, в частности, ферментные системы, регулирующие ионный баланс клетки: Са2+-зависимая АТФаза,
Мg2+-зависимая АТФаза,
К+- зависимая АТФаза,
Nа+- зависимая АТФаза.
Эти ферменты называют мембранными насосами, которые сдерживают распределение ионов по градиенту концентрации, т.е. переход Са2+, Nа+ и Мg2+ в клетку и К+ из клетки, и выводят Nа+, Мg2+, Са2+ из клетки в окружающую среду, и К+ в клетку против градиента концентрации.
При нарушении действия этих систем возникает ионный дисбаланс и гибель клетки.