3 курс / Патологическая анатомия / Атаман_А_В_Патологическая

активации процессов свободнорадикального окисления азотистых ос­ нований ДНК и РНК, белков-ферментов (особенно сульфгидрильных групп, входящих в состав активных центров), липидов, аминокислот.

На долю непрямого действия приходится 55% суммарного биоло­ гического эффекта ионизирующей радиации.

5.13.Что такое радиотоксины?

Ра д и о т о к с и н ы — это продукты свободнорадикального окис­ ления, образующиеся в тканях под действием радиоактивного облуче­ ния. Наибольшее значение в патогенезе лучевых поражений имеют липидные радиотоксины (липидные гидропероксиды, эпоксиды, альде­ гиды, кетоны). Являясь промежуточными и конечными продуктами пероксидного окисления липидов, они накапливаются в мембранах клеток и нарушают их барьерные свойства.

Кроме того, в облученных клетках из некоторых аминокислот (тирозин, триптофан) образуются так называемые хиноновые радио­ токсины. Они являются химическими мутагенами, угнетают актив­ ность многих ферментов.

Радиотоксины, попадая из поврежденных клеток в кровь, оказы­ вают патогенное действие и на удаленные от места их образования ор­ ганы и ткани. Этим, в частности, объясняются общие нарушения в ор­ ганизме при местных лучевых поражениях.

5.14. Какие факторы способствуют и какие препятствуют развитию лучевых поражений?

Развитию лучевых поражений способствуют повышение темпера­ туры, увеличение напряжения кислорода и содержания воды в тканях. В этих условиях увеличивается скорость свободнорадикальных реак­ ций, а следовательно, и непрямое повреждающее действие ионизи­ рующей радиации. И наоборот, понижение температуры, кислородное голодание и обезвоживание являются факторами, замедляющими раз­ витие лучевых поражений.

5.15. Какие защитно-компенсаторные механизмы в клетках направлены на предупреждение и ликвидацию лучевого по­ вреждения? Что такое радиопротекторы?

Для защиты клеток от лучевого поражения наибольшее значение имеют антиоксидантные системы и механизмы репарации ДНК (под­ робно см. разд. 6 и 11).

Р а д и о п р о т е к т о р а м и называют вещества, введение которых предупреждает или уменьшает степень развития лучевых поражений. Наиболее изучены сегодня с этой точки зрения антиоксиданты и пре­ параты, являющиеся донаторами сульфгидрильных групп. При ис­

38

пользовании последних достигается эффект защиты собственных SH-групп, входящих в состав активных центров многих ферментов.

5.16. Назовите формы и стадии развития острой лучевой болезни.

В зависимости от поглощенной дозы облучения выделяют три фор­ мы острой лучевой болезни: костно-мозговую (поглощенная доза — от 0,5 до 10 Гр), кишечную (от 10 до 50 Гр) и мозговую (от 50 до 200 Гр).

В клинике костно-мозговой формы различают 4 периода: 1) пе­ риод первичных реакций (продолжительность — 1-2 сут); 2) период мнимого благополучия (несколько суток); 3) период выраженных кли­ нических признаков; 4) исход.

5.17. Какие синдромы наиболее характерны для периода вы­ раженных клинических признаков острой лучевой болезни? Каков их патогенез?

1. Гематологический синдром. Проявляется панцитопенией, т.е. уменьшением содержания в крови всех форменных элементов. Раньше всего исчезают из крови лимфоциты. Лимфопению можно обнаружить уже в период мнимого благополучия. Затем уменьшается содержание гранулоцитов (нейтропения), затем — тромбоцитов (тромбоцитопения) и, наконец, эритроцитов (анемия).

Развитие панцитопении обусловлено поражением красного кост­ ного мозга и естественной гибелью зрелых форменных элементов, со­ держащихся в крови. Поскольку продолжительность жизни разных клеток крови неодинакова, то сначала уменьшается содержание короткоживущих форменных элементов — лимфоцитов, нейтрофилов, и значительно позже — эритроцитов.

2.Геморрагический синдром. Повышенная кровоточивость при острой лучевой болезни обусловлена следующими факторами: а) тромбоцитопенией; б) лучевым повреждением эндотелия сосудов; в) повы­ шением проницаемости сосудистой стенки под действием биогенных аминов (гистамина, серотонина), высвобождаемых тканевыми базофилами в условиях облучения; г) нарушением свертываемости крови в результате выделения тканевыми базофилами больших количеств ге­ парина.

3.Инфекционные осложнения. Их развитие связано с наруше­

нием внешних барьеров организма (повреждение покровного эпите­ лия кожи, эпителия слизистой оболочки полости рта, глотки, ки­ шок) и лейкопенией, результатом которой является нарушение им­ мунных реакций организма (иммунологическая недостаточность) и фагоцитоза.

39

4.Аутоиммунные реакции. Причиной их возникновения является появление аутоантигенов в облученных тканях. Радиационные аутоартигены представляют собой собственные тканевые белки, измененные под действием ионизирующего излучения.

5.Астенический синдром. Включает в себя сложный комплекс, клинических признаков, возникающих в результате функциональных! нарушений центральной нервной системы (общая слабость, голово­ кружения, обмороки, сонливость днем, бессонница ночью и др.).

6.Кишечный синдром. Проявляется нарушениями функции ки­ шок (поносы, спастические боли). Развивается вследствие поврежде­ ния эпителия слизистой оболочки.

5.18.Назовите наиболее важные отдаленные последствия действия на организм ионизирующей радиации.

К таким последствиям относятся мутации в половых и соматиче­ ских клетках.

Первые могут проявляться в следующих поколениях развитием

наследственных болезней, вторые — возникновением злокачественных опухолей (лейкозы, рак) через много лет после облучения.

5.19. Когда человек испытывает действие пониженного ат­ мосферного давления? Какие патогенные факторы дейст­ вуют на организм в этих условиях?

Влияние пониженного атмосферного давления человек испытыва­ ет по мере подъема на высоту: в самолете, в горах. На организм чело­ века в этих условиях действуют следующие патогенные факторы.

1. Собственно уменьшение атмосферного давления. Этот фактор вызывает развитие синдрома декомпрессии, который проявляется бо­ лью в ушах и лобных пазухах в результате расширения воздуха, за­ полняющего их полости; метеоризмом; кровотечениями из носа вслед­ ствие разрыва мелких сосудов.

2. Уменьшение парциального давления кислорода во вдыхаемом воз­ духе является причиной развития кислородного голодания (гипоксии) (см. разд. 19).

5.20. Когда человек испытывает действие повышенного ат­ мосферного давления? Какие патогенные факторы дейст­ вуют на организм в этих условиях?

Влияние повышенного атмосферного давления человек испытыва­ ет при погружении под воду во время водолазных и кессонных работ. При этом на организм человека действуют следующие патогенные факторы.

40

1.Собственно повышение атмосферного давления (компрессия). Этот фактор вызывает вдавление барабанных перепонок, в результате чего может появляться боль в ушах. При резком и очень быстром по­ вышении атмосферного давления возможен разрыв легочных альвеол.

Вусловиях компрессии в крови и тканях организма растворяется до­ полнительное количество газов (сатурация).

2.Азот оказывает патогенное действие при дыхании сжатым воз­ духом. Это проявляется в нарушении деятельности ЦНС: сначала лег­ кое возбуждение, напоминающее эйфорию (“глубинный восторг"), в

дальнейшем — явления наркоза и интоксикации.

Указанные нарушения объясняются тем, что в результате сатура­ ции количество азота в организме возрастает в несколько раз, причем больше всего он накапливается в органах, богатых жировой тканью, в частности, в тканях головного мозга, содержащих большое количество липидов. Азот в высоких концентрациях оказывает наркотическое дей­ ствие, напоминающее действие оксида азота (I) (“веселящего газа”).

Во избежание неблагоприятного действия азота этот газ в дыха­ тельной смеси заменяют гелием. Получают смесь гелиокс.

3. Кислород при повышении атмосферного давления обладает ток­ сическим действием. Это связано в первую очередь с тем, что в усло­ виях гипероксии активируются процессы свободнорадикального окис­ ления, вызывающие повреждение клеток (подробно см. разд.11).

Кроме того, как считают, при гипероксии нарушается выведение из тканей углекислого газа, что вызывает своеобразное их “удушение”.

5.21. Что такое болезнь декомпрессии и взрывная деком­ прессия?

Болезнь декомпрессии возникает при быстром возвращении чело­ века в условия нормального атмосферного давления после водолазных работ, работ в кессонах (кессонная болезнь). При этом растворенные в крови и тканях газы (азот, кислород) в большом количестве переходят в газообразное состояние, образуя множество пузырьков, — происхо­ дит десатурация. Пузырьки газов, задерживаясь в крови и тканях, мо­ гут закупоривать кровеносные сосуды, оказывая давление на клетки, раздражая рецепторы (газовая эмболия).

Клиническая картина такой болезни определяется локализацией газовых пузырьков. Наиболее часто отмечается боль в суставах, зуд кожи; в тяжелых случаях — нарушения зрения, паралич, потеря соз­ нания.

Во избежание подобных нарушений декомпрессию следует прово­ дить медленно, чтобы скорость образования газов не превышала воз­ можности легких по их выведению.

41

Взрывная декомпрессия возникает в случае быстрого перепада ат­ мосферного давления от нормального к пониженному, что бывает при разгерметизации высотных летательных аппаратов (самолетов, косми­ ческих кораблей). В развитии этого синдрома имеет значение баро­ травма легких, сердца и крупных сосудов вследствие резкого повыше­ ния внутрилегочного давления. Разрыв альвеол и сосудов способству­ ет проникновению газовых пузырьков в кровеносную систему (газовая эмболия). В самых крайних случаях происходит мгновенная смерть вследствие закипания крови и других жидкостей организма, а также в результате молниеносной формы гипоксии.

5.22. Какие патогенные факторы действуют на организм во время космического полета?

1. На динамическом участке полета, т.е. при старте и приземлении космического корабля, человек подвергается действию перегрузок, вибрации, шума.

П е р е г р у з к а — это сила, действующая на организм во время движения с ускорением.

. В зависимости от характера движения различают прямолинейное и радиальное ускорения, от отношения к продольной оси тела — попе­ речные и продольные перегрузки.

Рис.20. При вращении с радиальным ускорением может возникать перегрузка

Ведущим в механизме действия перегрузок является смещение органов и жидких сред в направлении, обратном движению. Если дей­

42

ствие перегрузок совпадает с продольной осью тела, то резкое и опас­ ное перераспределение крови происходит в системе мозгового крово­ обращения. В одних случаях это переполнение кровью сосудов голов­ ного мозга и кровоизлияния, в других — ишемия мозга.

В космических полетах тело космонавта ориентировано по отно­ шению к движению таким образом, чтобы действие перегрузок не сов­ падало с продольной осью тела, а было направлено поперечно.

2. В орбитальном полете человек подвергается действию невесомо­ сти и гипокинезии.

Периоду адаптации к невесомости предшествует период острой реакции: нарушается чувствительность (дезориентация, иллюзорные ощущения, головокружения), точность, сила и координация движений; появляются вегетативные нарушения (тошнота, рвота, слюнотечение, неустойчивость пульса и артериального давления). Причина этих рас­ стройств — в нарушении функции анализаторов вследствие извращен­ ной афферентации с рецепторных зон вестибулярного аппарата, кожи, органа зрения, проприорецепторов.

Наиболее выраженные адаптивные изменения происходят в сис­ теме кровообращения и опорно-двигательном аппарате.

В результате выпадения гидростатической составной кровяного давления происходит перераспределение крови с увеличением крове­ наполнения сосудов верхней половины туловища. Усиленное выведе­ ние натрия и воды через почки ведет к уменьшению объема циркули­ рующей крови, уменьшается нагрузка на сердце.

Невесомость и гипокинезия являются причиной выведения из ор­ ганизма кальция и фосфора, вследствие чего изменяется структура костей, развивается остеопороз. Отмечается уменьшение массы ске­ летных мышц, снижается сила их сокращений, появляются признаки атрофии.

5.23. От каких факторов зависит повреждающее действие электрического тока?

Повреждающее действие электрического тока определяют сле­ дующие факторы.

1.Физические параметры электрического тока: переменный или постоянный (при напряжении свыше 500 В более опасен постоянный ток), частота переменного тока (наиболее опасен ток городской сети — 50 Гц), напряжение и сила электрического тока. Существует прямая зависимость между напряжением и силой тока, с одной стороны, и по­ вреждающим его действием, с другой.

2.Путь прохождения тока в организме. Самым опасным является прохождение электрического тока через сердце и головной мозг. В

43

этих случаях может наступить смерть в результате фибрилляции сердца или центральной остановки дыхания.

3. Физиологическое состояние организма. Имеют значение: а) сос­ тояние кожных покровов (при увлажнении или повреждении кожи степень поражений электрическим током увеличивается); б) общее со­ стояние (повреждающее действие тока возрастает при перегревании, охлаждении, кровопотере и др.); в) адаптация к электрическому току (люди, работающие с током, менее чувствительны к его действию).

5.24. Каким местным действием на ткани обладает элек­ трический ток?

Электрический ток оказывает на ткани электротермическое (ожо­ ги), электрохимическое (электролиз), электромеханическое (разрыв тканей) действие.

5.25. Что может быть непосредственной причиной смерти при действии электрического тока на организм?

1.Фибрилляция сердца. При прохождении тока через сердце возникают частые асинхронные сокращения отдельных мышечных во­ локон миокарда желудочков, что приводит к асистолии и остановке сердца.

2.Центральная остановка дыхания. Возникает при прохождении тока через структуры головного мозга, регулирующие внешнее дыха­ ние. Смерть наступает в результате паралича дыхательного центра.

3.Периферическая остановка дыхания. Возникает в результате судорог дыхательной мускулатуры, спазма голосовых связок.

5.26.Чем проявляется патогенное действие на организм инфракрасного и ультрафиолетового излучения?

Инфракрасное излучение обладает тепловым эффектом, поэтому при интенсивном воздействии на ткани может вызывать термические ожоги.

Ультрафиолетовое излучение обладает тепловым, фотохимическим и слабым ионизирующим действием.

При местном его влиянии может развиваться эритема (покрасне­ ние). Вначале она кратковременна, появляется через несколько минут и быстро проходит. Возникает рефлекторно и связана с тепловым дей­ ствием ультрафиолетового излучения (первичная эритема). Через не­ сколько часов появляется стойкое покраснение с явлениями отека, бо­ лью, общими изменениями (слабость, головная боль, интоксикация). Это вторичная эритема. Она обусловлена образованием и высвобож­ дением в ткань биологически активных веществ (гистамина, серотони­ на, кининов, простагландинов), а также образованием токсических

44

6.РОЛЬ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ

ИКОНСТИТУЦИИ В ПАТОЛОГИИ

6.1.Что такое наследственные и врожденные болезни? В чем различие этих понятий?

Н а с л е д с т в е н н ы е б о л е з н и — это болезни, обусловленные нарушениями наследственной информации (мутациями), полученными организмом с'половыми клетками своих родителей.

В р о ж д е н н ы м и называют болезни, которые проявляются при рождении ребенка. Они могут быть обусловлены как наследственны­ ми, так и экзогенными (тератогенными) факторами (например, пороки развития, связанные с действием патогенных агентов на организм эм­ бриона, плода).

Вто же время наследственные болезни могут быть врожденными, т.е. проявляться с момента рождения, а могут быть и не врожденными.

Впоследнем случае признаки болезни появляются значительно позже.

6.2.Как классифицируют наследственные болезни?

Взависимости от объема нарушенной генетической информации наследственные болезни делят на три типа: 1) моногенные; 2) полигенные (мультифакториальные); 3) хромосомные.

6.3.Что такое мутации? Как они классифицируются?

М у т а ц и я — это внезапное изменение генетической информа­ ции. Это стойкое скачкообразное изменение в наследственном аппара­ те клетки, не связанное с обычной рекомбинацией генетического мате­ риала.

Классификация мутаций.

I. По причинам возникновения мутации бывают спонтанными и индуцированными. Спонтанные возникают при действии обычных фак­ торов внешней среды, а индуцированные вызывают искусственно, дей­ ствуя факторами, получившими название м у т а г е н о в .

II. По локализации мутации могут быть соматическими (возни­ кают в соматических клетках) и половыми (возникают в половых клетках). Соматические мутации проявляются только в организме, ко­ торый является хозяином клеток, получивших мутацию. Половые му­ тации могут проявляться только в последующих поколениях. Именно они являются причиной наследственных болезней.

га . п о значению для организма мутации бывают полезными и вредными. Последние подразделяют на летальные (несовместимые с жизнью) и нелетальные.

IV. В зависимости от объема генетического материала, претер­

46

певшего мутацию, выделяют: а) геномные (изменение количества хро­ мосом); б) хромосомные (изменение структуры хромосом); в) генные (изменение структуры гена) мутации.

6.4. Что может быть причиной мутации?

Факторы, являющиеся причиной мутаций, называют м у т а г е ­ нами. В зависимости от происхождения мутагены подразделяют на три группы.

1.Физические. К ним относятся все виды ионизирующего излу­ чения, ультрафиолетовое излучение, повышенные температуры.

2.Химические. Основными их представителями являются: а) деза­ минирующие агенты (азотистая кислота и другие нитросоединения); б) алкилирующие вещества — агенты, способные переносить на моле­ кулу ДНК алкильные группы (метиловую, этиловую и др.); в) соеди­ нения — аналоги азотистых оснований (5-бромурацил, 2-аминопурин и др.); г) соединения, встраивающиеся в молекулу ДНК и вызывающие

еедеформацию (акридин и его производные).

3.Биологические мутагены — вирусы.

6.5.Какие нарушения в геноме клеток могут возникать при действии мутагенов?

Действие мутагенов может вызывать следующие нарушения.

1.Инактивирующие повреждения. Это повреждения ДНК, при ко­ торых невозможна ее репликация. Если такие повреждения не ликви­ дируются соответствующими системами репарации, то клетка погиба­ ет.

2.Собственно мутагенные повреждения. Это повреждения, кото­ рые не нарушают репликацию ДНК, но изменяют последовательность азотистых оснований в ее цепях.

Большинство мутагенов вызывает как инактивирующие, так и собственно мутагенные повреждения ДНК.

6.6.Какими механизмами противомутационной защиты рас­ полагают клетки?

Системы противомутационной защиты, обеспечивающие репара­ цию ДНК, представлены следующими основными группами фермен­ тов: 1) нуклеозидазы — катализируют отщепление отдельных азоти­ стых оснований; 2) инсертазы — вставляют азотистые основания в нить ДНК; 3) лиазы — расщепляют пиримидиновые димеры; 4) эндо­ нуклеазы — надрезают нить ДНК возле поврежденного участка; 5) экзонуклеазы — удаляют поврежденный участок; 6) ДНК-полимеразы — осуществляют синтез недостающего участка ДНК; 7) лигазы — “сши­ вают” концы новообразовавшегося участка с концами нитей ДНК.

47