Основные теоретические положения

Патологическое обызвествление(кальциноз, известковая дистрофия) – нарушение обмена кальция, в основе которого лежит выпадение солей кальция из растворимого состояния и отложение их в клетках и межклеточном веществе. Матрицами для отложения солей кальция являются митохондрии, лизосомы, гликозаминогликаны основного вещества, коллагеновые и эластические волокна. В связи с этим различаютвнутриклеточное ивнеклеточное обызвествление.

Обызвествление (кальцинозы) классифицируется:

– по механизму развития (в зависимости от преобладания местных или общих факторов) – дистрофическое, метастатическое, метаболическое;

– по локализации – внутриклеточное, внеклеточное, смешанное;

– по распространенности – системное (общее) и местное.

Метастатические обызвествление(известковые метастазы) имеет системный (распространенный) характер и сопровождается отложением солей кальция – в различных органах и тканях. Причиной его развития являетсягиперкальциемия, обусловленная повышенным вымыванием кальция из депо (костей), пониженным выделением из организма, нарушением эндокринной регуляции обмена кальция, например, при гиперпродукции паратгормона или недостатка кальцитонина, гипервитаминозеD. Поэтому метастатический кальциноз встречается при повышенном разрушении костей (миеломная болезнь, множественные метастазы в кости различных опухолей, множественные переломы, аденомы паращитовидных желез), при сниженном выведении кальция из организма почками, толстой кишкой (дизентерия, хронические колиты, хронически гломерулонефрит, хронический пиелонефрит). Соли кальция (известковые метастазы) наиболее часто откладываются в интерстициальной ткани слизистой оболочки желудка, лёгких миокарда в виде некристаллических аморфных депозитов или гидростатических кристаллов. Возникновение известковых метастазов в почках, легких, слизистой оболочке желудка обусловлено потерей кислых валентностей и ощелачиванием тканей, а в миокарде и в артериях – дефицитом углекислоты в артериальной крови. Макроскопически органы изменяются мало. Микроскопически соли кальция интенсивно окрашиваются гематоксилином в синий цвет.

Дистрофическое обызвествление, или петрификация, характеризуется местным отложением солей кальция в некротизированные или находящиеся в состоянии глубокой дистрофии ткани. Основной причиной петрификации является ощелачивание среды и усиление активности фосфатаз в очаге повреждения, определяющее адсорбцию солей кальция из крови и тканевой жидкости. Петрификаты встречаются в различных органах и тканях, имеют белый цвет, каменистую плотность, иногда подвергаются оссификации. Наиболее часто петрификаты находят в очагах некроза при туберкулезе, сифилисе, в инфарктах, атеросклеротических бляшках, в рубцово-измененных клапанах сердца при ревматизме, погибших паразитах и т.д.

Метаболическое обызвествление в настоящее время выделяется не всеми авторами, может быть системным (интерстициальный кальциноз), когда известь откладывается по ходу сухожилий, фасций, апоневрозов, в мышцах, коже, нервах, стенках сосудов, и местным (ограниченным), для которого характерно отложение солей кальция в виде известковых сростков в коже ног или рук, получившим название известковой подагры. Механизм развития этого кальциноза неясен. Главное значение придают нестойкости буферных систем (рНи белковые коллоиды), в связи с чем соли, кальция не удерживаются в крови и тканевой жидкости доже при невысокой концентрации. Значительную роль играет наследственная чувствительность тканей к кальцию – кальцифилаксия (Г. Селье, 1970). Кальцифилаксия развивается при участии 2-х факторов – сенсибилизирующего и разрешающего. После сенсибилизации организма (паратгормон, витаминD) введение разрешающего агента приводит к отложению извести в организме.

Исходы отложения извести в органах и тканях неблагоприятны, т.к. она не рассасывается, инкапсулируется, иногда в результате нагноения выделяется из организма.

Камни – это плотные образования, свободно лежащие в полостях или в протоках желез. В их возникновении имеют значение общие факторы, связанные с нарушением обмена какого либо вещества, что приводит к возрастанию его концентрации в биологических жидкостях. Среди местных причин основная роль отводится застой секрета. Механизм камнеобразования связан с образованием органической матрицы с последующей кристаллизацией солей. По химическому составу выделяют несколько разновидностей камней.

Некроз (от греч.necros– мертвый) – омертвение, гибель клеток и тканей в живом организме; при этом жизнедеятельность их полностью прекращается. Понятие «некроз» является видовым по отношению к более общему понятию «смерть». Некроз – это гибель части живого организма, необратимое отмирание его частей, тогда как целое – организм – остается живым. Напротив, термин «смерть» используется для обозначения прекращения жизнедеятельности всего организма в целом. В условиях патологии некроз может иметь самостоятельное значение или входить в качестве одного из важнейших элементов практически всех известных патологических процессов либо завершать их (дистрофии, воспаление, расстройства кровообращения, опухолевый рост и др.).

Некроз представляет собой спектр морфологических изменений, которые развиваются вслед за смертью клетки в живой ткани. Это результат разрушающего действия ферментов на летально повреждённую клетку, при котором развиваются два конкурирующих процесса: ферментное переваривание (аутолиз, гетеролиз) и денатурация белков. В зависимости от этого некроз по консистенции может быть колликвационным (влажным, разжижающим) и коагуляционным (сухим). Некротический процесс проходит ряд морфогенетических стадий:

1. паранекроз – обратимое повреждение;

2. некробиоз – необратимые дистрофические изменения с преобладанием катаболических реакций над анаболическими;

3. смерть клетки, время которой установить трудно;

4. аутолиз – разложение мертвого субстрата (детрита) под действием гидролитических ферментов погибших клеток и клеток воспалительного инфильтрата.

Макроскопические признаки некроза многообразны, однако общими для всех форм являются изменения цвета, консистенции и в ряде случаев запаха детрита. Плотная, сухая консистенция детрита наблюдается при коагуляционном некрозе, ткань при этом может подвергнуться мумификации. Дряблая, содержащая большое количество жидкости мертвая ткань, подвергающаяся миомаляции, свойственна колликвационному некрозу. Цвет некротических масс может быть белым, желтоватым, а при пропитывании гемоглобиногенными пигментами – красным, бурым, жёлтым, зелёным.

Микроскопические признаки некроза – это изменения ядра и цитоплазмы. Ядра последовательно подвергаются сморщиванию (кариопикноз), распаду на глыбки (кариорексис) и лизируются (кариолизис) под действием гидролаз. В цитоплазме клеток происходит денатурация и коагуляция белков, сменяющаяся их распадом на глыбки (плазморексис) и лизисом органелл (плазмолизис).

Некроз возникает не только в паренхиматозных элементах тканей и органов, но и в их строме. В расщеплении ретикулярных, коллагеновых и эластических волокон принимают участие нейтральные протеазы (коллагеназы, эластазы), гликопротеинов – протеазы, липидов – липазы. Волокна стромы и стенок сосудов не только распадаются и фрагментируются, но и пропитываются фибрином (фибриноидный некроз), некроз жировой ткани сопровождается накоплением жирных кислот, мыл.

В зависимости от этиологии выделяют 5 видов некроза: травматический, токсический, трофоневротический, аллергический, сосудистый. Причины могут оказывать как непосредственное действие на ткань (прямой некроз), так и опосредованное – через сосудистую, нервную, иммунную системы (непрямой некроз). Прямой некроз бывает травматическим и токсическим; непрямой – трофоневротическим, аллергическим, сосудистым.

Клинико-морфологические формы некроза выделяют в зависимости от особенностей морфологических и клинических проявлений той или иной формы некроза, учитывая этиологию, патогенез и структурно-функциональные особенности организма, в котором некроз развивается. Различают: коагуляционный некроз; колликвационный некроз; гангрену; секвестр; инфаркт; жировой некроз.

Коагуляционный (сухой)некроз развивается при низкой активности гидролитических ферментов, высоком содержании белков и низком содержании жидкости в тканях. Он характерен для гипоксической гибели ткани во всех органах, кроме головного мозга. Яркими примерами могут служить инфаркт миокарда, казеозный (творожистый) некроз при туберкулезе, восковидный (ценкеровский) некроз прямых мышц живота при брюшном тифе, фибриноидный некроз при аллергических и аутоиммунных заболеваниях.

Колликвационный (влажный)некроз развивается в тканях, богатых жидкостью с высокой активностью гидролитических ферментов. Классическим примером может служить очаг серого размягчения головного мозга. Для этого некроза в других органах обычно характерно наличие бактериальной инфекции.

Гангрена (от греч.gangrania– пожар) – некроз тканей, соприкасающихся с внешней средой. Ткани имеют чёрную окраску в результате образования сульфида железа. Гангрена может возникать в различных частях тела (кожа щёк, конечности, лёгкие, кишечник, матка). Имеются 3 разновидности гангрены: сухая, влажная и пролежень.

Секвестр– участок мертвой ткани, не подвергающийся аутолизу, не замещающийся соединительной тканью и свободно располагающийся среди живых тканей. Секвестры обычно вызывают развитие гнойного воспаления и могут выходить через образующиеся свищевые ходы. Секвестрации чаще подвергается костная ткань, редко мягкие ткани.

Жировой (ферментный)некроз, или стеатонекроз представлен очагами разрушенной жировой клетчатки замазкообразной консистенции бело-желтого цвета, различной формы и размеров. Чаще всего встречается в клетчатке брюшной полости (брыжейка, сальник) при остром панкреатите вследствие активации липаз поджелудочной железы.

Инфаркт – сосудистый (ишемический) некроз (см. занятие 6: «Нарушения кровообращения»).

Вокруг некроза развивается демаркационное воспаление, отграничивающее детрит от живой ткани, с последующими репаративными процессами, приводящими к рубцеванию или организации (замещение некротических масс соединительной тканью), инкапсуляция (отграничение капсулой соединительнотканной), при этом некротические массы потенцируются и оссифицируются.

Апоптоз как запрограммированная клеточная смерть наряду с некрозом является одним из двух морфологических выражений смерти клетки. Апоптоз ответствен за многочисленные физиологические и патологические события, происходящие в организме. Путем апоптоза происходит запрограммированное разрушение клеток в процессе эмбриогенеза; развивается гормонозависимая инволюция тканей у взрослых, например, атрезия фолликулов в яичниках во время менопаузы, регрессия лактирующей молочной железы после прекращения кормления; происходит, уничтожение клеток в пролиферирующих популяциях (эпителий кишечника); наступает смерть клеток в опухолях, как подвергающихся регрессии, так и с активным ростом; это механизм смерти иммунных клеток (T- иB-лимфоцитов) и патологической атрофии гормонозависимых тканей (предстательной железы после кастрации); это патологическая атрофия паренхиматозных органов после перекрытия протока (железы внешней секреции, мочеточник); гибель гепатоцитов при вирусном гепатите (тельца Каунсильмена); клеточная смерть, вызванная слабыми повреждающими воздействиями, которые в больших дозах приводят к гибели клетки (термальные факторы, радиация, цитостатики, гипоксия).

Апоптоз начинается, скорее всего, в результате действия гормонов и других трофических факторов и является регулятором плотности клеточной популяции. Также апоптоз может быть одним из механизмов удаления аномальных клеток или клеток, поврежденных токсинами, радиацией, другими воздействиями.

Механизмы апоптоза. Ряд механизмов уже установлен, однако их последовательность до конца не выяснена.

1. Конденсация хроматина связана с расщеплением ядерной ДНК и образованием отдельных фрагментов. При этом ядро выглядит пятнистым. Фрагментация внутриядерной ДНК обусловлена активацией кальцийчувствительной энуклеазы либо её синтезом перед началом апоптоза.

2. Нарушение объема и размеров клеток связывают с активностью трансглутаминазы, вызывающей перекрестное связывание цитоплазматических белков под цитолеммой.

3. Фагоцитоз апоптозных телец макрофагами обеспечивается рецепторами, которые связывают и поглощают апоптозные клетки. Примером может служить витронектиновый рецептор _-₃-интегрин, участвующий в фагоцитозе апоптозных нейтрофилов.

4. Зависимость апоптоза от активации гена и синтеза белка. Роль стимулирующих факторов индукции гена играют стрессорные белки и протоонкогены.

5. Регуляторная роль в индукции апоптоза онкогенов и супрессорных генов. Например, онкоген p⁵³в норме стимулирует апоптоз;p⁵³необходим для развития апоптоза после повреждения ДНК радиацией, хотя апоптоз, вызванный глюкокортикоидами или старением, независим от этого гена.

Морфологическими проявлениями (стадиями) апоптоза являются конденсация ядерного гетерохроматина и сморщивание клетки с сохранением целостности органелл. Затем клетка распадается на апоптозные тельца, представляющие собой мембранные структуры с заключенными внутри органеллами и частицами ядра, после чего апоптозные тельца фагоцитируются и разрушаются макрофагами.

Морфологические отличия апоптоза от некроза касаются в основном ультраструктурных перестроек, но этот процесс можно наблюдать на светооптическом уровне. При этом клетки в состоянии апоптоза и их фрагменты (апоптозные тела) отличаются небольшими размерами, сравнимыми с размерами лимфоцитов, с высоким ядерно-цитоплазматическим соотношением, округлыми контурами и конденсированным хроматином и цитоплазмой. Существенным отличием является отсутствие воспалительной инфильтрации.