pat_phy_book
.pdf
нарушения работы транспортных систем трофики,
обусловливающее гипоксию, которая становится ведущей в патогенезе дисциркуляторных дистрофий;
расстройства эндокринной или нервной регуляции трофики,
лежащие в основе эндокринных и нервных (церебральных)
дистрофий.
Среди морфогенетических механизмов дистрофии различают:
инфильтрацию (грубодисперсным белком эпителия проксимальных канальцев почек при нефротическом синдроме,
холестерином, его эфирами и липопротеидами интимы аорты и крупных артерий при атеросклерозе);
извращенный синтез (аномальных белково-полисахаридных комплексов амилоида в основном веществе соединительной ткани; гемомеланина в клетках лимфогистиоцитарной системы при малярии или гликогена в эпителии узкого сегмента нефрона при сахарном диабете);
трансформацию (компонентов жиров и углеводов в белки или белков и углеводов в жиры);
декомпозицию, или фанероз (распад жиро-белковых комплексов мембранных структур кардиомиоцитов, гепатоцитов с выявлением белка и липидов при гипоксии и интоксикации;
распад белково-полисахаридных комплексов соединительной ткани при так называемых коллагеновых болезнях).
Дистрофии делятся в зависимости от преобладания морфологических изменений в специализированных элементах паренхимы или строме на
паренхиматозные, мезенхимальные и смешанные; по преобладанию того или иного вида обмена – на белковые, жировые, углеводные и минеральные; в
зависимости от влияния наследственных факторов – на приобретенные и наследственные; по распространенности процесса – на общие и местные.
171
Среди паренхиматозных дистрофий различают паренхниматозные белковые и паренхиматозные жировые, среди мезенхимальных –
мезенхимальные белковые и мезенхимальные жировые.
Базисные понятия (определения)
Дегенерация – вырождение, ухудшение биологических признаков организма.
Кахексия – общее истощение организма.
Онкология – учение об опухолях.
Тканевая атипия – отличия опухолей от нормальных тканей по форме и величине клеток, строению ткани, химическому составу и обмену веществ.
Эксплантация – экспериментальный метод выращивания тканей животного или растительного организма в искусственных питательных средах.
172
Глава 8
Типовые нарушения обмена веществ
8.1. Основной и энергетический обмены
Основной обмен – количество энергии, необходимое для поддержания нормальных функций организма при минимальных процессах обмена веществ в условиях абсолютного мышечного покоя, лежа, натощак, при температуре 180С
На уровень основного обмена влияют возраст, пол, сезон, климат,
время суток, специфически динамическое действие пищи, профессия,
рефлекторные влияния. В связи с этим существуют различные методы определения основного обмена и, если выявляется его нарушение, стараются найти звенья, в которых произошла «авария».
Причинами нарушения основного обмена могут быть расстройства нервно-эндокринной регуляции, лихорадка, голодание, инфекции,
интоксикация, авитаминозы, изменения деятельности сердца, дыхания,
печени и др.
Механизм нарушения основного обмена тесно связан с разобщением окисления и фосфорилирования. В эксперименте нарушения основного обмена можно получить путем введения тиронина, тиомочевины,
мерказолила и др.
Энергетический обмен – совокупность химических процессов в организме, направленных на получение свободной (тепловой) или связанной (химической,
макроэргической) энергии, необходимой для жизнедеятельности организма
173
Причинами нарушения энергетического обмена могут быть сдвиги нервно-эндокринной регуляции, различные инфекционно-токсические
(например, дифтерийный, стафилококковый токсин) и другие факторы.
Механизм нарушения энергетического обмена связан главным образом с разобщением окисления и фосфорилирования, что ведет к гиперпродукции свободной энергии организма и, возможно, к перегреванию. Инфекционно-
токсические факторы увеличивают проницаемость мембран митохондрий,
способствуют выходу субстратов цикла Кребса в гиалоплазму, окислению их ферментами гиалоплазмы, увеличению свободного окисления,
гиперпродукции АТФ и тепла. В эксперименте нарушения энергетического обмена можно получить путем введения 2,4-динитрофенола.
8.2. Патофизиология водно-электролитного обмена
Вода – основной компонент, обеспечивающий постоянство внутренней среды организма. Содержание воды в организме зависит от возраста. У
здорового мужчины среднего возраста она составляет 50-60%, у женщины –
45-55, у новорожденного – 80% от массы тела. К шести месяцам жизни количество воды постепенно снижается до 53-60% от массы тела и затем колеблется в этих пределах.
У взрослого человека около 2/3 воды находится во внутриклеточном секторе (примерно 35,8 л) и 1/3 – во внеклеточном (примерно 15 л).
Внеклеточный сектор включает в себя внутрисосудистую (плазма крови),
интерстициальную («организованная» жидкость соединительной ткани) и
межклеточную (секреты желез пищеварительного тракта, спинно-мозговая жидкость и др.) жидкости. Интерстициальная и межклеточная жидкости составляют 3/4 (10 л) всей внеклеточной воды, плазма крови – 1/4 (3,5 л).
Клетка и внеклеточное пространство разделены полупроницаемыми мембранами, но фактически составляют единую гидродинамическую
174
систему. Во внутриклеточной жидкости протекают все виды обмена веществ.
Интерстициальная жидкость и плазма крови являются посредниками между внешней средой и клетками.
Ионный состав разных водных секретов представлен катионами и анионами, обеспечивающими осмотическое давление жидкостей тела. В
каждом из секретов сумма концентраций анионов и катионов делает жидкость водного пространства электронейтральной (закон электронейтральности).
Осмотическое давление жидкости – способность воды
связывать растворенные в ней молекулы осмотически
активных веществ
Осмотическую концентрацию обозначают термином «осмолярность»
(количество миллиосмолей вещества, растворенных в одном литре воды) или
«осмолярность» (мосмоль/кг воды). Если в одном из пространств – внутриклеточном, интерстициальном, сосудистом – осмолярность повысится,
то вода перейдет в сторону более высокой концентрации веществ, и
установится новый объем с новой концентрацией (закон изоосмолярности).
Внутриклеточное водное пространство фактически является составной частью цитоплазмы клетки, в которой помещены все органеллы. Катионом внутриклеточной жидкости является калий, количество которого (160
ммоль/л) во много раз превышает содержание натрия. Преобладающими анионами клетки являются фосфат и белок. Уровень белка в клетке значительно выше, чем в интерстиции и поэтому коллоидно-осмотическое давление более высокое. Натрий постоянно диффундирует в клетку их интерстициальной жидкости и немедленно из нее выталкивается благодаря натриево-калиевому насосу. Энергия для этого процесса образуется при гидролизе АТФ.
175
Перемещение растворенных в воде ионов в обе стороны клеточной мембраны происходит со скоростью 1,5 л воды в минуту до установления изотонического состояния между клеткой и внеклеточной средой. Из этого следует, что гипергидратация и обезвоживание клетки находятся в обратно пропорциональной зависимости от осмотического давления внеклеточной жидкости.
Клетка может потерять способность освобождаться от натрия при блокировании активного транспорта ионов из-за дефицита дыхательных ферментов. Повышение в связи с этим осмотического давления в клетке может привести к активному переходу в нее воды из интерстициального пространства, набуханию клетки и нарушению ее функций.
Интерстициальная жидкость отделена от плазмы крови полупроницаемой мембранной капилляров. Для воды и ионов она свободно проходима, поэтому ионный состав плазмы и интерстициальной жидкости практически равны. Главным катионом здесь является натрий (142 ммоль/л),
а анионом – хлор (103 ммоль/л).
Плазма крови – сложный раствор, содержащий ионы натрия, калия и хлора, молекулы неэлектролитов
(например, глюкозу, мочевину и др.), белок (2 ммоль/л)
Осмотическое давление плазмы на 50 % создается ионами натрия и хлора. Изотония плазмы поддерживается коллоидно-осмотическим давлением высокомолекулярных белков, удерживающих воду в сосудистом русле. На 80% онкотическое давление обеспечивается альбуминами, на 18 –
глобулинами и на 2% - белками свертывающей системы крови. Последние имеют высокую молекулярную массу и поэтому менее гидрофильны.
Обмен воды и солей между плазмой крови и внеклеточной средой осуществляется в капиллярах. Осмотическое давление в условиях нормального водно-солевого обмена существенного значения не имеет.
176
Фильтрация осуществляется благодаря разнице гидростатического и онкотического давления в артериальном конце капилляра (35-25 мм рт.ст.). С
учетом силы, направленной на преодоление сопротивления тканей (5 мм рт.ст.) и онкотического давления интерстициальной жидкости,
привлекающей воду (6 мм рт.ст.), эффективное фильтрационное давление равно примерно 11 мм рт.ст. В венозном конце капилляра, где гидростатическое давление низкое (13 мм рт.ст.), а давление белков практически остается прежним (25 мм рт. ст.), жидкость будет перемещаться в венозную часть и покинет интерстициальное пространство через лимфатические сосуды.
Существенное влияние на обмен воды между секторами оказывает проницаемость эндотелия фильтрующих капилляров. Через поры капиллярной стенки, имеющие диаметр 1,5-4,5 нм, легко проходит вода с растворенными в ней веществами, молекулы которых меньше 5,0 нм в диаметре, небольшое количество белков (например, альбуминов,
глобулинов). При пониженной проницаемости, возникающей под влиянием разного рода факторов (кининов, продуктов метаболизма и др.),
фильтрационное давление может существенно возрастать.
Потребность организма в воде и электролитах зависит от возраста,
массы тела, пола, температуры окружающей среды, характера питания и др.
Вода поступает в организм в виде питья, содержится в плотных пищевых продуктах, образуется при межуточном обмене (эндогенная вода). У
взрослого образуется около 150-250 мл эндогенной воды в сутки, а у ребенка с его более высоким обменом – 12 мл на 1 кг массы тела в сутки.
Потребность в воде детей грудного возраста в 3-5 раз выше, чем у взрослого.
Поддержание объема внеклеточной воды является решающим и контролируется сложной нейро-гуморальной системой, состоящей из рецепторного звена, гипоталамуса, нейрогипофиза, надпочечников и эффекторных органов.
177
Выделение воды и солей из организма при нормальном водно-
электролитном балансе практически равно их поступлению. Почки являются основным органом, регулирующим количество воды и электролитов в организме. С мочой выделяются остаточные продукты метаболизма в виде солей и других растворенных веществ. Сосуды почек пропускают через себя до 180 л воды в сутки. Здоровая почка может быстро изменить концентрацию мочи от низкой до высокой. Регулируемой является факультативная реабсорбция воды. Ее регулярно осуществляет антидиуретический гормон гипофиза (АДГ), стимулом для увеличения продукции которого и,
следовательно, усиления реабсорбции воды, является повышение осмотического давления крови и межклеточной жидкости. Раздражение осморецепторов, расположенных в стенке правого предсердия, в различных органах и тканях, жидкостью с вымоким содержанием электролитов стимулирует выделение АДГ. Секреция АДГ увеличивается в ответ на уменьшение наполнения кровью левого предсердия, под влиянием боли,
анестетиков, наркотиков. Секреция АДГ уменьшается во время сна, при гипоосмии, увеличении объема внеклеточной жидкости, гипонатриемии, под влиянием алкоголя, глюкокортикоидов. Считают, что АДГ активизирует гиалуронидазу – фермент межклеточного вещества дистальных почечных канальцев, благодаря чему они становятся более проницаемыми для воды.
Таким образом, облегчается факультативная реабсорбция альдостероном, под влиянием которого происходит реабсорбция натрия в обмен на калий и аммоний.
Помимо почек, выделение воды и солей осуществляют легкие. В
условиях основного обмена с дыхательной поверхности легких и дыхательных путей испаряется 400-600 мл воды в сутки. При низкой влажности атмосферного воздуха, при учащении дыхания количество испаряемой воды возрастает. При повышении температуры тела на 10С
выделение воды через легкие возрастает на 500 мл. Удаляемая таким путем
178
из организма вода называется перспирационной. Она практически свободна от электролитов.
С калом при нормальной функции ЖКТ потеря воды не превышает 200
мл в сутки, при том, что в просвет кишечника в течение суток выделяется 8-
10 л воды. В здоровом кишечнике реабсорбируются почти вся вода и электролиты. Очень большие потери воды и электролитов имеют место при патологических процессах в желудочно-кишечном тракте,
сопровождающихся поносом, рвотой.
Перспирационной потерей воды является испарение воды с поверхности кожи. В нормальных условиях с потом выделяется лишь 20
мосм/л натрия и несколько меньше хлора. При повышении температуры тела на 10С потоотделение увеличивается на 500 мл в сутки. При этом возрастает и потеря электролитов. У здорового человека содержание жидкости в организме практически стабильно, несмотря на колебания приема солей и воды.
8.2.1. Нарушение водно-электролитного равновесия (дисгидрия)
Выявить первичные расстройства водно-электролитного обмена непросто, так как изменения одного вида обмена веществ приводят к дисбалансу других его видов из-за включения компенсаторных реакций.
Особенно трудно оценить реакции детского организма, в котором расстройства водно-электролитного обмена часто являются симптомами основного заболевания. Количественные и качественные сдвиги в обмене воды и солей зависят от степени участия звеньев регуляторных механизмов,
от количества потери воды и электролитов.
Дисгидрию делят на две большие группы: дегидратацию
(обезвоживание) и гипергидратацию (задержку воды). В зависимости от преобладания нарушений водного баланса в клеточном или во внеклеточном пространстве выделяют внеклеточную и внутриклеточную дисгидрию.
179
Общей дисгидрией называется нарушение баланса воды в обоих секторах.
Нарушения внутриклеточного сектора проявляется значительно тяжелее. По концентрации электролитов в плазме различают дисгидрии
гипертонические, изотонические и гипотонические. Диагностика разных форм дисгидрий строится на данных анамнеза, клинических лабораторных исследований.
Для дисгидрии характерно развитие ряда симптомов: жажда, которая появляется при возбуждении центра жажды, расположенного в гипоталамусе.
Жажда один из первых признаков недостаточности свободной воды,
возникающей из-за повышения осмотического давления плазмы крови в сочетании с обезвоживанием клеток (например, при введении гипертонических растворов или при потере воды без электролитов). В связи с этим жажда может быть очень сильной даже при небольшом дефиците воды,
сопровождающемся гипернатриемией. При потере 3-4 л воды жажда становится мучительной.
Сухость языка и слизистых оболочек, кожных покровов – менее значимые признаки обезвоживания, хотя в тяжелых случаях кожа, лишенная воды, являющаяся пластическим материалом, становится дряблой, язык гладким с глубокими морщинами, глазные яблоки становятся мягкими из-за снижения внутриглазного давления.
Отеки чаще всего обусловлены задержкой интерстициальной жидкости и натрия в организме. Появление отеков может быть связано с уменьшением осмотического давления плазмы. При острых нарушениях водно-электролитного баланса наибольшее значение имеет снижение коллоидно-осмотического давления плазмы крови. Перенасыщение организма водой может привести к перемещению жидкости в клетку,
нарушению ее гомеостаза и появлению неврологических симптомов.
Неврологические симптомы отмечаются не только при гипергидратации, но и при дегидратации клетки. Клинически эти
180