Patfiz_modul_1_ustny_FINAL

нестероидные противовоспалительные препараты (ацетилсалициловая кислота, парацетамол, амидопирин и др.), хинин, глюкокортикоиды и другие лекарства. Основной принцип действия этих препаратов заключается в блокировке выработки простагландиновпроизводных арахидоновой кислоты.

19. Общая характеристика основных видов нарушений тканевого роста. Определение понятия ―опухоль‖. Принципы классификации опухолей. Признаки злокачественности опухоли.

Основных видов нарушений тканевого роста

В регуляции тканевого роста выделяют три уровня: центральный, тканевой, генный. Нарушение тканевого роста может быть связано с изменением функции любого из звеньев процесса размножения, что приводит к количественному или качественному изменению роста.

-Гипертрофия - увеличение массы органа за счет увеличения массы каждой клетки.

-Гиперплазия - увеличение массы органа за счет увеличения количества клеток.

-Гипертрофия и гиперплазия бывают истинными и ложными, физиологическими и патологическими.

-Ложные гипертрофия и гиперплазия наблюдаются при увеличении объема органа не за счет паренхимы,

авследствие разрастания других тканей, чаще всего соединительнотканной стромы органа. Количество паренхиматозных клеток не увеличивается, часто даже уменьшается, функциональная способность органа снижается.

-Гипертрофия и гиперплазия называются физиологическими, если развиваются в физиологических условиях. Например, увеличение массы скелетных мышц при физической работе. Патологической называют гипертрофию, которая развивается в патологических условиях.

-Регенерация - процесс восстановления разрушенных или устраненных тканей, органов и отдельных частей живых существ. Регенерация бывает физиологической и патологической.

-Физиологическая регенерация - это процесс постоянного восстановления клеток многоклеточного организма. Она совершается в митотических тканях: костном мозге, коже, эпителии слизистых и т.д.

-Патологическая регенерация - восстановление тканей и органа после их повреждения.

-Атрофия - процесс уменьшения объема клеток органа.

-Дистрофия и дегенерация - различные виды нарушения обмена клеток органа и ткани.

ОПУХОЛЬ - типический патологический процесс представляющий собой нерегулируемое, беспредельное разрастание ткани, не связанное с общей структурой пораженного органа и его функциями.

Классификация по гистогенетическому принципу (предложена Комитетом по номенклатуре опухолей):

-эпителиальные опухоли без специфической локализации (органонеспецифические);

-эпителиальные опухоли экзо- и эндокринных желез, а также эпителиальные опухоли покровов (органоспецифические);

-мезенхимальные опухоли;

-опухоли из мышечной ткани;

-опухоли нервной системы и оболочек мозга;

-опухоли системы крови (гемобластоз);

-тератомы (в результате дисонтогенеза, когда происходит дифференцировка 2 или 3 зародышевых листков);

Признаки злокачественной опухоли:

1)для злоачественных опухолей характерен и клеточный и таневой атипизм.

2)извращение обмена веществ имеется только у злокачественных опухолей.

3)злокачественные опухоли не имеют капсулу.

4)злокачественные опухоли обладают как правило инфильтрирующим ростом, они прорастают в окружающие ткани.

5)метастазирование свойственно злокачественным опухолям.

6)кахексии отмечаются, как правило, при злокачественных опухолях.

20.Биологические особенности опухолевого роста: беспредельность роста, лимит деления, контактное торможение. Морфологические, функциональные, биохимические и антигенные особенности опухолевой ткани.

Беспредельность роста – это избыточность пролиферации опухолевых клеток. У опухолевых клеток понижено свойство контактного торможения, отсутствует предел клеточного деления.

Утрата контактного торможения деления (подавление пролиферации клеток при их контакте друг с другом). Нормальные клетки в культуре тканей растут монослоем (т.е. по достижении определенной плотности клеток и контакте их друг с другом, деление клеток прекращается). Опухолевые клетки в культуре тканей образуют многослойные беспорядочные культуры. В норме в процессе межклеточного взаимодействия осуществляется контактное торможение роста клеток: во время пролиферации дальнейшее деление клетки тормозится соседними. В опухоли контактное торможение клеток заблокировано.

Отсутствие предела клеточного деления. Нормальные клетки имеют генетически ограниченное число делений («лимит Хейфлика»), после чего включается программа их естественной гибели – апоптоз. В нормальных клетках за программу апоптоза отвечают гены-супрессоры клеточного деления – антионкогены (например, р53). В опухолевых клетках антионкогены инактивированы, поэтому программа апоптоза не включается. В результате опухолевые клетки не гибнут, становятся иммортализованными(«бессмертными»), что в условиях неограниченного числа клеточных

делений обусловливает прогрессирующее увеличение количества клеток в ткани.

Беспредельность роста обеспечивается также растормаживанием пролиферации за счет увеличения продукции факторов роста, что опосредуется активацией в опухолевых клеткахпротоонкогенов – генов, кодирующих ростовые факторы. Опухолевая клетка осуществляет аутокринную регуляцию своей жизнедеятельности путем самостоятельной продукции и активной рецепции факторов роста. Таким образом, под влиянием генетического сигнала опухолевая клетка сама может стимулировать свое собственное размножение, продуцируя митогены (факторы роста) и их рецепторы.

Морфологические особенности опухолевой клетки. Опухоль может развиваться из всех клеток любой ткани организма. Они имеют органоидное строение: паренхиму и строму. Паренхима составляет основную массу опухоли, определяет ее свойства. Строение клеток паренхимы опухоли может сохранять структуру исходных клеток настолько, что их сложно отличить. Строму опухоли составляют соединительная ткань, сосуды, нервы. Клетки опухолевой ткани чаще чем нормальной ткани отличаются между собой по форме, размерам, соотношениям массы ядра и цитоплазмы и рядом других морфологических особенностей, которые детально изучаются в курсе патологической анатомии.

Биохимические особенности опухолевой клетки. Опухолевая клетка отличается от нормальной своим химическим составом. В ней повышено содержание воды, калия водорода, холестерина, снижен уровень кальция, магния, железа. Вследствие повышения количества воды и ионов водорода возрастает электропроводимость опухолевой ткани. Повышается отрицательный заряд мембраны опухолевой клетки, что связано с увеличением количества электроотрицательных радикалов нейраминовой кислоты на внешней поверхности мембраны. В опухолевой ткани снижено тканевое дыхание (окисление) и повышен анаэробный и аэробный гликолиз, при этом даже в аэробных условиях преобладает анаэробный гликолиз (негативный эффект Пастера). Это обусловлено снижением активности ферментов аэробного гликолиза – гексокиназы, фосфофрукткиназы, пируваткиназы, и повышением активности ферментов анаэробного гликолиза – дегидрогеназы, гексозофосфатизомеразы; активность ферментов, которые угнетают гликолиз (глюкозо-6-фосфатаза) резко снижается. Вследствие этого повышается анаэробный гликолиз, что ведет к накоплению в большом количестве молочной кислоты (в опухолевой клетке молочной кислоты в 20 раз

больше, чем в миозитах в состоянии покоя, и в 8 раз больше , чем в состоянии активности). Этим можно объяснить явление базофилии опухолевой клетки – синее окрашивание гематоксилином. Вследствие преобладания анаэробного и аэробного гликолиза повышается потребность опухолевой клетки в глюкозе, в крови наблюдается гипогликемия. Именно поэтому опухолевую клетку называют «ловушкой» для глюкозы. В опухолевой клетке останавливается синтез структурных белков, ферментов, которые предназначены для исполнения специфической функции. Повышается синтез ДНК и белков митотического аппарата, что обусловливает резкое повышение скорости деления опухолевых клеток. Повышается синтез нуклеиновых аминокислот вследствие изменения набора ДНК-полимераз: снижение активности ДНК- полимеразы-3, которая использует только нативную матрицу ДНК, и увеличение активности ДНК- полимеразы-2, которая может использовать не только нативную матрицу ДНК, но и денатурированную. Изменяется также и метаболизм белков – снижается способность опухолевых клеток к переаминированию и дезаминированию аминокислот, что способствует накоплению в опухоли аминокислот, которые необходимы для поддержания роста. Также увеличивается захват аминокислот из крови, вследствие чего окружающие нормальные клетки теряют аминокислоты. В опухолевой клетке снижается синтез некоторых аминокислот, например, аспарагиновой кислоты. Интенсивный аэробный и анаэробный гликолиз ведет к образованию большого количества низкомолекулярных веществ, которые используются для синтеза аминокислот и нуклеотидов

Физиологические особенности опухолевой клетки. В опухоли в значительной степени изменяется и физиология клеток. Одним из этих изменений является потеря опухолевыми клетками контактного торможения. В культуре нормальной ткани при тесном контакте между клетками рост и размножение угнетаются. Опухолевые клетки, не зависимо от тесного контакта между собой, продолжают расти и размножаться, при этом образовывая многослойные участки. Считают, что в основе этого явления лежит изменение структуры цитоскелета – фосфорилирования белков цитоскелета, повышение негативного заряда клетки вследствие уменьшения количества электроотрицательных радикалов нейроаминовой кислоты в мембране клеток. Все это обусловливает потерю контактного торможения клеточного деления.

Антигенный атипизм опухоли проявляется в том, что она содержит ряд свойственных только ей антигенов. Среди опухолевых антигенов различают:

1)антигены вирусных опухолей;

2)антигены опухолей, вызванных канцерогенами;

3)изоантигены трансплантационного типа;

4)эмбриональные антигены;

5)гетероорганные антигены.

Антигены вирусных опухолей детерминированы вирусным геномом ДНК и РНК-содержащих вирусов, но принадлежат опухолевой клетке. Это ядерные и мембранные антигены, которые идентичны для любых опухолей, вызванных данным вирусом.

21. Этиология опухолей. Роль физических, химических, биологических факторов и наследственности в возникновении опухолей. Факторы риска, предопухолевые состояния.

ЭТИОЛОГИЯ ОПУХОЛЕЙ.

Этиология опухолей изучена не до конца. В данный момент ведущей считается мутационная теория канцерогенеза. Ниже перечислены основные исторически сложившиеся теории.

1)Вирусно-генетическая теория решающую роль в развитии опухолей отводит онкогенным вирусам, к которым относят: герпесоподобный вирус Эпштейна-Барр (лимфома Беркитта), вирус герпеса (лимфогранулематоз, саркома Капоши, опухоли головного мозга), папилломавирус (рак шейки матки, бородавки обыкновенные и ларингеальные), ретровирус (хронический лимфолейкоз), вирусы гепатитов B и C (рак печени). Согласно вирусно-генетической теории интеграция генома вируса с генетическим аппаратом клетки может привести к опухолевой трансформации клетки. При дальнейшем росте и размножении опухолевых клеток вирус перестает играть существенную роль.

2)Физико-химическая теория основной причиной развития опухолей считает воздействие различных физических и химических факторов на клетки организма (рентгеновское и гамма-излучение, канцерогенные вещества), что приводит к их онкотрансформации. Помимо экзогенных химических канцерогенов рассматривается роль в возникновении опухолей эндогенных канцерогенов (в частности, метаболитов триптофана и тирозина) путем активации этими веществами протоонкогенов, которые посредством синтеза онкобелков приводят к трансформации клетки в опухолевую.

3)Теория дисгормонального канцерогенеза рассматривает в качестве причины возникновения опухолей различные нарушения гормонального равновесия в организме.

4)Дизонтогенетическая теория причиной развития опухолей считает нарушения эмбриогенеза тканей, что под действием провоцирующих факторов может привести к онкотрансформации клеток ткани.

5)Теория четырѐхстадийного канцерогенеза объединяет все вышеперечисленные теории

Канцерогенные факторы

- Химические факторы

Вещества ароматической природы (полициклические и гетероциклические ароматические углеводороды, ароматические амины), некоторые металлы и пластмассы обладают выраженным канцерогенным свойством благодаря их способности реагировать с ДНК клеток, нарушая ее структуру (мутагенная активность). Канцерогенные вещества в больших количествах содержатся в продуктах горения автомобильного и авиационного топлива, в табачных смолах. При длительном контакте организма человека с этими веществами могут возникнуть такие заболевания, как рак легкого, рак толстого кишечника и др. Известны также эндогенные химические канцерогены(ароматические производные аминокислоты триптофана), вызывающие гормонально зависящие опухоли половых органов.

- Физические факторы

Солнечная радиация (в первую очередь ультрафиолетовое излучение) и ионизирующее излучение также обладает высокой мутагенной активностью. Так, послеаварии Чернобыльской АЭС отмечено резкое увеличение заболеваемости раком щитовидной железы у людей, проживающих в зараженной зоне. Длительное механическое или термическое раздражение тканей также является фактором повышенного риска возникновения опухолей слизистых оболочек и кожи (рак слизистой рта, рак кожи, рак пищевода). Также есть давнее мнение А.А. Белостоцкого, что чисто механические факторы могут быть причиной почти любого вида рака. Избыточное или наоборот, недостаточное, механическое воздействие на ткани могло бы приводить к изменениям в тканях (изменения во взаимодействии клетки с другими клетками и с внеклеточным матриксом), которые и приводят к канцерогенезу

- Биологические факторы

Доказана канцерогенная активность вируса папилломы человека в развитии рака шейки матки, вируса гепатита B в развитии рака печени, ВИЧ — в развитии саркомы Капоши. Попадая в организм человека, вирусы активно взаимодействуют с его ДНК, что в некоторых случаях вызывает трансформацию собственных протоонкогенов человека в онкогены. Геном некоторых вирусов (ретровирусы) содержит высокоактивные онкогены, активирующиеся после включения ДНК вируса в ДНК клеток человека.

- Наследственная предрасположенность

Изучено более 200 наследственных заболеваний, характеризующихся повышенным риском возникновения опухолей различной локализации. Развитие некоторых типов опухолей связывают с врожденным дефектом системы репарации ДНК (пигментная ксеродерма)

Предопухолевые состояния (предраки)

Предраковое состояние характеризуется развитием атрофических и пролиферативных процессов с высоким риском малигнизации и трансформации в злокачественную опухоль. При этих заболеваниях совсем не обязательна трансформация в злокачественную опухоль, однако высокий риск злокачественного перерождения при предраковом состоянии всегда существует.

К данной категории заболеваний относятся все неспецифические и специфические хронические длительные воспаления, дистрофии, дисплазии, метаплазии, гиперпролиферации тканей, различные иммунодефициты. Например, фактором повышенного риска малигнизации является хронический гастрит, хроническая бронхопневмония, хронический аднексит и другие воспаления.

22. Стадии патогенеза опухолей. Мутационный и эпигеномный механизмы трансформации. Механизмы промоции и опухолевой прогрессии.

В опухолевом росте выделяют несколько стадий:

Инициация. Процесс изменения генома клетки-мишени под воздействием факторов окружающей среды. При этом единичной мутации недостаточно. Необходимы изменения как минимум в двух генах, один из которых обеспечивает бессмертие клетки, а другой — собственно развитие злокачественного фенотипа.

Промоция. На этой стадии происходит увеличение популяции клеток с изменениями в геноме и находящимися под влиянием промоторов канцерогенеза. В результате формируется и нарастает популяция мутировавших клеток. Эта предраковая стадия является обратимой, т.к. возможно регулирование действия промоторов, которые способны инициировать дальнейшие изменения генома.

Прогрессия. На этой стадии происходит активный рост клона мутировавших клеток, что и приводит к образованию опухоли. Наблюдается снижение степени дифференцировки клеток, проявление инвазивных свойств и, как следствие, способности к метастазированию.

Первую стадию выявить сегодня крайне сложно. Вторую стадию часто удается обнаружить при регулярном целенаправленном обследовании групп риска. Это касается выявления различных маркеров предраковых заболеваний (клинических и лабораторных). К сожалению, фаза прогрессии на ранних стадиях часто является бессимптомной, а успех лечения во многом зависит от своевременности выявления новообразования.

Мутационный канцерогенез. Предположим, что мутагенный фактор вызвал нарушение в гене-репрессоре I и активный репрессор I не может быть синтезирован. В этом случае растормаживается ген инициативы клеточного деления и начинается репликация ДНК. Образовавшиеся в результате деления клетки не располагают геном-репрессором I, вследствие чего клетки продолжают репликацию ДНК, и при делении образуется семейство клеток, способных к беспредельному неконтролируемому делению. Очевидно, это и есть опухолевые клетки.

К беспредельному клеточному делению могут привести также мутации и других генов данной регуляторной системы, например, мутация гена, кодирующего инициатор клеточного деления, в результате которой он становится недоступным тормозящему влиянию гена-репрессора I.

Таким образом, механизм канцерогенеза данного пути развития заключается в мутации и потере генов, кодирующих репрессоры деления клеток.

Эпигеномный канцерогенез 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. Передающееся из поколения в поколение эпигеномное влияние может сформироваться, например, под действием вируса, инфицирующего исходную клетку и попадающего в каждую новообразовавшуюся клетку в митозе. Механизм канцерогенеза, развивающегося по этому пути, состоит в инги-бировании генов, кодирующих репрессоры деления клеток.

Мутационный и эпигеномный механизмы канцерогенеза не исключают друг друга, а могут быть сопряжены. Между началом действия трансформирующегося агента и появлением клинически выраженной опухоли имеется латентный период, который у человека может длиться годами.

В механизмах развития промоции важная роль отводится нарушениям взаимодействия онкогенов и антионкогенов, увеличению синтеза онкобелков, ограничению синтеза белков-супрессоров, пролиферации, в частности, р53, индукторов апоптоза, ДНК-репарирующих ферментов.

ОПУХОЛЕВАЯ ПРОГРЕССИЯ- генетически закреплѐнное, наследуемое опухолевой клеткой и необратимое изменение одного или нескольких еѐ свойств.

Изменения в геноме, приводящие к трансформации нормальной клетки в опухолевую - лишь первый этап на пути дальнейшей модификации генома. В генетической программе клетки, ставшей опухолевой, постоянно происходят изменения, в основе которых лежат мутации.

•Фенотипически это проявляется изменением биохимических, морфологических, электрофизиологических и функциональных признаков опухоли.

•Изменения различных свойств опухолевых клеток происходят независимо друг от друга, поскольку мутации каждого отдельного гена автономны.

•Сроки изменений свойств разных опухолевых клеток сильно варьируют. В связи с этим признаки их появляются и изменяются без какой-либо закономерной хронологии.

•При опухолевой прогрессии формируются клоны клеток с самой различной комбинацией признаков (феномен клональной селекции бластомы). В связи с этим разные субклоны клеток одного новообразования могут весьма существенно отличаться друг от друга.

•Модификации в геноме опухолевой клетки наследуются, т.е. передаются дочерним клеткам.

Указанные выше отклонения генотипа и фенотипа клеток больше характерны для бластом. Они были описаны американским патологом Л. Фулдсом (1969 г.) и названы им феноменом опухолевой прогрессии.

23.Взаимодействие опухоли и организма. Механизмы метастазирования. Патогенез раковой кахексии. Механизмы противоопухолевой защиты: антиканцерогенные, антимутационные, антицеллюлярные.

Взаимодействие опухоли и организма состоит из влияния опухоли на организм и защиты организма от опухоли. Действие опухоли на организм хозяина может быть локальным и общим.

●Локальное воздействие включает нарушения метаболизма, сдавление прилежащих сохранных тканей, их разрушение растущей опухолью, прорастание стенок сосудов, что может приводить к местному венозному застою. Некроз и изъязвление опухоли могут вызвать кровотечение, присоединение вторичных инфекций.

●Общее воздействие опухоли на организм может приводить к развитию различных видов анемии, раковой интоксикации, раковой кахексии и паранеопластических синдромов.

Механизм образования метастазов сложен и до конца не изучен. В его основе лежит как активация в опухолевой клетке способности к миграции, так и перестройка сосудов, питающих опухоль.

В норме миграция присуща стволовым клеткам и лейкоцитам крови. Опухолевая клетка вследствие нарушения дифференцировки (анаплазия) по свойствам приближается к стволовой. Миграцию стимулируют особые белки — факторы роста. Данные факторы выделяются спонтанно либо под действием гипоксии как самими опухолевыми клетками, так и клетками стромы (фибробластами). Более того, онкобелки (продукты онкогенов) часто сами являются компонентами внутриклеточного пути передачи сигнала, исходящего от фактора роста. В таком случае активация миграции клеток извне не нужна.

Особенность опухолевых капилляров — отсутствие базальной мембраны и перицитов. В отдельных капиллярах нет даже эндотелия и стенку сосуда образуют опухолевые клетки.

Не существует также зависимости метастазирования от размеров опухоли: некоторые опухоли, первичный узел которых бывает еле виден невооружѐнным глазом, дают обширные метастазы по всему организму. В то же время ряд опухолей, обладающих местнодеструирующим ростом (например, базалиома), метастазов не дают.

Различают следующие механизмы противоопухолевой защиты: 1. Антиканцерогенные:

•препятствие проникновению канцерогенов в организм, клетку, ядро;

•препятствие действию канцерогенов на геном клетки.

2. Антимутационные:

•подавление экспрессии онкогена;

•обнаружение и устранение онкогена.

3. Антицеллюлярные:

•обнаружение и устранение опухолевой клетки;

•обнаружение и торможение роста опухолевой клетки.

24.Определение понятия гипоксия. Гипоксия как патогенетический фактор различных заболеваний. Механизмы доставки и использования кислорода в организме.

Гипокси́я (др.-греч. ὑπό — под, внизу + греч. οξογόνο — кислород; кислородное голодание) — пониженное содержаниекислорода в организме или отдельных органах и тканях. Гипоксия возникает при недостатке кислорода во вдыхаемом воздухе и в крови (гипоксемия), при нарушении биохимических процессов тканевого дыхания. Вследствие гипоксии в жизненно важных органах развиваются необратимые изменения. Наиболее чувствительными к кислородной недостаточности являются центральная нервная система, мышца сердца, ткани почек, печени

Механизмы доставки:

Наполнение легких кислородом Переход кислорода из легких в кровь. Транспорт кислорода с кровью

Переход кислорода из крови в клетки через мембрану Доставка в клетке кислорода к митохондриям и его использование.

25.Принципы классификации гипоксий (типы гипоксий: по патогенезу, по течению, по распространенности), примеры. Механизмы гипоксического повреждения клеток.

Классификация

По этиологии[

1.Гипоксическая (экзогенная) — при снижении парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе (низкое атмосферное давление, закрытые помещения, высокогорье);

2.Дыхательная (респираторная) — при нарушении транспорта кислорода из атмосферы в кровь (дыхательная недостаточность);

3.Гемическая (кровяная) — при снижении кислородной ѐмкости крови (анемия; инактивация гемоглобина угарным газом или окислителями);

4.Циркуляторная — при недостаточности кровообращения (сердца либо сосудов), сопровождается повышением артериовенозной разницы по кислороду;

5.Тканевая (гистотоксическая) — при нарушении использования кислорода тканями (пример: цианиды блокируют цитохромоксидазу — фермент дыхательной цепи митохондрий);

6.Перегрузочная — вследствие чрезмерной функциональной нагрузки на орган или ткань (в мышцах при тяжѐлой работе, в нервной ткани во время эпилептического приступа);

7.Смешанная — любая тяжелая/длительная гипоксия приобретает тканевой компонент

(гипоксия → ацидоз → блокада гликолиза → отсутствие субстрата для окисления → блокада окисления → тканевая гипоксия).

8.Техногенная — возникает при постоянном пребывании в среде с повышенным содержанием вредных выбросов

По распространенности процесса

Общая

Местная

По скорости развития[

Молниеносная

Острая

Подострая

Хроническая

В общем случае гипоксию можно определить как несоответствие энергопродукции энергетическим потребностям клетки. Основное звено патогенеза — нарушение окислительного фосфорилирования в митохондриях, имеющее 2 последствия:

Нарушение образования АТФ → энергодефицит → нарушение энергозависимых процессов, а именно:

сокращения — контрактура всех сократимых структур,

синтеза — белков, липидов, нуклеиновых кислот,

активного транспорта — потеря потенциала покоя, поступление в клетку ионов кальция и воды.

Накопление молочной кислоты и кислот цикла Кребса → ацидоз, вызывающий:

блокаду гликолиза, единственного пути получения АТФ без кислорода;

повышение проницаемости плазматической мембраны;

активацию лизосомальных ферментов в цитоплазме с последующим аутолизом клетки.

26.Этиология и патогенез различных типов гипоксий согласно патогенетической классификации (показать на примерах).Гипоксия: патогенез

Гипоксия прежде всего влияет на ЦНС , особенно на высшие центры ЦНС . Проявления острой гипоксии ( нарушение мышления и нарушение координации движений ) сходны с алкогольным опьянением .

Длительная гипоксия проявляется утомляемостью , сонливостью , апатией , нарушением внимания , замедленной реакцией и снижением трудоспособности .

При тяжелой гипоксии возникают нарушения стволовых функций , что может привести к смерти от дыхательной недостаточности . При низком РаО2 сопротивление мозговых сосудов уменьшается и мозговой кровоток увеличивается, что уменьшает гипоксию мозга . С другой стороны, если снижение РаО2 сопровождается гипервентиляцией и снижением РаСО2 , сопротивление мозговых сосудов повышается, а кровоток уменьшается, и это усугубляет гипоксию.

Филогенетически более древние спинной мозг и периферические нервы не так чувствительны к гипоксии, как головной мозг.

Гипоксия вызывает спазм легочных артерий, при котором кровоток перераспределяется в пользу тех участков легких, которые лучше вентилируются. Однако при этом возрастают легочное сосудистое сопротивление и посленагрузка правого желудочка.

Тяжелая острая гипоксия приводит к нарушению метаболизма и функции клеток. В нормеуглеводы распадаются до пирувата без участия кислорода. Для распада пирувата требуется кислород; в его отсутствие пируват превращается в молочную кислоту , которая уже не распадается дальше. Увеличение концентрации молочной кислоты приводит

кметаболическому ацидозу . При этом значительно снижается количество энергии, получаемое при распаде питательных веществ, что приводит к снижению синтеза макроэргических фосфатов и нарушению функции клеток.

Гипоксия стимулирует хеморецепторы сонных гломусов и дуги аорты , а также дыхательный центр ствола мозга . Это приводит

кгипервентиляции , гипокапнии и респираторному алкалозу . С другой стороны, поступление в кровь молочной кислоты вызывает метаболический ацидоз . В любом случае общее количество бикарбоната и способность к образованию углекислого газа уменьшаются.

Уменьшение РО2 в любой ткани приводит к локальному расширению сосудов, а генерализованная гипоксия - к снижению ОПСС и компенсаторному увеличению сердечного выброса. Присердечных заболеваниях гипоксия в сочетании с повышенным сердечным выбросом могут привести к сердечной недостаточности . У больных ИБС снижение РаО2 усугубляет ишемию инарушение функции левого

желудочка . Кроме того, длительная или тяжелая гипоксия приводит к нарушению функции печени и нарушению функции почек .

Один из важнейших компенсаторных механизмов при длительной гипоксии - это увеличение концентрации гемоглобина . Этот эффект обусловлен тем, что под действием гипоксии повышается образование эритропоэтина (продукция этого гормона зависит от соотношения между потребностями тканей в кислороде и его доставкой). Видимо, влияние гипоксии зависит от снижения SaO2 , а не РаО2 .

27.Нарушение функций организма при кислородной недостаточности. Клинические проявления развития гипоксии в организме, их патогенетические механизмы.

Проявления гипоксии зависят от конкретной причины возникновения (пример: цвет кожи при отравлении угарным газом ярко-розовый, окислителями — землистый, при дыхательной недостаточности — синюшный) и возраста (пример: гипоксия у плода и взрослого человека).

Наиболее общими признаками являются следующие:

При острой гипоксии:

Увеличение частоты и глубины дыхания, возникновение одышки;

Увеличение частоты сердечных сокращений;

Нарушение функции органов и систем.

При хронической гипоксии:

Стимуляция эритропоэза с развитием эритроцитоза;

Нарушение функции органов и систем.

1) Увеличение частоты дыхания, для усиления поступления кислорода к легким и его дальнейший транспорт кровью. Вначале дыхание частое и глубокое, однако, по мере истощения дыхательного центра становится редким и поверхностным.

2) Увеличение частоты сердечных сокращений, повышение артериального давления и увеличение сердечного выброса. Тем самым организм, испытывающий кислородный голод пытается «раздать» как можно больше и быстрее кислорода в ткани.

3) Выброс депонированной крови в кровоток и усиленное образование эритроцитов – для увеличения количества переносчиков кислорода.

4) Замедление функционирования некоторых тканей, органов и систем, с целью уменьшения потребления кислорода.

5) Переход на «альтернативные источники получения энергии». Поскольку кислорода для полного обеспечения энергетических потребностей организма не хватает, происходит запуск альтернативных источников получения энергии, для обеспечения практически всех процессов происходящих в организме. Этот механизм защиты называется анаэробный гликолиз, т.е расщепление углеводов (основной источник энергии, которая выделяется при их распаде) без участия кислорода. Однако, обратной стороной этого процесса становится накопление нежелательных продуктов таких как молочная кислота, а так же сдвиг кислотно-щелочного баланса в кислую сторону (ацидоз). В условиях ацидоза начинает проявляться вся тяжесть гипоксии. Нарушается микроциркуляция в тканях, становится неэффективным дыхание и кровообращение и в конечном итоге наступает полное истощение резервов и остановка дыхания и кровообращения, т.е. смерть.

Вышеперечисленные механизмы при острой гипоксии краткосрочные быстро истощаются, что приводит к смерти пациента. При хронической гипоксии они способны длительно функционировать, компенсируя кислородный голод, но приносят постоянные страдания больному.

В первую очередь страдает центральная нервная система. Головной мозг всегда получает 20% всего кислорода организма, это т.н. «кислородный долг» организма, который объясняется колоссальной потребностью мозга в кислороде. К легким расстройствам при гипоксии мозга относят: головные боли, сонливость, заторможенность, быструю утомляемость, нарушение концентрации внимания. Тяжелые признаки гипоксии: дезориентация в пространстве, нарушения сознания вплоть до комы, отек головного мозга. Пациенты, страдающие хронической гипоксией, приобретают тяжелые расстройства личности связанные с т.н. гипоксической энцефалопатией.

Низкое содержание кислорода в тканях проявляется их окрашиванием в синюшный цвет (цианоз). Цианоз может быть диффузным (распространенным) например при бронхоспазме. Бывает акроцианоз - синюшный цвет пальцев и ногтевых пластинок и может быть цианоз носогубного треугольника. Например, при острой и хронической сердечной и дыхательной недостаточности.

Изменение формы ногтей и дистальных фаланг пальцев. При хронической гипоксии ногти утолщаются и приобретают округлую форму напоминающую «часовые стекла». Дистальные (ногтевые) фаланги пальцев утолщаются, придавая пальцам вид «барабанных палочек».

28.Защитно-приспособительные и компенсаторные реакции при гипоксии формирующиеся в системах доставки кислорода.

Механизмы:активация механизмов транспорта кислорода и субстратов обмена веществ к клеткам. Эти механизмы предсуществуют в каждом организме и активируются сразу (экстренно, срочно) при возникновении гипоксии.Происходит мобилизация существующих механизмов и резервов, в результате чего увеличивается нагрузка на единицу функционирующей системы, развивается еѐ гиперфункция.На этом этапе события развиваются по схеме: гипоксия → нарушение гомеостаза (↓ АТФ) → восприятие нарушений гомеостаза → регуляторные центры → гиперфункция соответствующих структур, обеспечивающих механизмы транспорта кислорода и субстратов обмена веществ к клеткам.

Система внешнего дыхания.Недостаточность биологического окисления при гипоксии ведѐт к гипервентиляции – увеличению объѐма альвеолярной вентиляции. Активация афферентной импульсации от хеморецепторов (аорты, каротидной зоны сонных артерий, ствола мозга) в ответ на изменение показателей газового состава крови (снижение раО2, увеличение раCO2 и

др.).

Механизмы: увеличение частоты и глубины дыхания, числа функционирующих альвеол. В результате минутный объѐм дыхания (МОД) может возрасти более чем на порядок (с 5–6 л в покое до 90–110 л в условиях гипоксии).

Сердце. Причина: активации симпатико-адреналовой системы. Механизмы: увеличение ударного объема и частоты сокращений сердца (увеличение минутного объѐма кровообращения (МОК), в покое равен 4–5 л/мин, при гипоксии до 30–40 л/мин).

Сосудистая система.В условиях гипоксии развивается феномен перераспределения, или централизации кровотока. Механизм: активация симпатико-адреналовой системы и

высвобождение катехоламинов (КА вызывают сужение артериол и снижение притока крови к большинству тканей и органов – мышцам, органам брюшной полости, почкам, подкожной клетчатке и др.). Быстрое и значительное накопление в миокарде и ткани мозга метаболитов с сосудорасширяющим эффектом: аденозина, простациклина, ПгЕ, кининов и др. Эти вещества препятствуют реализации вазоконстрикторного действия КА, обеспечивают расширение артериол и увеличение кровоснабжения сердца и мозга в условиях гипоксии.

Система крови.Эффект: увеличение КЕК. Механизм: выброс эритроцитов из депо (причина: высокая концентрация в крови КА, тиреоидных и кортикостероидных гормонов), увеличение степени насыщения Hb кислородом в лѐгких и диссоциации оксигемоглобина в тканях (за счет гиперкапнии, ацидоза).

Основу долговременной адаптации к гипоксии составляет увеличением количества структур, обеспечивающих гиперфункцию, т.е. развивается гипертрофия. При этом нагрузка на единицу функционирующей системы уменьшается до нормы. На клеточном уровне развивается цепь событий: гиперфункция → нарушение внутриклеточного гомеостаза → активация генома → ↑ синтеза соответствующих белков → гипертрофия клетки.

Установлено, что дефицит макроэргических фосфорных соединений, обусловленный гипоксией, вызывает активацию синтеза нуклеиновых кислот и белков. Итогом этих биохимических сдвигов является

усиление в тканях пластических процессов, лежащих в основе гипертрофии кардиомиоцитов и дыхательной мускулатуры, новообразования альвеол и новых сосудов. В результате повышается работоспособность аппарата внешнего дыхания и кровообращения.

29.Лечебно-профилактическое влияние дозированных гипоксических воздействий. Механизмы адаптивного влияния дозированных гипоксических тренировок на организм.

По мере развития адаптации к гипоксии в организме начинают происходить те изменения, которые и делают наш организм более стойким к кислородному голоданию - такие изменения, которые делают организм более здоровым и позволяют ему дольше жить! Происходят глубокие биохимические и структурные изменения. Речь идет об адаптации клеточных структур в новых условиях функционирования.

Причинами реакций биохимической адаптации при гипоксическом воздействии, видимо, являются изменения внутриклеточного метаболизма, замедление обновления биомембран. Частичное разрушение компонентов биомембран освобождает протеолитические ферменты, что, в свою очередь, ведет к деградации некоторых белков и образованию полицептидов. Последним отводится роль регуляторов синтеза ДНК, РНК.

Активация синтеза белков, протекающая в условиях накопления недоокисленных продуктов, приводит к модификации структуры и свойств макромолекул, создает запас прочности биохимических реакций и возможность их полноценного протекания в условиях пониженного содержания кислорода.

Одновременно с перестройкой структуры в цепи окислительного фосфорилирования идет процесс активизации анаэробного гликолиза, что вносит свой вклад в энергообеспечение организма.

Возникают структурные изменения в клетках, особенно в клеточных мембранах. Меняется в лучшую сторону состав ферментов и др. Вообще, клетки приобретают способность лучше утилизировать и использовать кислород.

Улучшается микроциркуляция в органах и тканях за счет раскрытия, резервных капилляров, а также - образования новых сосудов. Повышается кислород-транспортная функция крови и стимуляция красного ростка костного мозга, а также повышается содержание гемоглобина.

30. Механизмы регуляции углеводного обмена. Гипер- и гипогликемии, причины и механизмы развития. Понятие об инсулинзависимых и инсулиннезависимых тканях организма.

Одной из важнейших функций клеток печени является накопление избыточной глюкозы в виде гликогена и ее быстрое высвобождение по мере метаболической необходимости (буферная функция). После полной мобилизации запасов гликогена печень может поставлять глюкозу за счет синтеза (глюконеогенез). Кроме того, как и все ткани, она потребляет глюкозу путем гликолиза. Функции накопления (синтеза) глюкозы в виде гликогена и его распада должны быть взаимосогласованы. Таким образом, совершенно невозможно одновременное протекание гликолиза и глюконеогенеза, как и синтеза и деградации гликогена. Согласование процессов

обеспечивается тем, что синтез (анаболизм) и распад (катаболизм) катализируются двумя различными ферментами и контролируются независимо.

Гормоны. К гормонам, которые влияют на углеводный обмен, принадлежат пептиды инсулин иглюкагон, глюкокортикоид кортизол и катехоламин адреналин. Инсулининдуцируетсинтез гликоген-синтазы, а также некоторых ферментов гликолиза. Одновременно инсулин подавляет синтез ключевых ферментов глюконеогенеза (репрессия) Глюкагон как антагонист инсулина действует в противоположном направлении: индуцирует ферменты глюконеогенеза и репрессирует пируваткиназу, ключевой фермент гликолиза. Другие аффекты глюкагона основаны на взаимопревращении ферментов и опосредованы вторичным мессенджером цАМФ. По этому механизму тормозится синтез гликогена и активируется расщепление гликогена. Подобным образом действует и адреналин.

Торможение пируваткиназы глюкагоном также обусловлено взаимопревращением ферментов.

Нарушения в питании могут привести к острой недиабетической гипергликемии, например, при нервной булимии, когда человек не контролирует количество съеденной пищи и соответственно получает огромную калорийность за один приѐм пищи. Таким образом из пищи поступает большое количество простых и сложных углеводов.Некоторые лекарственные вещества способны увеличивать риск развития гипергликемии: β-блокаторы,

тиазидные диуретики, кортикостероиды, ниацин, фентамидин, ингибиторы протеаз, L-аспарагиназа и некоторые антидепрессанты.Биотин-авитаминоз также увеличивает риск развития гипергликемии. Стресс.

Гипогликимия может быть вызвана злоупотреблением алкоголем, обезвоживанием, гормональной недостаточностью, опухоль или врожденные аномалии,нерациональное питание. Механизм развития гипогликемии может значительно отличаться в зависимости от этиологии.Метаболизм этанола в печени катализируется алкогольдегидрогеназой. Кофактором этого фермента служит НАД — вещество, необходимое для глюконеогенеза. Приѐм этанола приводит к быстрому расходованию НАД и резкому торможению глюконеогенеза в печени. Поэтому алкогольная гипогликемия возникает при истощении запасов гликогена, когда для поддержания нормогликемии особенно необходим глюконеогенез. Такая ситуация наиболее вероятна при недостаточном питании. Чаще всего алкогольная гипогликемия наблюдается у истощѐнных больных алкоголизмом, но бывает и у здоровых людей после эпизодических приѐмов большого количества алкоголя или даже небольшой дозы алкоголя, но натощак. Необходимо подчеркнуть, что алкоголь снижает концентрацию глюкозы в плазме больных с нормальной функцией печени. Особенно чувствительны к алкоголю дети.

Клетки инсулиннезависмых тканей, это клетки, в которые глюкоза попадает вне зависимости от наличия инсулина методом простой диффузии

Это клетки, функционирование которых зависит от инсулина либо на этапе проникновения глюкозы в них (мышечная и жировая ткани), либо на этапе внутриклеточных процессов (печеночная ткань)