2) Активация гидролаз

Под влиянием патогенных факторов активность или содержание мембраносвязанных, свободных и лизосомальных липаз, фосфолипаз и протеаз значительно увеличивается (например, при ацидозе увеличивается выход ферментов их лизосом). Интенсивному гидролизу подвергаются фосфолипиды и белки мембран, а также ферменты клетки. Это сопровождается значительным повышением проницаемости мембран и снижением кинетических свойств ферментов.

3) Внедрение амфифильных соединений в липидную фазу мембран

В результате активации липопероксидных реакций и гидролаз в клетке накапливаются гидроперикиси липидов, свободные жирные кислоты и фосфолипиды. Они получили название амфифильных соединений из-за способности проникать в как гидрофобную, так и в гидрофильную части мембраны и фиксироваться в них. При накоплении амфифильных соединений они внедряются в биомембрану, нарушают ее структуру, конфигурацию, увеличивают проницаемость. Это приводит к образованию в мембранах кластеров и микроразрывов.

4) Нарушение конформации молекул и разрыв мембран

Расстройства репарации мембран. При воздействии повреждающих факторов репаративный синтез поврежденных или утраченных мембранных макромолекул (а также их синтез de novo) подавляется, что приводит к недостаточному восстановлению мембран.

 

Нарушения конформации макромолекул (их пространственной структуры) приводит к изменениям физико-химического состояния клеточных мембран и их рецепторов, что приводит к искажениям или потере их функций.

 

Разрыв мембран. Перерастяжение и разрывы мембран клеток и органелл происходит в результате их гипергидратации при значительном увеличении осмотического и онкотического давления.

Нарушение содержания ионов и воды в клетке

К проявлениям ионного и водного дисбаланса относятся:

• изменение соотношения отдельных ионов в цитозоле;

• нарушение трансмембранного соотношения ионов;

• гипергидратация клеток;

• гипогидратация клеток;

• нарушения электрогенеза.

Как правило, нарушение трансмембранного распределения, а также внутриклеточного содержания и соотношения различных ионов развивается вслед за расстройствами энергетического обеспечения или одновременно с ними и сочетается с признаками повреждения мембран и ферментов клеток. В результате этого существенно изменяется проницаемость мембран для многих ионов. В наибольшей мере это относится к калию, натрию, кальцию, магнию, хлору.

 

Изменения соотношения отдельных ионов в цитозоле обусловлены повреждениями мембранных АТФаз и дефектами мембран. Например, вследствие нарушения работы Na⁺/К⁺-АТФазы происходит накопление в цитозоле избытка Na⁺ и потеря клеткой К⁺, при нарушении работы Са²⁺-АТФазы в клетке накапливается кальций.

Нарушение трансмембранного соотношения ионов как правило проявляется накоплением в клетке натрия и потерей калия. Следствием такого дисбаланса является нарушение электрогенеза – это изменение характеристик мембранного потенциала и потенциала покоя.

Гипергидратация клеток. Основная причина гипергидратации поврежденных клеток – повышение содержания Na⁺, а также органических веществ, что сопровождается увеличением в них осмотического давления и набуханием клеток.

Гипогидратация клеток наблюдается, например, при лихорадке, гипертермии, инфекционных заболеваниях. Эти состояния ведут к потере организмом воды, что сопровождается выходом из клетки жидкости, органических и неорганических водорастворимых веществ, это приводит к нарушению метаболических процессов в клетке. Гипогидратация клеток часто сочетается со сморщиванием ядра и распадом митохондрий.

Повреждение органелл клетки