47 Причини і види пошкодження клітин

Причини пошкодження:

1. Фізичні фактори:

   • механічні – удари, розтягнення, стискання, гравітаційні перенавантаження, вплив електричного струму;

   • вплив променевого випромінювання (іонізуюче, ультрафіолетове, інфрачервоне) – руйнування молекул, що поглинули енергію, утворення вільних радикалів;

   • вплив температури – підвищення температури до 45-50⁰ С і більше призводить до денатурації білків, нуклеїнових кислот, руйнування ліпопротеїдних комплексів та ін.; значне зниження температури зумовлює зупинку метаболічних процесів у клітині, кристалізацію внутрішньоклітинної рідини і розрив мембрани;

   • зміна осмотичного тиску: збільшення осмотичного тиску веде до набухання клітини аж до розриву плазмолеми і мембран органел, зменшення осмотичного тиску призводить до зморщування і загибелі;

   • електричні – електричний струм.

2. Хімічні (токсичні) фактори:

   • органічні та неорганічні кислоти;

   • луги;

   • солі важких металів;

   • продукти порушення метаболізму (вільні радикали, продукти ПОЛ, ацидоз, алкалоз);

   • отрути (миш’як, монойодацетат, диізопропілфторфосфат, атропін, ціаніди, флоридзин, бойові отруйні речовини, отрути змій, скорпіонів, бджіл, риб);

- комплекс антиген-антитіло;

- медіатори;

- медикаменти;

- гербіциди, пестициди.

3. Біологічні фактори:

• віруси;

• рикетсії;

• бактерії;

• паразити;

• гриби;

• найпростіші.

Паранекроз – комплекс оборотних змін, що виникають у клітині під дією на неї патогенних чинників; початкова стадія денатурації клітинних білків. При паранекрозі збільшується дисперсність колоїдів цитоплазми та її в’язкість.

Некробіоз – процес зменшення та згасання життєдіяльності клітини, що передує її загибелі (некрозу).

Некроз – це незворотна загибель клітини. На ранніх стадіях некрозу клітина може зберігати свою форму. Через 30-40 хвилин перебігу, наприклад, гострої ішемії міокарда, внаслідок ушкоджень мембран лізосом та вивільнення гідролаз виникає ущільнення мітохондрій та втрата РНК

Апоптоз – це типова та генетично запрограмована суїцидальна відповідь ушкодженої клітини, що здійснюється через механізм генної експресії.

Дистрофія – це порушення обміну речовин у клітині, що супроводжується розладами функцій клітини, пластичних процесів і структурними змінами, що ведуть до порушення її життєдіяльності.

48 Механізми пошкодження клітин

Існують чотири внутрішньоклітинні системи, що підтримують гомеостаз клітини:

· Підтримка цілості клітинних мембран, від якої залежить іонний і осмотичний гомеостаз клітини і її органел;

· Аеробне дихання, пов'язане з окислювальним фосфорит-ням і утворенням аденозинтрифосфату (АТФ);

· Синтез ферментів і структурних білків;

· Збереження єдності генетичного апарату клітини.

Наприклад, порушення аеробного дихання пошкоджує натрієвий насос мембрани, який підтримує іонно-рідинний баланс клітини, що призводить до порушення внутрішньоклітинного вмісту іонів і води.

Реакція клітин на пошкодження залежить від типу, тривалості дії, тяжкості, що ушкоджує. Наприклад, малі дози токсинів або нетривала ішемія можуть викликати оборотні зміни, тоді як великі дози того ж токсину і тривала ішемія здатні призвести до негайної загибелі клітини (клітинної смерті).

Механізми ушкодження і смерті клітини

1. Утворення вільних радикалів (при недостатньому надходженні кисню в тканині) виникає вільнорадикальне перекисне окислення ліпідів (СПОЛ).

2. Порушення гомеостазу кальцію. Вільний кальцій в цитоплазмі клітин міститься в дуже низьких концентраціях в порівнянні з позаклітинним. Цей стан підтримується Са2 +, Mg2 +-АТФази. Ішемія, інтоксикації викликають збільшення концентрації кальцію в цитоплазмі, що веде до активації ферментів, які пошкоджують клітину: фосфоліпаз (пошкодження клітинної мембрани), протеаз (руйнування мембрани і білків цитоскелету), АТФаз (виснаження запасів АТФ) і ендонуклеаз (фрагментація хроматину).

3. Недостатність АТФ веде до втрати цілості плазматичної мембрани і отже до смерті клітини.

4. Рання втрата плазматичною мембраною виборчої проникності. Вона виникає при дефіциті АТФ, і при активації фосфоліпаз. Плазматична мембрана може бути пошкоджена прямим впливом бактеріальних токсинів, вірусних білків, комплементом, фізичними, хімічними агентами.