ПАРЕНХІМАТОЗНІ ДИСТРОФІЇ
Життєдіяльність будь-якої тканини здійснюється в результаті постійного обміну речовин, в деяких випадках порушення метаболізму викликають якісні зміни в тканинах або органі, при цьому в клітці і проміжної речовини збільшується вміст природних метаболітів або з'являються речовини іншої хімічної або фізичної складу. Такі зміни носять назву дистрофії. Дистрофія відноситься до найбільш стародавнім процесам філогенезу і супроводжує багато патологічні процеси та захворювання дітей і дорослих. Таким чином, дистрофічний процес універсальний і є загальнопатологічний категорією. Він може розгортатися на різних рівнях організації живого: органі, тканини, клітини і клітинних ультраструктур. Різноманіття причин (аліментарні, інфекційні та токсичні, нейроендокринні розлади, вади розвитку різних систем) порушує регуляторну діяльність центральної нервової та імунної системи, що змінює нормальний метаболізм білків, жирів, вуглеводів і вітамінів.
На занятті пропонується вивчити структурно-патогенетичні зміни в органах і тканинах при диспротеїнозу, ліпідозах і вуглеводних дистрофіях; розібрати морфогенетичні аспекти розвитку того чи іншого виду паренхіматозних дистрофій; звернути увагу на рідкісні випадки вроджених хвороб накопичення.
Термінологія
Дистрофія (dys-порушення, trophe-плекаю) - морфологічне вираження порушення тканинного і клітинного метаболізму.
Декомпозиція (фанероз) - розпад жиро-білкових комплексів мембранних структур паренхіматозної клітини або білково-полісахаридних комплексів сполучної тканини.
Денатурація - порушення нативної структури білка під впливом яких-небудь факторів.
Коагуляція (coagulata - згортання, згущення) - перехід колоїдного розчину в стан золю або гелю.
Коліквація (сollikuatio - розплавляти) - розм'якшення, розплавлення тканин.
Глікогеноз - спадкова вуглеводна дистрофія, в основі якої лежать порушення обміну глікогену.
Іхтіоз (ichtyosis - риб'яча луску) - підвищене ороговіння значних ділянок шкіри.
Лейкоплакія - вогнища ороговіння слизових оболонок.
Тезаурісмози (tesauros - запас) - хвороби, пов'язані з накопиченням метаболітів у клітинах і тканинах.
ПОШКОДЖЕННЯ
Під терміном пошкодження або альтерація (від лат. Alteratio - зміна) в патологічній анатомії прийнято розуміти зміни структури клітин, міжклітинної речовини, тканин та органів, які супроводжуються зниженням рівня їхньої життєдіяльності або її припиненням. До групи пошкоджень включені такі загальнопатологічні процеси як дистрофії і некроз, а також атрофія. Остання, являючи собою один з варіантів адаптації організму до умов життєдіяльності, під впливом несприятливих факторів, віднесена до цієї групи на підставі того, що, по суті, є гіпобіотичним процесом.
Причини, здатні викликати пошкодження, можуть діяти безпосередньо або опосередковано (через гуморальний і рефлекторний вплив). Вони дуже різноманітні. Характер і ступінь пошкодження залежать від природи і сили шкідливого чинника, структурно-функціональних особливостей органа або тканини, а також від реактивності організму. В одних випадках виникають поверхневі і оборотні зміни, які стосуються звичайно лише ультраструктур, в інших - глибокі і необоротні, які можуть завершитися загибеллю не тільки клітин і тканин, але інколи й цілих органів.
Велика кількість екзогенних пошкоджуючих чинників, включаючи інфекційні та токсичні (алкоголь, наркотики, важкі метали) агенти, втручаючись безпосередньо в різноманітні біохімічні процеси клітини і міжклітинних структур, викликають у них як морфологічні, так і функціональні зміни (стереотипні відповідні реакції).
Точний момент, при досягненні якого пошкодження (дистрофія) стає необоротним, що призводить до смерті клітини (некрозу), є невідомим.
Некроз - це місцева смерть, тобто загибель клітин і тканин при житті організму. Він супроводжується необоротними біохімічними і структурними змінами. Некротизовані клітини припиняють функціонувати. Якщо некроз достатньо великий, то він клінічно проявляється у вигляді хвороби (інфаркт міокарда, ішемічний інсульт).
До несмертельним пошкоджень клітини можна віднести дистрофії.
ДИСТРОФІЯ
Під трофікою розуміють сукупність механізмів, які визначають метаболізм і структурну організацію тканини (клітини), які необхідні для виконання спеціалізованої функції.
Дистрофія (від грец. Dys - порушення і trophо - живити) - це кількісні та якісні структурні зміни в клітинах і / або міжклітинній речовині органів і тканин, зумовлені порушенням обмінних процесів.
При дистрофіях в результаті порушення трофіки в клітинах або в міжклітинній речовині накопичуються різні продукти обміну (білки, жири, вуглеводи, мінерали, вода). Морфологічна суть дистрофій виражається в:
1) збільшення або зменшення кількості будь-яких речовин, які містяться в організмі в нормі (наприклад, збільшення кількості жиру в жирових депо);
2) зміна якості, тобто фізико-хімічних властивостей речовин, притаманних організму в нормі (наприклад, зміна тинкторіальних властивостей колагенових волокон при мукоїдному набуханні і фібриноїдних змінах);
3) поява звичайних речовин у незвичайному місці (наприклад, накопичення жирових вакуоль в цитоплазмі клітин паренхіматозних органів при жировій дистрофії);
4) поява та накопичення нових речовин, які не притаманні для нього в нормі (наприклад, білка амілоїду). Таким чином, дистрофія є морфологічним вираженням порушень метаболізму клітин і тканин.
Серед механізмів підтримання нормальної трофіки виділяють клітинні і позаклітинні.
Клітинні механізми забезпечуються структурною організацією клітини і її ауторегуляцією, забезпечується генетичним кодом. Позаклітинні механізми трофіки забезпечуються транспортними (кров, лімфа) та інтегративними (нервова, ендокринна, гуморальна) системами її регулювання.
Безпосередньою причиною розвитку дистрофій можуть служити:
1. Різні чинники, які пошкоджують ауторегуляцію клітини, серед них:
А. Токсичні речовини (в тому числі токсини мікроорганізмів).
В. Фізичні та хімічні агенти: висока і низька температури, певні хімічні речовини (кислоти, луги, солі важких металів, багато органічних речовин), іонізуюча радіація.
С. Набута або спадкова ферментопатія (ензимопатія).
D. Віруси. Цитопатогенні віруси можуть викликати лізис клітини шляхом безпосереднього прямого включення в клітинні мембрани. Інші віруси можуть влаштовуватися в клітинний геном і викликати відповідне порушення білкового синтезу в клітині. Деякі віруси можуть викликати лізис клітинних мембран опосередковано шляхом імунної відповіді, викликаного вірусними антигенними детермінантами на поверхні інфікованої клітини.
2. Порушення функції енергетичних і транспортних систем, які забезпечують метаболізм і структурну цілість тканин (клітин), при яких має місце:
A. Гіпоглікемія: Макроергічні зв'язку АТФ являють собою найбільш ефективне джерело енергії для клітини. АТФ виробляється шляхом окисного фосфорилювання АДФ; ця реакція пов'язана з окисленням відновлених речовин у дихальному ланцюзі ферментів. Глюкоза - основний субстрат для виробництва енергії в більшості тканин і єдине джерело енергії в мозкових клітинах. Низький рівень глюкози в крові (гіпоглікемія) призводить до недостатнього виробництва молекул аденозинтрифосфату (АТФ), що найбільш виражено в головному мозку.
B. Гіпоксія: Нестача кисню в клітинах (гіпоксія) може виникати при: (1) обструкції дихальних шляхів або хвороби, запобігає оксигенації крові в легенях, (2) ішемії, або порушенні течії крові в тканинах у результаті загальних чи місцевих порушень циркуляції крові; (3) анемії (тобто, при зниженні рівня гемоглобіну в крові), що призводить до зниження транспорту кисню кров'ю; (4) порушенні структури гемоглобіну (наприклад, при отруєнні чадним газом (СО)), при цьому утворюється метгемоглобін, не здатний до перенесення кисню; це призводить до такого ж результату, що і при анемії.
3. Порушення ендокринної та нервової регуляції:
А. Захворювання ендокринних органів (тиреотоксикоз, діабет, гіперпаратиреоз, тощо)
В. Хвороби центральної та периферичної нервової систем (порушена іннервація, пухлини головного мозку).
Морфогенез дистрофій. Серед механізмів, які призводять до розвитку характерних для дистрофій змін, розрізняють інфільтрацію, декомпозицію (фанероз), спотворений синтез і трансформацію.
Інфільтрація - надлишкове проникнення продуктів обміну з крові та лімфи в клітини або міжклітинну речовину і / або порушення включення їх в метаболізм з наступним нагромадженням. Наприклад, інфільтрація білком епітелію проксимальних канальців нирок при нефротичному синдромі, інфільтрація ліпопротеїдами інтими аорти та артерій при атеросклерозі.
Декомпозиція (фанероз) - розпад складних у хімічному відношенні речовин. Наприклад, розпад ліпопротеїдних комплексів і накопичення в клітині жиру у вільному стані (жирова дистрофія кардіоміоцитів при дифтерійної інтоксикації). Розпад полісахаридно-білкових комплексів лежить в основі фібриноїдних змін сполучної тканини при ревматичних хворобах.
Трансформація - перехід однієї речовини в іншу. Така, наприклад, трансформація вуглеводів у жир при цукровому діабеті, посилена полімеризація глюкози в глікоген та ін
Спотворений синтез - це синтез в клітинах або в тканинах речовин, які не зустрічаються у них в нормі. До них відносяться: синтез аномального білка амілоїду в клітині та утворення аномальних білково-полісахаридних комплексів амілоїду в міжклітинній речовині, синтез білка алкогольного гіаліну гепатоцитами, синтез глікогену в епітелії вузького сегмента нефрона при цукровому діабеті.
Характерна морфологія дистрофій виявляється, як правило, на тканинному і клітинному рівнях, причому для доказу зв'язку дистрофії з порушеннями того чи іншого виду обміну потрібне застосування гістохімічних методів. Без встановлення якості продукту порушеного обміну не можна верифікувати тканинну дистрофію, тобто віднести її до білкових, жирових, вуглеводних або інших дистрофій. Зміни органа при дистрофії (розмір, колір, консистенція, структура на розрізі) в одних випадках представлені винятково яскраво, в інших - будуть відсутні і лише мікроскопічне дослідження дозволяє виявити їхню специфічність.
У класифікації дистрофій дотримуються кількох принципів. Виділяють дистрофії:
I. У залежності від локалізації порушень обміну:
1) паренхіматозні;
2) стромально-судинні;
3) змішані.
II. За домінуванням порушень того чи іншого виду обміну:
1) білкові;
2) жирові;
3) вуглеводні;
4) мінеральні.
III. У залежності від впливу генетичних факторів:
1) набуті;
2) спадкові.
IV. За поширеністю процесу:
1) загальні;
2) місцеві.
ПАРЕНХІМАТОЗНІ ДИСТРОФІЇ
Паренхіматозні дистрофії - це структурні зміни у високоспеціалізованих у функціональному відношенні клітинах, пов'язані з порушенням обміну речовин. Тому при паренхіматозних дистрофіях домінують порушення клітинних механізмів трофіки. Різні види паренхіматозних дистрофій відображають недостатність певного фізіологічного (ферментативного) механізму, що забезпечує виконання клітиною спеціалізованої функції (гепатоцит, нефроцит, кардіоміоцит, тощо). У зв'язку з цим у різних органах (печінка, нирки, серце і т.д.) при розвитку одного і того ж виду дистрофії беруть участь різні пато-та морфогенетичні механізми.
Механізм пошкоджень клітини зводиться до наступного:
A. Спочатку відбуваються внутрішньоклітинне накопичування води та електроліз, які зумовлені порушенням функції енергозалежною К +-Na +-АТФази в клітинній мембрані. У результаті приплив К +, Na + і води в клітину веде до "хмарного" або "мутного" набухання, яке є раннім і оборотним (реверсивним) результатом пошкодження клітини (цей ефект зумовлений набуханням цитоплазматичних органел, які розсіяні в клітині). Відбуваються також зміни у внутрішньоклітинних концентраціях інших електролітів (особливо K +, Ca 2 + і Mg 2 +), оскільки їхні концентрації також підтримуються активністю енергозалежних процесів у клітинній мембрані. Ці порушення концентрації електролітів можуть призвести до безладної електричної активності (наприклад, в кардіоміоцитах і нейронах) та інгібіції ферментів.
B. Після припливу іонів натрію і води настає набухання цитоплазматичних органел. При набуханні ендоплазматичного ретикулуму відбувається відділення рибосом, що призводить до порушення синтезу білка. Мітохондріальне набухання, яке є загальною ознакою для великої кількості різних типів пошкоджень, викликає фізичне роз'єднання окисного фосфорилювання.
С. В умовах гіпоксії клітинний метаболізм змінюється від аеробного до анаеробного гліколізу. Перетворення призводить до виробництва молочної кислоти і викликає зменшення внутрішньоклітинного pH. Хроматин конденсується в ядрі, відбувається подальше руйнування мембран органел. Руйнування лізосомальних мембран призводить до виходу лізосомальних ферментів в цитоплазму, які пошкоджують життєво важливі внутрішньоклітинні молекули.
Залежно від порушень того чи іншого виду обміну паренхіматозні дистрофії ділять на білкові (диспротеїнози), жирові (ліпідози) і вуглеводні.
ПАРЕНХІМАТОЗНІ БІЛКОВІ ДИСТРОФІЇ (диспротеїнозу)
Більша частина білків цитоплазми (простих і складних) знаходиться у сполученні з ліпідами, утворюючи ліпопротеїдні комплекси. Ці комплекси складають основу мембран мітохондрій, ендоплазматичної сітки, пластинчастого комплексу та інших структур. Окрім зв'язаних білків у цитоплазмі клітини містить і вільні білки.
Суть паренхіматозних диспротеїнозів полягає у зміні фізико-хімічних і морфологічних властивостей білків клітини: вони підлягають або коагуляції, тобто зсіданню із збільшенням кількості хімічних зв'язків (наприклад, S-S містків між поліпептидними ланцюгами), або, навпаки, коліквації (розрідженню) (від слова liquor - рідина), тобто розпаду поліпептидних ланцюгів на фрагменти, що веде до гідратації цитоплазми. Після пошкодження будь-якої етіології в клітині відразу збільшується синтез білків цілого сімейства - це, так звані білки температурного (теплового) шоку. Серед білків температурного шоку найбільш вивчений убіквітин, який, як передбачається, захищає інші білки клітини від денатурації. Убіквітин відіграє роль "домашньої господині" з наведення порядку в клітині. З'єднуючись з пошкодженими білками він сприяє їхній утилізації і відновленню структурних компонентів внутрішньоклітинних органел. При важкому пошкодженні і надмірному накопиченні комплекси убіквітин-білок можуть формувати цитоплазматичні включення (наприклад, тільця Маллорі в гепатоцитах - убіквітин / кератин; тільця Луї в нейронах при хворобі Паркінсона - убіквітин / нейрофіламенти).
До паренхіматозних білкових дистрофій з часів Р. Вірхова багато патологів зараховували і продовжують зараховувати так звану зернисту дистрофію, яку сам Р. Вірхов позначив як "каламутне набухання". Так прийнято позначати процес, при якому в цитоплазмі клітин паренхіматозних органів з'являється виражена зернистість. При цьому клітини мають вигляд мутних, набряклих. Самі органи збільшуються в розмірах, стають в'ялими і тьмяними на розрізі, як би ошпарені окропом.
Передбачалося, що зернистість, яка спостерігається в клітинах, обумовлена накопиченням у клітині зерен білка. Однак електронномікроскопічні і гістоферментохімічне вивчення «зернистої дистрофії» показало, що в її основі лежить не накопичення білка в цитоплазмі, а або гіперплазія (тобто збільшення кількості) ультраструктур клітин паренхіматозних органів як вираження функціонального напруження цих органів у відповідь на різноманітні впливи; гіперплазовані ультраструктури клітини виявляються при світлооптичному дослідженні як білкові гранули, або ж збільшення розмірів ультраструктур за рахунок їх набухання при підвищеній проникності мембран.
В одних паренхіматозних клітинах (кардіоміоцити, гепатоцити) відбувається гіперплазія і набухання мітохондрій та ендоплазматичного ретикулуму, в інших, наприклад, в епітелії звивистих канальців, гіперплазія лізосом, які поглинають низькомолекулярні (в проксимальному відділі) і високомолекулярні (в дистальному відділі) білки. Клінічне значення мутного набухання різноманітне. Але навіть виражені його морфологічні прояви, що доведено за допомогою біопсій паренхіматозних органів, звичайно не призводять до недостатності органу, а супроводжуються деяким зниженням функції органу. Це проявляється приглушеністю тонів серця, появою слідів білка в сечі, зниженням сили скорочення м'язів. В принципі цей процес зворотний. Разом з тим необхідно пам'ятати, що якщо причина, яка викликала розвиток зернистої дистрофії, не усунена, настає деструкція ліпопротеїдних комплексів мембранних структур клітини і розвиваються більш важкі паренхіматозні білкові та жирові дистрофії.
Життєдіяльність будь-якої тканини здійснюється в результаті постійного обміну речовин, в деяких випадках порушення метаболізму викликають якісні зміни в тканинах або органі, при цьому в клітці і проміжної речовини збільшується вміст природних метаболітів або з'являються речовини іншої хімічної або фізичної складу. Такі зміни носять назву дистрофії. Дистрофія відноситься до найбільш стародавнім процесам філогенезу і супроводжує багато патологічні процеси та захворювання дітей і дорослих. Таким чином, дистрофічний процес універсальний і є загальнопатологічний категорією. Він може розгортатися на різних рівнях організації живого: органі, тканини, клітини і клітинних ультраструктур. Різноманіття причин (аліментарні, інфекційні та токсичні, нейроендокринні розлади, вади розвитку різних систем) порушує регуляторну діяльність центральної нервової та імунної системи, що змінює нормальний метаболізм білків, жирів, вуглеводів і вітамінів.
На занятті пропонується вивчити структурно-патогенетичні зміни в органах і тканинах при диспротеїнозу, ліпідозах і вуглеводних дистрофіях; розібрати морфогенетичні аспекти розвитку того чи іншого виду паренхіматозних дистрофій; звернути увагу на рідкісні випадки вроджених хвороб накопичення.
Термінологія
Дистрофія (dys-порушення, trophe-плекаю) - морфологічне вираження порушення тканинного і клітинного метаболізму.
Декомпозиція (фанероз) - розпад жиро-білкових комплексів мембранних структур паренхіматозної клітини або білково-полісахаридних комплексів сполучної тканини.
Денатурація - порушення нативної структури білка під впливом яких-небудь факторів.
Коагуляція (coagulata - згортання, згущення) - перехід колоїдного розчину в стан золю або гелю.
Коліквація (сollikuatio - розплавляти) - розм'якшення, розплавлення тканин.
Глікогеноз - спадкова вуглеводна дистрофія, в основі якої лежать порушення обміну глікогену.
Іхтіоз (ichtyosis - риб'яча луску) - підвищене ороговіння значних ділянок шкіри.
Лейкоплакія - вогнища ороговіння слизових оболонок.
Тезаурісмози (tesauros - запас) - хвороби, пов'язані з накопиченням метаболітів у клітинах і тканинах.
ПОШКОДЖЕННЯ
Під терміном пошкодження або альтерація (від лат. Alteratio - зміна) в патологічній анатомії прийнято розуміти зміни структури клітин, міжклітинної речовини, тканин та органів, які супроводжуються зниженням рівня їхньої життєдіяльності або її припиненням. До групи пошкоджень включені такі загальнопатологічні процеси як дистрофії і некроз, а також атрофія. Остання, являючи собою один з варіантів адаптації організму до умов життєдіяльності, під впливом несприятливих факторів, віднесена до цієї групи на підставі того, що, по суті, є гіпобіотичним процесом.
Причини, здатні викликати пошкодження, можуть діяти безпосередньо або опосередковано (через гуморальний і рефлекторний вплив). Вони дуже різноманітні. Характер і ступінь пошкодження залежать від природи і сили шкідливого чинника, структурно-функціональних особливостей органа або тканини, а також від реактивності організму. В одних випадках виникають поверхневі і оборотні зміни, які стосуються звичайно лише ультраструктур, в інших - глибокі і необоротні, які можуть завершитися загибеллю не тільки клітин і тканин, але інколи й цілих органів.
Велика кількість екзогенних пошкоджуючих чинників, включаючи інфекційні та токсичні (алкоголь, наркотики, важкі метали) агенти, втручаючись безпосередньо в різноманітні біохімічні процеси клітини і міжклітинних структур, викликають у них як морфологічні, так і функціональні зміни (стереотипні відповідні реакції).
Точний момент, при досягненні якого пошкодження (дистрофія) стає необоротним, що призводить до смерті клітини (некрозу), є невідомим.
Некроз - це місцева смерть, тобто загибель клітин і тканин при житті організму. Він супроводжується необоротними біохімічними і структурними змінами. Некротизовані клітини припиняють функціонувати. Якщо некроз достатньо великий, то він клінічно проявляється у вигляді хвороби (інфаркт міокарда, ішемічний інсульт).
До несмертельним пошкоджень клітини можна віднести дистрофії.
ДИСТРОФІЯ
Під трофікою розуміють сукупність механізмів, які визначають метаболізм і структурну організацію тканини (клітини), які необхідні для виконання спеціалізованої функції.
Дистрофія (від грец. Dys - порушення і trophо - живити) - це кількісні та якісні структурні зміни в клітинах і / або міжклітинній речовині органів і тканин, зумовлені порушенням обмінних процесів.
При дистрофіях в результаті порушення трофіки в клітинах або в міжклітинній речовині накопичуються різні продукти обміну (білки, жири, вуглеводи, мінерали, вода). Морфологічна суть дистрофій виражається в:
1) збільшення або зменшення кількості будь-яких речовин, які містяться в організмі в нормі (наприклад, збільшення кількості жиру в жирових депо);
2) зміна якості, тобто фізико-хімічних властивостей речовин, притаманних організму в нормі (наприклад, зміна тинкторіальних властивостей колагенових волокон при мукоїдному набуханні і фібриноїдних змінах);
3) поява звичайних речовин у незвичайному місці (наприклад, накопичення жирових вакуоль в цитоплазмі клітин паренхіматозних органів при жировій дистрофії);
4) поява та накопичення нових речовин, які не притаманні для нього в нормі (наприклад, білка амілоїду). Таким чином, дистрофія є морфологічним вираженням порушень метаболізму клітин і тканин.
Серед механізмів підтримання нормальної трофіки виділяють клітинні і позаклітинні.
Клітинні механізми забезпечуються структурною організацією клітини і її ауторегуляцією, забезпечується генетичним кодом. Позаклітинні механізми трофіки забезпечуються транспортними (кров, лімфа) та інтегративними (нервова, ендокринна, гуморальна) системами її регулювання.
Безпосередньою причиною розвитку дистрофій можуть служити:
1. Різні чинники, які пошкоджують ауторегуляцію клітини, серед них:
А. Токсичні речовини (в тому числі токсини мікроорганізмів).
В. Фізичні та хімічні агенти: висока і низька температури, певні хімічні речовини (кислоти, луги, солі важких металів, багато органічних речовин), іонізуюча радіація.
С. Набута або спадкова ферментопатія (ензимопатія).
D. Віруси. Цитопатогенні віруси можуть викликати лізис клітини шляхом безпосереднього прямого включення в клітинні мембрани. Інші віруси можуть влаштовуватися в клітинний геном і викликати відповідне порушення білкового синтезу в клітині. Деякі віруси можуть викликати лізис клітинних мембран опосередковано шляхом імунної відповіді, викликаного вірусними антигенними детермінантами на поверхні інфікованої клітини.
2. Порушення функції енергетичних і транспортних систем, які забезпечують метаболізм і структурну цілість тканин (клітин), при яких має місце:
A. Гіпоглікемія: Макроергічні зв'язку АТФ являють собою найбільш ефективне джерело енергії для клітини. АТФ виробляється шляхом окисного фосфорилювання АДФ; ця реакція пов'язана з окисленням відновлених речовин у дихальному ланцюзі ферментів. Глюкоза - основний субстрат для виробництва енергії в більшості тканин і єдине джерело енергії в мозкових клітинах. Низький рівень глюкози в крові (гіпоглікемія) призводить до недостатнього виробництва молекул аденозинтрифосфату (АТФ), що найбільш виражено в головному мозку.
B. Гіпоксія: Нестача кисню в клітинах (гіпоксія) може виникати при: (1) обструкції дихальних шляхів або хвороби, запобігає оксигенації крові в легенях, (2) ішемії, або порушенні течії крові в тканинах у результаті загальних чи місцевих порушень циркуляції крові; (3) анемії (тобто, при зниженні рівня гемоглобіну в крові), що призводить до зниження транспорту кисню кров'ю; (4) порушенні структури гемоглобіну (наприклад, при отруєнні чадним газом (СО)), при цьому утворюється метгемоглобін, не здатний до перенесення кисню; це призводить до такого ж результату, що і при анемії.
3. Порушення ендокринної та нервової регуляції:
А. Захворювання ендокринних органів (тиреотоксикоз, діабет, гіперпаратиреоз, тощо)
В. Хвороби центральної та периферичної нервової систем (порушена іннервація, пухлини головного мозку).
Морфогенез дистрофій. Серед механізмів, які призводять до розвитку характерних для дистрофій змін, розрізняють інфільтрацію, декомпозицію (фанероз), спотворений синтез і трансформацію.
Інфільтрація - надлишкове проникнення продуктів обміну з крові та лімфи в клітини або міжклітинну речовину і / або порушення включення їх в метаболізм з наступним нагромадженням. Наприклад, інфільтрація білком епітелію проксимальних канальців нирок при нефротичному синдромі, інфільтрація ліпопротеїдами інтими аорти та артерій при атеросклерозі.
Декомпозиція (фанероз) - розпад складних у хімічному відношенні речовин. Наприклад, розпад ліпопротеїдних комплексів і накопичення в клітині жиру у вільному стані (жирова дистрофія кардіоміоцитів при дифтерійної інтоксикації). Розпад полісахаридно-білкових комплексів лежить в основі фібриноїдних змін сполучної тканини при ревматичних хворобах.
Трансформація - перехід однієї речовини в іншу. Така, наприклад, трансформація вуглеводів у жир при цукровому діабеті, посилена полімеризація глюкози в глікоген та ін
Спотворений синтез - це синтез в клітинах або в тканинах речовин, які не зустрічаються у них в нормі. До них відносяться: синтез аномального білка амілоїду в клітині та утворення аномальних білково-полісахаридних комплексів амілоїду в міжклітинній речовині, синтез білка алкогольного гіаліну гепатоцитами, синтез глікогену в епітелії вузького сегмента нефрона при цукровому діабеті.
Характерна морфологія дистрофій виявляється, як правило, на тканинному і клітинному рівнях, причому для доказу зв'язку дистрофії з порушеннями того чи іншого виду обміну потрібне застосування гістохімічних методів. Без встановлення якості продукту порушеного обміну не можна верифікувати тканинну дистрофію, тобто віднести її до білкових, жирових, вуглеводних або інших дистрофій. Зміни органа при дистрофії (розмір, колір, консистенція, структура на розрізі) в одних випадках представлені винятково яскраво, в інших - будуть відсутні і лише мікроскопічне дослідження дозволяє виявити їхню специфічність.
У класифікації дистрофій дотримуються кількох принципів. Виділяють дистрофії:
I. У залежності від локалізації порушень обміну:
1) паренхіматозні;
2) стромально-судинні;
3) змішані.
II. За домінуванням порушень того чи іншого виду обміну:
1) білкові;
2) жирові;
3) вуглеводні;
4) мінеральні.
III. У залежності від впливу генетичних факторів:
1) набуті;
2) спадкові.
IV. За поширеністю процесу:
1) загальні;
2) місцеві.
ПАРЕНХІМАТОЗНІ ДИСТРОФІЇ
Паренхіматозні дистрофії - це структурні зміни у високоспеціалізованих у функціональному відношенні клітинах, пов'язані з порушенням обміну речовин. Тому при паренхіматозних дистрофіях домінують порушення клітинних механізмів трофіки. Різні види паренхіматозних дистрофій відображають недостатність певного фізіологічного (ферментативного) механізму, що забезпечує виконання клітиною спеціалізованої функції (гепатоцит, нефроцит, кардіоміоцит, тощо). У зв'язку з цим у різних органах (печінка, нирки, серце і т.д.) при розвитку одного і того ж виду дистрофії беруть участь різні пато-та морфогенетичні механізми.
Механізм пошкоджень клітини зводиться до наступного:
A. Спочатку відбуваються внутрішньоклітинне накопичування води та електроліз, які зумовлені порушенням функції енергозалежною К +-Na +-АТФази в клітинній мембрані. У результаті приплив К +, Na + і води в клітину веде до "хмарного" або "мутного" набухання, яке є раннім і оборотним (реверсивним) результатом пошкодження клітини (цей ефект зумовлений набуханням цитоплазматичних органел, які розсіяні в клітині). Відбуваються також зміни у внутрішньоклітинних концентраціях інших електролітів (особливо K +, Ca 2 + і Mg 2 +), оскільки їхні концентрації також підтримуються активністю енергозалежних процесів у клітинній мембрані. Ці порушення концентрації електролітів можуть призвести до безладної електричної активності (наприклад, в кардіоміоцитах і нейронах) та інгібіції ферментів.
B. Після припливу іонів натрію і води настає набухання цитоплазматичних органел. При набуханні ендоплазматичного ретикулуму відбувається відділення рибосом, що призводить до порушення синтезу білка. Мітохондріальне набухання, яке є загальною ознакою для великої кількості різних типів пошкоджень, викликає фізичне роз'єднання окисного фосфорилювання.
С. В умовах гіпоксії клітинний метаболізм змінюється від аеробного до анаеробного гліколізу. Перетворення призводить до виробництва молочної кислоти і викликає зменшення внутрішньоклітинного pH. Хроматин конденсується в ядрі, відбувається подальше руйнування мембран органел. Руйнування лізосомальних мембран призводить до виходу лізосомальних ферментів в цитоплазму, які пошкоджують життєво важливі внутрішньоклітинні молекули.
Залежно від порушень того чи іншого виду обміну паренхіматозні дистрофії ділять на білкові (диспротеїнози), жирові (ліпідози) і вуглеводні.
ПАРЕНХІМАТОЗНІ БІЛКОВІ ДИСТРОФІЇ (диспротеїнозу)
Більша частина білків цитоплазми (простих і складних) знаходиться у сполученні з ліпідами, утворюючи ліпопротеїдні комплекси. Ці комплекси складають основу мембран мітохондрій, ендоплазматичної сітки, пластинчастого комплексу та інших структур. Окрім зв'язаних білків у цитоплазмі клітини містить і вільні білки.
Суть паренхіматозних диспротеїнозів полягає у зміні фізико-хімічних і морфологічних властивостей білків клітини: вони підлягають або коагуляції, тобто зсіданню із збільшенням кількості хімічних зв'язків (наприклад, S-S містків між поліпептидними ланцюгами), або, навпаки, коліквації (розрідженню) (від слова liquor - рідина), тобто розпаду поліпептидних ланцюгів на фрагменти, що веде до гідратації цитоплазми. Після пошкодження будь-якої етіології в клітині відразу збільшується синтез білків цілого сімейства - це, так звані білки температурного (теплового) шоку. Серед білків температурного шоку найбільш вивчений убіквітин, який, як передбачається, захищає інші білки клітини від денатурації. Убіквітин відіграє роль "домашньої господині" з наведення порядку в клітині. З'єднуючись з пошкодженими білками він сприяє їхній утилізації і відновленню структурних компонентів внутрішньоклітинних органел. При важкому пошкодженні і надмірному накопиченні комплекси убіквітин-білок можуть формувати цитоплазматичні включення (наприклад, тільця Маллорі в гепатоцитах - убіквітин / кератин; тільця Луї в нейронах при хворобі Паркінсона - убіквітин / нейрофіламенти).
До паренхіматозних білкових дистрофій з часів Р. Вірхова багато патологів зараховували і продовжують зараховувати так звану зернисту дистрофію, яку сам Р. Вірхов позначив як "каламутне набухання". Так прийнято позначати процес, при якому в цитоплазмі клітин паренхіматозних органів з'являється виражена зернистість. При цьому клітини мають вигляд мутних, набряклих. Самі органи збільшуються в розмірах, стають в'ялими і тьмяними на розрізі, як би ошпарені окропом.
Передбачалося, що зернистість, яка спостерігається в клітинах, обумовлена накопиченням у клітині зерен білка. Однак електронномікроскопічні і гістоферментохімічне вивчення «зернистої дистрофії» показало, що в її основі лежить не накопичення білка в цитоплазмі, а або гіперплазія (тобто збільшення кількості) ультраструктур клітин паренхіматозних органів як вираження функціонального напруження цих органів у відповідь на різноманітні впливи; гіперплазовані ультраструктури клітини виявляються при світлооптичному дослідженні як білкові гранули, або ж збільшення розмірів ультраструктур за рахунок їх набухання при підвищеній проникності мембран.
В одних паренхіматозних клітинах (кардіоміоцити, гепатоцити) відбувається гіперплазія і набухання мітохондрій та ендоплазматичного ретикулуму, в інших, наприклад, в епітелії звивистих канальців, гіперплазія лізосом, які поглинають низькомолекулярні (в проксимальному відділі) і високомолекулярні (в дистальному відділі) білки. Клінічне значення мутного набухання різноманітне. Але навіть виражені його морфологічні прояви, що доведено за допомогою біопсій паренхіматозних органів, звичайно не призводять до недостатності органу, а супроводжуються деяким зниженням функції органу. Це проявляється приглушеністю тонів серця, появою слідів білка в сечі, зниженням сили скорочення м'язів. В принципі цей процес зворотний. Разом з тим необхідно пам'ятати, що якщо причина, яка викликала розвиток зернистої дистрофії, не усунена, настає деструкція ліпопротеїдних комплексів мембранних структур клітини і розвиваються більш важкі паренхіматозні білкові та жирові дистрофії.
В даний час до паренхіматозних білкових дистрофій (диспротеїнозу) відносять гіаліново-крапельну, гідропічну і рогову. Однак слід підкреслити, що рогова дистрофія за механізмом свого розвитку не пов'язана з попередніми.
Гіаліново-крапельна дистрофія
При гіаліново-крапельної дистрофії в цитоплазмі з'являються великі гіаліноподібні білкові грудочки і краплі, які зливаються між собою і заповнюють тіло клітини. В основі цієї дистрофії лежить коагуляція білків цитоплазми з вираженою деструкцією ультраструктурних елементів клітини - фокальний коагуляційний некроз.
Цей вид диспротеїнозу часто зустрічається в нирках, рідше - в печінці, і зовсім рідко - в міокарді. Зовнішній вигляд органів при цій дистрофії не має яких-небудь характерних рис. Макроскопічні зміни характерні для тих захворювань, при яких зустрічається гіаліново-крапельна дистрофія.
У нирках при мікроскопічному дослідженні накопичування великих зерен білка яскраво-рожевого кольору - гіалінових крапель - знаходять у нефроцитах. При цьому спостерігається деструкція мітохондрій, ендоплазматичної сітки, щіткової облямівки.
В основі гіаліново-крапельної дистрофії нефроцитів є недостатність вакуолярно-лізосомне апарату епітелію проксимальних і дистальних звивистих канальців, в нормі реабсорбує білки.
Тому цей вид дистрофії нефроцитів дуже часто зустрічається при нефротичному синдромі і відображає реабсорбуючу недостатність звивистих канальців у відношенні білків. Цей синдром є одним з проявів багатьох хвороб нирок, при яких первинно уражається гломерулярний фільтр (гломерулонефрит, амілоїдоз нирок, парапротеїнемічна нефропатія, тощо).
У печінці при мікроскопічному дослідженні в гепатоцитах знаходять грудочки і краплі білкової природи - це алкогольний гіалін, який на ультраструктурному рівні нерегулярні агрегати мікрофібрил і гіалінові включення неправильної форми (тільця Маллорі). Утворення цього білка і тілець Маллорі служить проявом спотвореної білково-синтетичної функції гепатоцита і виявляється постійно при алкогольному гепатиті.
Вихід гіаліново-крапельної дистрофії несприятливий: вона завершується необоротним процесом, що призводить до тотального коагуляційного некрозу клітини.
Функціональне значення цієї дистрофії дуже важливе - відбувається різке зниження функції органа. З гіаліново-крапельної дистрофією епітелію ниркових канальців пов'язані поява в сечі білка (протеїнурія) і циліндрів (циліндрурія), втрата білків плазми (гіпопротеїнемія), порушення її електролітного балансу. Гіаліново-крапельна дистрофія гепатоцитів нерідко є морфологічною основою порушень багатьох функцій печінки.
Гідропічна (водяночная) або вакуольна дистрофія
Гідропічна, або вакуольна дистрофія характеризується появою в клітині вакуоль, заповнених цитоплазматичною рідиною. Рідина накопичується в цистернах ендоплазматичного ретикулуму і в мітохондріях, рідше в ядрі клітини.
Механізм розвитку гідропічної дистрофії складний і відображає порушення водно-електролітного і білкового обміну, які призводять до зміни колоїдно-осмотичного тиску в клітині. Велику роль відіграє порушення проникності мембран клітини, що супроводжується їх розпадом. Це веде до активації гідролітичних ферментів лізосом, які розривають внутрішньо зв'язку з приєднанням води. По суті такі зміни клітини є проявом фокального колікваційного некрозу.
Гідропічна дистрофія спостерігається в епітелії шкіри та ниркових канальців, в гепатоцитах, м'язових і нервових клітинах, а також у клітинах кори надниркових залоз. Причини розвитку гідропічної дистрофії в різних органах неоднозначні. У нирках - це пошкодження гломерулярного фільтру (гломерулонефрит, амілоїдоз, цукровий діабет), що призводить до гіперфільтрації та недостатності ферментної системи нефроцитів, в нормі реабсорбцію води; отруєння гликолями, гіпокаліємія. У печінці гідропічна дистрофія виникає при вірусному і токсичному гепатитах. Причинами гідропічної дистрофія епідермісу можуть бути інфекції, алергії.
Зовнішній вигляд органів і тканин мало змінюється при гідропічної дистрофії. Мікроскопічна картина: паренхіматозні клітини збільшені в обсязі, цитоплазма заповнена вакуолями, які містять прозору рідину. Ядро зміщується на периферію, іноді вакуолізується або зморщується. Наростання гідропію призводить до розпаду ультраструктур клітини і переповнення клітини водою, появи заповнених рідиною балонів, тому такі зміни називають балонною дистрофією.
Вихід гідропічної дистрофії, як правило, несприятливий; вона завершується тотальним колікваційним некрозом клітини. Тому функція органів і тканин при гідропічної дистрофії різко знижена.
Рогова дистрофія
Рогова дистрофія, або патологічне зроговіння, характеризується зайвим утворенням рогової речовини в зроговілому епітелії (гіперкератоз, іхтіоз) або утворенням рогової речовини там, де в нормі її не буває (патологічне зроговіння на слизових оболонках, наприклад, в порожнині рота (лейкоплакія), стравоході, шийці матки.
Рогова дистрофія може бути місцевою або загальною, природженою або набутою. Причини рогової дистрофії різні: хронічне запалення, пов'язане з інфекційними агентами, дією фізичних і хімічних чинників, авітамінози, вроджене порушення розвитку шкіри, тощо
Вихід може бути двояким: усунення причини на початку процесу може призвести до відновлення тканини, однак у деяких випадках наступає смерть клітин.
Значення рогової дистрофії визначається її ступенем, поширеністю і тривалістю. Тривало існуюче патологічне зроговіння слизової оболонки (лейкоплакія) може стати джерелом розвитку ракової пухлини. Вроджений іхтіоз важкого ступеня, як правило, несумісний з життям.
ПАРЕНХІМАТОЗНІ ЖИРОВІ ДИСТРОФІЇ (ліпідозу)
У цитоплазмі клітин містяться в основному ліпіди, які утворюють з білками складні лабільні жиробілковий комплекси - ліпопротеїди. Ці комплекси складають основу мембран клітини. Ліпіди разом з білками є складовою частиною і клітинних ультраструктур. Окрім ліпопротеїдів, в цитоплазмі зустрічаються в невеликій кількості жири у вільному стані.
Паренхіматозна жирова дистрофія - це структурні прояви порушення обміну цитоплазматичних ліпідів, які можуть виражатися в накопиченні жиру у вільному стані в клітинах, де він присутній і в нормі.
Причини жирової дистрофії різні:
- Кисневе голодування (тканинна гіпоксія), тому жирова дистрофія так часто зустрічається при захворюваннях серцево-судинної системи, хронічних захворюваннях легень, анеміях, хронічному алкоголізмі і т. д. В умовах гіпоксії страждають в першу чергу відділи органа, які знаходяться у функціональній напрузі;
- Важкі або довгостроково протікають інфекції (дифтерія, туберкульоз, сепсис);
- Інтоксикації (фосфор, миш'як, хлороформ, алкоголь), які призводять до порушень обміну;
- Авітамінози та одностороннє (з недостатнім вмістом білків) харчування, що супроводжується дефіцитом ферментів і ліпотропних факторів, які необхідні для нормального жирового обміну клітини.
Паренхіматозна жирова дистрофія характеризується, головним чином, накопиченням тригліцеридів у цитоплазмі паренхіматозних клітин. При порушенні зв'язку білків з ліпідами - декомпозиції, яка виникає під дією інфекцій, інтоксикацій, продуктів перекисного окислення ліпідів - виникає деструкція мембранних структур клітини і в цитоплазмі з'являються свободи липоиди, що є морфологічним субстратом паренхіматозної жирової дистрофії. Найбільш часто вона спостерігається у печінці, рідше в нирці і міокарді, і розцінюється як неспецифічна відповідь на велику кількість типів пошкодження.
Нормальний метаболізм тригліцеридів у печінці відіграє центральну роль у метаболізмі жирів. Вільні жирні кислоти течією крові приносяться в печінку, де вони перетворюються в тригліцериди, фосфоліпіди та складні ефіри холестерину. Після того, як ці ліпіди формують комплекси з білками, які також синтезуються в клітинах печінки, вони секретуються в плазму як ліпопротеїни. При нормальному метаболізмі кількість тригліцеридів у клітині печінки невелика і не може бути відмічено при звичайних мікроскопічних дослідженнях.
Мікроскопічні ознаки жирової дистрофії: будь-який жир, що знаходиться в тканинах, розчиняється в розчинниках, які використовуються при забарвленні зразків тканини для мікроскопічного дослідження. Тому при звичайній проводці і забарвленні тканини (фарбування гематоксиліном і еозином) клітини на ранніх стадіях жирової дистрофії мають бліду і піняву цитоплазму. По мірі збільшення жирових включень в цитоплазмі з'являються невеликі вакуолі.
Специфічне фарбування на жир вимагає використання заморожених зрізів, зроблених із свіжої тканини. У заморожених зрізах жир залишається в цитоплазмі, після чого зрізи фарбуються спеціальними барвниками. Гістохімічно жири виявляються за допомогою ряду методів: судан IV, жировий червоний О і шарлах рот фарбують їх у червоний колір, судан III - в оранжевий, судан чорний B і осмієва кислота - в чорний, сульфат нільського блакитного фарбує жирні кислоти в темно-синій колір , а нейтральні жири - в червоний. За допомогою поляризаційного мікроскопа можна диференціювати ізотропні та анізотропні ліпіди. Анізотропні ліпіди, такі як холестерин і його ефіри, дадуть характерне подвійне променезаломлення.
Жирова дистрофія печінки проявляється різким збільшенням вмісту і зміною складу жиру в гепатоцитах. У клітинах печінки спочатку з'являються гранули ліпідів (пиловидне ожиріння), потім дрібні краплі (дрібнокрапельне ожиріння), які в подальшому зливаються у великі краплі (крупнокрапельне ожиріння) або в одну жирову вакуоль, яка заповнює всю цитоплазму і відсуває ядро на периферію. Змінені таким чином печінкові клітини нагадують жирові. Частіше відкладення жиру в печінці починається на периферії, рідше - в центрі часточок; при значно вираженій дистрофії ожиріння клітин печінки має дифузний характер.
Макроскопічно печінка при жировій дистрофії збільшена, недокрівна, тестоватой консистенції, має жовтий або охряно-жовтий колір, з жирним блиском на розрізі. При розрізі на лезі ножа і поверхні розрізу видно наліт жиру.
Причини жирової дистрофії печінки: накопичення тригліцеридів у цитоплазмі клітин печінки виникає в результаті порушення метаболізму при наступних умовах:
1) коли збільшується мобілізація жиру в жировій тканині, що призводить до збільшення кількості жирних кислот, які досягають печінки, наприклад, при голодуванні і цукровому діабеті;
2) коли швидкість перетворення жирних кислот в тригліцериди в клітині печінки збільшена через підвищену активність відповідних ферментних систем. Це - головний механізм впливу алкоголю, який є потужним стимулятором ферментів.
3) коли зменшене окислення тригліцеридів до ацетил-КоА і кетонових тіл в органах, наприклад, при гіпоксії, і принесений потоком крові і лімфи жир не окислюється - жирова інфільтрація;
4) коли синтез білків-акцепторів жирів недостатній. Таким шляхом виникає жирова дистрофія печінки при білковому голодуванні і при отруєнні деякими гепатотоксинами, наприклад, чотирьоххлористим вуглецем і фосфором.
Типи жирової дистрофії печінки:
a. Гостра жирова дистрофія печінки - рідкісний, але серйозний стан, пов'язаний з гострим ураженням печінки. При гострій жировій дистрофії печінки тригліцериди накопичуються в цитоплазмі як маленькі, обмежені мембраною вакуолі (дрібнокрапельна жирова дистрофія печінки).
b. Хронічна жирова дистрофія печінки може виникати при хронічному алкоголізмі, недоїданні та при отруєнні деякими гепатотоксинами. Жирові краплі в цитоплазмі з'єднуються, формуючи значно більші вакуолі (крупнокрапельна жирова дистрофія печінки). Локалізація жирових змін до часточці печінки розрізняється залежно від різних причин. Навіть при важкій хронічній жировій печінці рідкісними є клінічні прояви дисфункції печінки.
Жирова дистрофія міокарда характеризується накопиченням тригліцеридів в міокарді.
Причини жирової дистрофії міокарда:
- Хронічні гіпоксичні стани, особливо при вираженій анемії. При хронічній жировій дистрофії жовті смуги чергуються з червоно-коричневими ділянками («тигрове серце»). Клінічні ознаки в основному не дуже виражені.
- Токсичне ураження, наприклад, дифтеритический міокардит, викликає гостру жирову дистрофію. Макроскопічно серце в'яле, є дифузне жовте забарвлення, серце виглядає збільшеним в обсязі, камери його розтягнуті; в клінічній картині з'являються ознаки гострої серцевої недостатності.
Жирова дистрофія міокарда розглядається як морфологічний еквівалент його декомпенсації. Більшість мітохондрій при цьому розпадається, поперечна смугастість волокон зникає. Розвиток жирової дистрофії міокарда найчастіше зв'язують не з руйнуванням комплексів клітинних мембран, а з деструкцією мітохондрій, що призводить до порушення окислення жирних кислот у клітині. У міокарді жирова дистрофія характеризується появою в м'язових клітинах дрібненьких жирових крапель (пиловидне ожиріння). При наростанні змін краплі (дрібнокрапельне ожиріння) повністю заміщають цитоплазму. Процес має вогнищевий характер і спостерігається в групах м'язових клітин, розташованих за ходом венозного коліна капілярів і дрібних вен, частіше субендо-і субепікардіально.
У нирках при жировій дистрофії жири появляються в епітелії проксимальних і дистальних канальців. Зазвичай це нейтральні жири, фосфоліпіди або холестерин, які виявляють не тільки в епітелії канальців, але і в стромі. Нейтральні жири в епітелії вузького сегменту і збірних трубок зустрічаються як фізіологічне явище. Зовнішній вигляд нирок: вони збільшені, в'ялі (при поєднанні з амілоїдозом щільні), кіркова речовина набряклі, сіре з жовтим крапом, помітним на поверхні та розрізі.
Механізм розвитку жирової дистрофії нирок пов'язаний з інфільтрацією епітелію ниркових канальців жиром при ліпемії і гіперхолестеринемії (нефротичний синдром), що веде до загибелі нефроцитів.
Вихід жирової дистрофії залежить від її ступеня. Якщо вона не супроводжується грубою поломкою клітинних структур, то, як правило, є оборотною. Глибоке порушення обміну клітинних ліпідів в більшості випадків закінчується смертю клітини. Функціональне значення жирової дистрофії суттєве: функціонування органів при цьому різко порушується, а в багатьох випадках припиняється. Деякі автори висловлювали думку про появу жиру в клітинах в період реконвалесценції та початку репарації. Це узгоджується з біохімічними уявленнями про роль пентозофосфатного шляху утилізації глюкози в анаболічних процесах, що супроводжується також синтезом жиру.
ПАРЕНХІМАТОЗНІ ВУГЛЕВОДНІ ДИСТРОФІЇ
Вуглеводи, які визначаються в клітинах і тканинах і можуть бути ідентифіковані гістохімічно, ділять на полісахариди, з яких в тваринних тканинах виявляються лише глікоген, глікозаміноглікани (мукополісахариди) і глікопротеїди. Серед глікозаміногліканів розрізняють нейтральні, міцно пов'язані з білками, і кислі, до яких відносяться гіалуронова, хондроітинсірчана кислоти і гепарин. Кислі глікозаміноглікани як біополімери здатні вступати в неміцні сполучення з деякими метаболітами і здійснювати їх транспорт. Головними представниками глікопротеїдів є муцини і мукоїди. Муцини складають основу слизу, що продукується епітелієм слизових оболонок і залозами, мукоїди входять до складу багатьох тканин.
Гістохімічні методи виявлення вуглеводів.
Полісахариди, глікозаміноглікани і глікопротеїди виявляються ШИК-реакцією. Суть реакції полягає в тому, що після окислення йодною кислотою (або реакції з перйодати) альдегіди, які утворюються дають з фуксином Шиффа червоне забарвлення. Для виявлення глікогену ШИК-реакцію доповнюють ферментативним контролем - обробкою зрізів амілазою. Глікоген забарвлюється карміном Беста в червоний колір. Глікозаміноглікани і глікопротеїди визначають за допомогою ряду методів, з яких найбільш часто застосовують забарвлення толуїдиновим синім або метиленовим синім. Ці забарвлення дозволяють виявляти хромотропні речовини, що дають реакцію метахромазії.
Обробка зрізів тканини гіалуронідаза (бактеріальної, тестикулярною) з наступним забарвленням тими ж барвниками дозволяє диференціювати різні глікозаміноглікани; це можливо також при зміні рН барвника.
Паренхіматозна вуглеводна дистрофія може бути пов'язана з порушенням обміну глікогену або глікопротеїдів.
Порушення обміну глікогену
Основні запаси глікогену знаходяться в печінці і скелетних м'язах. Глікоген печінки і м'язів витрачається залежно від потреб організму (лабільний глікоген). Глікоген нервових клітин, провідної системи серця, аорти, ендотелію, епітеліальних покривів, слизової оболонки матки, сполучної тканини, ембріональних тканин, хряща є необхідним компонентом клітин і його вміст не зазнає помітних змін (стабільний глікоген). Однак ділення глікогену на лабільний і стабільний умовне. Регуляція обміну вуглеводів здійснюється нейроендокринним шляхом. Основна роль належить гіпоталамічної області, гіпофізу (АКТГ, тиреотропний, соматотропний гормони), бета-клітин острівців підшлункової залози (інсулін), наднирковим (глюкокортикоїди, адреналін) і щитовидній залозі.
Порушення вмісту глікогену виявляються в зменшенні або збільшенні кількості його в тканинах і появі там, де він звичайно не виявляється. Ці порушення найбільш яскраво виражені при цукровому діабеті і при спадкових вуглеводних дистрофіях - глікогенозах.
При цукровому діабеті, розвиток якого пов'язують з патологією бета-клітин острівців підшлункової залози, що зумовлює недостатнє вироблення інсуліну, відбувається недостатнє використання глюкози тканинами, збільшення її вмісту в крові (гіперглікемія) і виведення з сечею (глюкозурія). Тканинні запаси глікогену різко зменшуються. Це в першу чергу стосується печінки, в якій порушується синтез глікогену, що призводить до інфільтрації її жиром - розвивається жирова дистрофія печінки, при цьому в ядрах гепатоцитів появляються включення глікогену, вони стають світлими («порожні» ядра).
З глюкозурією пов'язані характерні зміни нирок при діабеті. Вони виражаються в глікогенній інфільтрації епітелію канальців, головним чином вузького і дистального сегментів. Епітелій стає високим, зі світлою пінявою цитоплазмою; зерна глікогену видно і в просвіті канальців. Ці зміни відображають стан синтезу глікогену (полімеризація глюкози) у канальцевому епітелії при резорбції багатого глюкозою ультрафільтрату плазми. При діабеті страждають не тільки ниркові канальці, але й клубочки, їхні капілярні петлі, базальна мембрана яких стає значно більш проникною для глюкози і білків плазми. Виникає один із проявів діабетичної мікроангіопатії - інтеркапілярний (діабетичний) гломерулосклероз.
Цукровий діабет матері. У дітей раннього грудного віку в ряді випадків виявляються надлишкові відкладення глікогену в міокарді, нирках, печінці, скелетних м'язах. «Цей вторинний транзиторний глікогеноз» спостерігається при ЦД матерів (тобто мова йде про прояви діабетичної фетопатії) і проходить через кілька тижнів після народження.
Спадкові вуглеводні дистрофії, в основі яких лежать порушення обміну глікогену, називаються глікогенозами. Глікогенози обумовлені відсутністю або недостатністю ферменту, який бере участь у розщепленні депонованого глікогену, і відносяться тому до спадкових ферментопатій, або хвороб накопичення. В даний час добре вивчені 6 типів глікогенозів, зумовлених спадковою недостатністю 6 різноманітних ферментів. Це хвороби Гірке (I тип), Помпе (II тип), Мак-Ардля (V тип) і Герса (VI тип), при яких структура накопичується в тканинах, глікогену не порушена, і хвороби Форбса-Корі (III тип) та Андерсена ( IV тип), при яких вона різко змінена.
Морфологічна діагностика глікогенозу того чи іншого типу можлива при дослідженні біопсії за допомогою гістоферментних методів, а також з урахуванням локалізації глікогену.
Хвороба фон Гірке. Захворювання починається в ранньому дитячому віці проявами гіпоглікемії і кетонемії. Характерні розвиток вторинного гіпофізарного ожиріння (жир відкладається головним чином на особу, що набуває «ляльковий» вид), збільшення в розмірах нирок, значна гепатомегалія, обумовлена не тільки вуглеводної, але і жировою дистрофією гепатоцитів. Відзначається значне збільшення глікогену в лейкоцитах. Накопичення глікогену в уражених клітинах настільки значно, що вони залишаються PAS-позитивними навіть після фіксації матеріалу у формаліні. Більшість дітей гине від ацидотический коми або приєдналася інфекції.
Хвороба Помпі (глікогеноз типу II, 17q25.2-q25.3, ген GAA) - дефіцит лізосомної α-1 ,4-глюкозидази - призводить до ураження серця, поперечносмугастих і гладких м'язів і проявляється у віці до одного року життя відставанням у масі тіла , кардіомегалією загальної м'язовою слабкістю. Накопичення глікогену в міокарді, діафрагмі та інших дихальних м'язах сприяє наростаючої серцевої і дихальної недостатності. Глікоген відкладається також у мову (глоссомегалія), гладких м'язах стравоходу, шлунка, що викликає утруднення ковтання, картину пілоростеноза, що супроводжується блювотою. Летальний результат наступає в перші роки життя не тільки від серцевої або дихальної недостатності, але часто і від аспіраційної пневмонії.
Хвороба Форбса-Корі. Накопичення атипового глікогену (лімітдекстріна) вже на 1-му році життя призводить до помірної гепатомегалії, невеликого збільшення серця, гіпотонус скелетних м'язів, що не є небезпечним для життя, чому захворювання іноді називають доброякісним глікогенозів.
Хвороба Андерсена. Порушується структура глікогену (нагадує рослинні полісахариди - пектини), що відкладається в клітинах печінки, селезінки і лімфатичних вузлів з розвитком в подальшому цирозу печінки. Захворювання проявляється наприкінці грудного або в ранньому дитячому віці у вигляді дрібновузлового цирозу печінки з портальною гіпертензією. При ЕМ-дослідженні в цитоплазмі клітин уражених виявляються включення аномального глікогену, складається з темної масивної центральній частині (утвореної гранулярних і гіллястим матеріалом), оточеної світлим тонким периферичним обідком.
Хвороба Мак-Ардля. У хворих (як правило, у віці старше 10 років) спостерігаються болі в м'язах, загальна слабкість після фізичного навантаження. У ряді випадків відзначається темний колір сечі через присутність в ній міоглобіну. У стані спокою зазначена симптоматика не спостерігається. Зміни торкаються тільки кісткову мускулатуру, в цитоплазмі м'язових волокон знаходяться PAS-позитивні включення глікогену. Прогноз сприятливий.
Вуглеводні дистрофії, пов'язані з порушенням обміну глікопротеїдів.
При порушенні обміну глікопротеїдів в клітинах або в міжклітинній речовині відбувається накопичення муцинів і мукоїдів, званих також слизовими або слизоподібними речовинами. У зв'язку з цим при порушенні обміну глікопротеїдів говорять про слизову дистрофію.
Мікроскопічне дослідження. Воно дозволяє виявити не тільки посилене слизоутворення, але й зміни фізико-хімічних властивостей слизу. Багато секретирующие клітини гинуть і десквамуються, вивідні протоки залоз обтуруються слизом, що призводить до розвитку кіст. Нерідко в цих випадках приєднується запалення. Слиз може закривати просвіти бронхів, наслідком чого є виникнення ателектазів і вогнищ пневмонії. Іноді в залозистих структурах накопичується не істинний слиз, а слизоподібні речовини (псевдомуцини). Ці речовини можуть ущільнюватися і мати характер колоїду. Тоді говорять про колоїдну дистрофію, яка спостерігається, наприклад, при колоїдному зобі.
Причини слизової дистрофії різні, але найчастіше це запалення слизових оболонок в результаті дії різних патогенних подразників (катаральне запалення).
Слизова дистрофія лежить в основі спадкового системного захворювання, яке називається муковісцидозом, для якого характерна зміна якості слизу, що виділяється епітелієм слизових залоз: слиз стає густим і в'язким, він погано виводиться, що обумовлює розвиток ретенційних кіст і склерозу (кістозний фіброз). Уражаються екзокринний апарат підшлункової залози, залози бронхіального дерева, травного та сечового тракту, жовчних шляхів, потові й слізні залози. Вихід у значній мірі визначається ступенем і тривалістю підвищеного слизоутворення. В одних випадках регенерація епітелію призводить до повного відновлення слизової оболонки, в інших - вона атрофується, в подальшому склерозується, що, природно, відбивається на функції органу.
Мукополісахарідоз І МУКОЛІПІДОЗИ.
До цієї групи відносяться хвороби накопичення, що розвиваються при мутаціях ферментів, які забезпечують метаболізм сфінголіпідів, гліколіпідів та мукополісахаридів. Існує безліч нозологічних одиниць, в значній мірі перекривають один одного. Класифікація захворювань заплутана. Для хворих з багатьма стражданнями даної групи характерний фенотип гаргоілізма.
Гаргоілізм. У хворих вже до кінця 1-го року життя спостерігається низький зріст, характерний фенотип - масивний череп, втягнутий корінь носа, густі брови, товсті губи, великий язик, коротка шия. Одним із симптомів є своєрідне вираз обличчя - «обличчя, випльовують воду». Спостерігаються помутніння рогівки, гепато-і спленомегалія, схильність до пупковим і пахових гриж, скелетні аномалії внаслідок порушення періостального і енхондрального окостеніння (фіксований кіфоз в області торакальної-поперекового зчленування, обмежена рухливість суглобів, викривлення довгих трубчастих кісток), відсталість у психічному розвитку і іноді приглухуватість (аж до глухоти), низький хрипкий голос. При клініко-лабораторному обстеженні характерною ознакою захворювання є темно-синя зернистість лейкоцитів і лімфоцитів периферичної крові. В уражених гангліозних клітинах відкладається важко розчинний гліколіпопротеін, тоді як у клітинах міокарда, печінки, селезінки, хрящової і фіброзної тканини, а також у ендотеліоцита інтими кровоносних судин - глікопротеїни і гліколіпіди. Діти гинуть зазвичай до 12-річного віку від серцево-судинної недостатності або вторинної інфекції.
Гіаліново-крапельна дистрофія
При гіаліново-крапельної дистрофії в цитоплазмі з'являються великі гіаліноподібні білкові грудочки і краплі, які зливаються між собою і заповнюють тіло клітини. В основі цієї дистрофії лежить коагуляція білків цитоплазми з вираженою деструкцією ультраструктурних елементів клітини - фокальний коагуляційний некроз.
Цей вид диспротеїнозу часто зустрічається в нирках, рідше - в печінці, і зовсім рідко - в міокарді. Зовнішній вигляд органів при цій дистрофії не має яких-небудь характерних рис. Макроскопічні зміни характерні для тих захворювань, при яких зустрічається гіаліново-крапельна дистрофія.
У нирках при мікроскопічному дослідженні накопичування великих зерен білка яскраво-рожевого кольору - гіалінових крапель - знаходять у нефроцитах. При цьому спостерігається деструкція мітохондрій, ендоплазматичної сітки, щіткової облямівки.
В основі гіаліново-крапельної дистрофії нефроцитів є недостатність вакуолярно-лізосомне апарату епітелію проксимальних і дистальних звивистих канальців, в нормі реабсорбує білки.
Тому цей вид дистрофії нефроцитів дуже часто зустрічається при нефротичному синдромі і відображає реабсорбуючу недостатність звивистих канальців у відношенні білків. Цей синдром є одним з проявів багатьох хвороб нирок, при яких первинно уражається гломерулярний фільтр (гломерулонефрит, амілоїдоз нирок, парапротеїнемічна нефропатія, тощо).
У печінці при мікроскопічному дослідженні в гепатоцитах знаходять грудочки і краплі білкової природи - це алкогольний гіалін, який на ультраструктурному рівні нерегулярні агрегати мікрофібрил і гіалінові включення неправильної форми (тільця Маллорі). Утворення цього білка і тілець Маллорі служить проявом спотвореної білково-синтетичної функції гепатоцита і виявляється постійно при алкогольному гепатиті.
Вихід гіаліново-крапельної дистрофії несприятливий: вона завершується необоротним процесом, що призводить до тотального коагуляційного некрозу клітини.
Функціональне значення цієї дистрофії дуже важливе - відбувається різке зниження функції органа. З гіаліново-крапельної дистрофією епітелію ниркових канальців пов'язані поява в сечі білка (протеїнурія) і циліндрів (циліндрурія), втрата білків плазми (гіпопротеїнемія), порушення її електролітного балансу. Гіаліново-крапельна дистрофія гепатоцитів нерідко є морфологічною основою порушень багатьох функцій печінки.
Гідропічна (водяночная) або вакуольна дистрофія
Гідропічна, або вакуольна дистрофія характеризується появою в клітині вакуоль, заповнених цитоплазматичною рідиною. Рідина накопичується в цистернах ендоплазматичного ретикулуму і в мітохондріях, рідше в ядрі клітини.
Механізм розвитку гідропічної дистрофії складний і відображає порушення водно-електролітного і білкового обміну, які призводять до зміни колоїдно-осмотичного тиску в клітині. Велику роль відіграє порушення проникності мембран клітини, що супроводжується їх розпадом. Це веде до активації гідролітичних ферментів лізосом, які розривають внутрішньо зв'язку з приєднанням води. По суті такі зміни клітини є проявом фокального колікваційного некрозу.
Гідропічна дистрофія спостерігається в епітелії шкіри та ниркових канальців, в гепатоцитах, м'язових і нервових клітинах, а також у клітинах кори надниркових залоз. Причини розвитку гідропічної дистрофії в різних органах неоднозначні. У нирках - це пошкодження гломерулярного фільтру (гломерулонефрит, амілоїдоз, цукровий діабет), що призводить до гіперфільтрації та недостатності ферментної системи нефроцитів, в нормі реабсорбцію води; отруєння гликолями, гіпокаліємія. У печінці гідропічна дистрофія виникає при вірусному і токсичному гепатитах. Причинами гідропічної дистрофія епідермісу можуть бути інфекції, алергії.
Зовнішній вигляд органів і тканин мало змінюється при гідропічної дистрофії. Мікроскопічна картина: паренхіматозні клітини збільшені в обсязі, цитоплазма заповнена вакуолями, які містять прозору рідину. Ядро зміщується на периферію, іноді вакуолізується або зморщується. Наростання гідропію призводить до розпаду ультраструктур клітини і переповнення клітини водою, появи заповнених рідиною балонів, тому такі зміни називають балонною дистрофією.
Вихід гідропічної дистрофії, як правило, несприятливий; вона завершується тотальним колікваційним некрозом клітини. Тому функція органів і тканин при гідропічної дистрофії різко знижена.
Рогова дистрофія
Рогова дистрофія, або патологічне зроговіння, характеризується зайвим утворенням рогової речовини в зроговілому епітелії (гіперкератоз, іхтіоз) або утворенням рогової речовини там, де в нормі її не буває (патологічне зроговіння на слизових оболонках, наприклад, в порожнині рота (лейкоплакія), стравоході, шийці матки.
Рогова дистрофія може бути місцевою або загальною, природженою або набутою. Причини рогової дистрофії різні: хронічне запалення, пов'язане з інфекційними агентами, дією фізичних і хімічних чинників, авітамінози, вроджене порушення розвитку шкіри, тощо
Вихід може бути двояким: усунення причини на початку процесу може призвести до відновлення тканини, однак у деяких випадках наступає смерть клітин.
Значення рогової дистрофії визначається її ступенем, поширеністю і тривалістю. Тривало існуюче патологічне зроговіння слизової оболонки (лейкоплакія) може стати джерелом розвитку ракової пухлини. Вроджений іхтіоз важкого ступеня, як правило, несумісний з життям.
ПАРЕНХІМАТОЗНІ ЖИРОВІ ДИСТРОФІЇ (ліпідозу)
У цитоплазмі клітин містяться в основному ліпіди, які утворюють з білками складні лабільні жиробілковий комплекси - ліпопротеїди. Ці комплекси складають основу мембран клітини. Ліпіди разом з білками є складовою частиною і клітинних ультраструктур. Окрім ліпопротеїдів, в цитоплазмі зустрічаються в невеликій кількості жири у вільному стані.
Паренхіматозна жирова дистрофія - це структурні прояви порушення обміну цитоплазматичних ліпідів, які можуть виражатися в накопиченні жиру у вільному стані в клітинах, де він присутній і в нормі.
Причини жирової дистрофії різні:
- Кисневе голодування (тканинна гіпоксія), тому жирова дистрофія так часто зустрічається при захворюваннях серцево-судинної системи, хронічних захворюваннях легень, анеміях, хронічному алкоголізмі і т. д. В умовах гіпоксії страждають в першу чергу відділи органа, які знаходяться у функціональній напрузі;
- Важкі або довгостроково протікають інфекції (дифтерія, туберкульоз, сепсис);
- Інтоксикації (фосфор, миш'як, хлороформ, алкоголь), які призводять до порушень обміну;
- Авітамінози та одностороннє (з недостатнім вмістом білків) харчування, що супроводжується дефіцитом ферментів і ліпотропних факторів, які необхідні для нормального жирового обміну клітини.
Паренхіматозна жирова дистрофія характеризується, головним чином, накопиченням тригліцеридів у цитоплазмі паренхіматозних клітин. При порушенні зв'язку білків з ліпідами - декомпозиції, яка виникає під дією інфекцій, інтоксикацій, продуктів перекисного окислення ліпідів - виникає деструкція мембранних структур клітини і в цитоплазмі з'являються свободи липоиди, що є морфологічним субстратом паренхіматозної жирової дистрофії. Найбільш часто вона спостерігається у печінці, рідше в нирці і міокарді, і розцінюється як неспецифічна відповідь на велику кількість типів пошкодження.
Нормальний метаболізм тригліцеридів у печінці відіграє центральну роль у метаболізмі жирів. Вільні жирні кислоти течією крові приносяться в печінку, де вони перетворюються в тригліцериди, фосфоліпіди та складні ефіри холестерину. Після того, як ці ліпіди формують комплекси з білками, які також синтезуються в клітинах печінки, вони секретуються в плазму як ліпопротеїни. При нормальному метаболізмі кількість тригліцеридів у клітині печінки невелика і не може бути відмічено при звичайних мікроскопічних дослідженнях.
Мікроскопічні ознаки жирової дистрофії: будь-який жир, що знаходиться в тканинах, розчиняється в розчинниках, які використовуються при забарвленні зразків тканини для мікроскопічного дослідження. Тому при звичайній проводці і забарвленні тканини (фарбування гематоксиліном і еозином) клітини на ранніх стадіях жирової дистрофії мають бліду і піняву цитоплазму. По мірі збільшення жирових включень в цитоплазмі з'являються невеликі вакуолі.
Специфічне фарбування на жир вимагає використання заморожених зрізів, зроблених із свіжої тканини. У заморожених зрізах жир залишається в цитоплазмі, після чого зрізи фарбуються спеціальними барвниками. Гістохімічно жири виявляються за допомогою ряду методів: судан IV, жировий червоний О і шарлах рот фарбують їх у червоний колір, судан III - в оранжевий, судан чорний B і осмієва кислота - в чорний, сульфат нільського блакитного фарбує жирні кислоти в темно-синій колір , а нейтральні жири - в червоний. За допомогою поляризаційного мікроскопа можна диференціювати ізотропні та анізотропні ліпіди. Анізотропні ліпіди, такі як холестерин і його ефіри, дадуть характерне подвійне променезаломлення.
Жирова дистрофія печінки проявляється різким збільшенням вмісту і зміною складу жиру в гепатоцитах. У клітинах печінки спочатку з'являються гранули ліпідів (пиловидне ожиріння), потім дрібні краплі (дрібнокрапельне ожиріння), які в подальшому зливаються у великі краплі (крупнокрапельне ожиріння) або в одну жирову вакуоль, яка заповнює всю цитоплазму і відсуває ядро на периферію. Змінені таким чином печінкові клітини нагадують жирові. Частіше відкладення жиру в печінці починається на периферії, рідше - в центрі часточок; при значно вираженій дистрофії ожиріння клітин печінки має дифузний характер.
Макроскопічно печінка при жировій дистрофії збільшена, недокрівна, тестоватой консистенції, має жовтий або охряно-жовтий колір, з жирним блиском на розрізі. При розрізі на лезі ножа і поверхні розрізу видно наліт жиру.
Причини жирової дистрофії печінки: накопичення тригліцеридів у цитоплазмі клітин печінки виникає в результаті порушення метаболізму при наступних умовах:
1) коли збільшується мобілізація жиру в жировій тканині, що призводить до збільшення кількості жирних кислот, які досягають печінки, наприклад, при голодуванні і цукровому діабеті;
2) коли швидкість перетворення жирних кислот в тригліцериди в клітині печінки збільшена через підвищену активність відповідних ферментних систем. Це - головний механізм впливу алкоголю, який є потужним стимулятором ферментів.
3) коли зменшене окислення тригліцеридів до ацетил-КоА і кетонових тіл в органах, наприклад, при гіпоксії, і принесений потоком крові і лімфи жир не окислюється - жирова інфільтрація;
4) коли синтез білків-акцепторів жирів недостатній. Таким шляхом виникає жирова дистрофія печінки при білковому голодуванні і при отруєнні деякими гепатотоксинами, наприклад, чотирьоххлористим вуглецем і фосфором.
Типи жирової дистрофії печінки:
a. Гостра жирова дистрофія печінки - рідкісний, але серйозний стан, пов'язаний з гострим ураженням печінки. При гострій жировій дистрофії печінки тригліцериди накопичуються в цитоплазмі як маленькі, обмежені мембраною вакуолі (дрібнокрапельна жирова дистрофія печінки).
b. Хронічна жирова дистрофія печінки може виникати при хронічному алкоголізмі, недоїданні та при отруєнні деякими гепатотоксинами. Жирові краплі в цитоплазмі з'єднуються, формуючи значно більші вакуолі (крупнокрапельна жирова дистрофія печінки). Локалізація жирових змін до часточці печінки розрізняється залежно від різних причин. Навіть при важкій хронічній жировій печінці рідкісними є клінічні прояви дисфункції печінки.
Жирова дистрофія міокарда характеризується накопиченням тригліцеридів в міокарді.
Причини жирової дистрофії міокарда:
- Хронічні гіпоксичні стани, особливо при вираженій анемії. При хронічній жировій дистрофії жовті смуги чергуються з червоно-коричневими ділянками («тигрове серце»). Клінічні ознаки в основному не дуже виражені.
- Токсичне ураження, наприклад, дифтеритический міокардит, викликає гостру жирову дистрофію. Макроскопічно серце в'яле, є дифузне жовте забарвлення, серце виглядає збільшеним в обсязі, камери його розтягнуті; в клінічній картині з'являються ознаки гострої серцевої недостатності.
Жирова дистрофія міокарда розглядається як морфологічний еквівалент його декомпенсації. Більшість мітохондрій при цьому розпадається, поперечна смугастість волокон зникає. Розвиток жирової дистрофії міокарда найчастіше зв'язують не з руйнуванням комплексів клітинних мембран, а з деструкцією мітохондрій, що призводить до порушення окислення жирних кислот у клітині. У міокарді жирова дистрофія характеризується появою в м'язових клітинах дрібненьких жирових крапель (пиловидне ожиріння). При наростанні змін краплі (дрібнокрапельне ожиріння) повністю заміщають цитоплазму. Процес має вогнищевий характер і спостерігається в групах м'язових клітин, розташованих за ходом венозного коліна капілярів і дрібних вен, частіше субендо-і субепікардіально.
У нирках при жировій дистрофії жири появляються в епітелії проксимальних і дистальних канальців. Зазвичай це нейтральні жири, фосфоліпіди або холестерин, які виявляють не тільки в епітелії канальців, але і в стромі. Нейтральні жири в епітелії вузького сегменту і збірних трубок зустрічаються як фізіологічне явище. Зовнішній вигляд нирок: вони збільшені, в'ялі (при поєднанні з амілоїдозом щільні), кіркова речовина набряклі, сіре з жовтим крапом, помітним на поверхні та розрізі.
Механізм розвитку жирової дистрофії нирок пов'язаний з інфільтрацією епітелію ниркових канальців жиром при ліпемії і гіперхолестеринемії (нефротичний синдром), що веде до загибелі нефроцитів.
Вихід жирової дистрофії залежить від її ступеня. Якщо вона не супроводжується грубою поломкою клітинних структур, то, як правило, є оборотною. Глибоке порушення обміну клітинних ліпідів в більшості випадків закінчується смертю клітини. Функціональне значення жирової дистрофії суттєве: функціонування органів при цьому різко порушується, а в багатьох випадках припиняється. Деякі автори висловлювали думку про появу жиру в клітинах в період реконвалесценції та початку репарації. Це узгоджується з біохімічними уявленнями про роль пентозофосфатного шляху утилізації глюкози в анаболічних процесах, що супроводжується також синтезом жиру.
ПАРЕНХІМАТОЗНІ ВУГЛЕВОДНІ ДИСТРОФІЇ
Вуглеводи, які визначаються в клітинах і тканинах і можуть бути ідентифіковані гістохімічно, ділять на полісахариди, з яких в тваринних тканинах виявляються лише глікоген, глікозаміноглікани (мукополісахариди) і глікопротеїди. Серед глікозаміногліканів розрізняють нейтральні, міцно пов'язані з білками, і кислі, до яких відносяться гіалуронова, хондроітинсірчана кислоти і гепарин. Кислі глікозаміноглікани як біополімери здатні вступати в неміцні сполучення з деякими метаболітами і здійснювати їх транспорт. Головними представниками глікопротеїдів є муцини і мукоїди. Муцини складають основу слизу, що продукується епітелієм слизових оболонок і залозами, мукоїди входять до складу багатьох тканин.
Гістохімічні методи виявлення вуглеводів.
Полісахариди, глікозаміноглікани і глікопротеїди виявляються ШИК-реакцією. Суть реакції полягає в тому, що після окислення йодною кислотою (або реакції з перйодати) альдегіди, які утворюються дають з фуксином Шиффа червоне забарвлення. Для виявлення глікогену ШИК-реакцію доповнюють ферментативним контролем - обробкою зрізів амілазою. Глікоген забарвлюється карміном Беста в червоний колір. Глікозаміноглікани і глікопротеїди визначають за допомогою ряду методів, з яких найбільш часто застосовують забарвлення толуїдиновим синім або метиленовим синім. Ці забарвлення дозволяють виявляти хромотропні речовини, що дають реакцію метахромазії.
Обробка зрізів тканини гіалуронідаза (бактеріальної, тестикулярною) з наступним забарвленням тими ж барвниками дозволяє диференціювати різні глікозаміноглікани; це можливо також при зміні рН барвника.
Паренхіматозна вуглеводна дистрофія може бути пов'язана з порушенням обміну глікогену або глікопротеїдів.
Порушення обміну глікогену
Основні запаси глікогену знаходяться в печінці і скелетних м'язах. Глікоген печінки і м'язів витрачається залежно від потреб організму (лабільний глікоген). Глікоген нервових клітин, провідної системи серця, аорти, ендотелію, епітеліальних покривів, слизової оболонки матки, сполучної тканини, ембріональних тканин, хряща є необхідним компонентом клітин і його вміст не зазнає помітних змін (стабільний глікоген). Однак ділення глікогену на лабільний і стабільний умовне. Регуляція обміну вуглеводів здійснюється нейроендокринним шляхом. Основна роль належить гіпоталамічної області, гіпофізу (АКТГ, тиреотропний, соматотропний гормони), бета-клітин острівців підшлункової залози (інсулін), наднирковим (глюкокортикоїди, адреналін) і щитовидній залозі.
Порушення вмісту глікогену виявляються в зменшенні або збільшенні кількості його в тканинах і появі там, де він звичайно не виявляється. Ці порушення найбільш яскраво виражені при цукровому діабеті і при спадкових вуглеводних дистрофіях - глікогенозах.
При цукровому діабеті, розвиток якого пов'язують з патологією бета-клітин острівців підшлункової залози, що зумовлює недостатнє вироблення інсуліну, відбувається недостатнє використання глюкози тканинами, збільшення її вмісту в крові (гіперглікемія) і виведення з сечею (глюкозурія). Тканинні запаси глікогену різко зменшуються. Це в першу чергу стосується печінки, в якій порушується синтез глікогену, що призводить до інфільтрації її жиром - розвивається жирова дистрофія печінки, при цьому в ядрах гепатоцитів появляються включення глікогену, вони стають світлими («порожні» ядра).
З глюкозурією пов'язані характерні зміни нирок при діабеті. Вони виражаються в глікогенній інфільтрації епітелію канальців, головним чином вузького і дистального сегментів. Епітелій стає високим, зі світлою пінявою цитоплазмою; зерна глікогену видно і в просвіті канальців. Ці зміни відображають стан синтезу глікогену (полімеризація глюкози) у канальцевому епітелії при резорбції багатого глюкозою ультрафільтрату плазми. При діабеті страждають не тільки ниркові канальці, але й клубочки, їхні капілярні петлі, базальна мембрана яких стає значно більш проникною для глюкози і білків плазми. Виникає один із проявів діабетичної мікроангіопатії - інтеркапілярний (діабетичний) гломерулосклероз.
Цукровий діабет матері. У дітей раннього грудного віку в ряді випадків виявляються надлишкові відкладення глікогену в міокарді, нирках, печінці, скелетних м'язах. «Цей вторинний транзиторний глікогеноз» спостерігається при ЦД матерів (тобто мова йде про прояви діабетичної фетопатії) і проходить через кілька тижнів після народження.
Спадкові вуглеводні дистрофії, в основі яких лежать порушення обміну глікогену, називаються глікогенозами. Глікогенози обумовлені відсутністю або недостатністю ферменту, який бере участь у розщепленні депонованого глікогену, і відносяться тому до спадкових ферментопатій, або хвороб накопичення. В даний час добре вивчені 6 типів глікогенозів, зумовлених спадковою недостатністю 6 різноманітних ферментів. Це хвороби Гірке (I тип), Помпе (II тип), Мак-Ардля (V тип) і Герса (VI тип), при яких структура накопичується в тканинах, глікогену не порушена, і хвороби Форбса-Корі (III тип) та Андерсена ( IV тип), при яких вона різко змінена.
Морфологічна діагностика глікогенозу того чи іншого типу можлива при дослідженні біопсії за допомогою гістоферментних методів, а також з урахуванням локалізації глікогену.
Хвороба фон Гірке. Захворювання починається в ранньому дитячому віці проявами гіпоглікемії і кетонемії. Характерні розвиток вторинного гіпофізарного ожиріння (жир відкладається головним чином на особу, що набуває «ляльковий» вид), збільшення в розмірах нирок, значна гепатомегалія, обумовлена не тільки вуглеводної, але і жировою дистрофією гепатоцитів. Відзначається значне збільшення глікогену в лейкоцитах. Накопичення глікогену в уражених клітинах настільки значно, що вони залишаються PAS-позитивними навіть після фіксації матеріалу у формаліні. Більшість дітей гине від ацидотический коми або приєдналася інфекції.
Хвороба Помпі (глікогеноз типу II, 17q25.2-q25.3, ген GAA) - дефіцит лізосомної α-1 ,4-глюкозидази - призводить до ураження серця, поперечносмугастих і гладких м'язів і проявляється у віці до одного року життя відставанням у масі тіла , кардіомегалією загальної м'язовою слабкістю. Накопичення глікогену в міокарді, діафрагмі та інших дихальних м'язах сприяє наростаючої серцевої і дихальної недостатності. Глікоген відкладається також у мову (глоссомегалія), гладких м'язах стравоходу, шлунка, що викликає утруднення ковтання, картину пілоростеноза, що супроводжується блювотою. Летальний результат наступає в перші роки життя не тільки від серцевої або дихальної недостатності, але часто і від аспіраційної пневмонії.
Хвороба Форбса-Корі. Накопичення атипового глікогену (лімітдекстріна) вже на 1-му році життя призводить до помірної гепатомегалії, невеликого збільшення серця, гіпотонус скелетних м'язів, що не є небезпечним для життя, чому захворювання іноді називають доброякісним глікогенозів.
Хвороба Андерсена. Порушується структура глікогену (нагадує рослинні полісахариди - пектини), що відкладається в клітинах печінки, селезінки і лімфатичних вузлів з розвитком в подальшому цирозу печінки. Захворювання проявляється наприкінці грудного або в ранньому дитячому віці у вигляді дрібновузлового цирозу печінки з портальною гіпертензією. При ЕМ-дослідженні в цитоплазмі клітин уражених виявляються включення аномального глікогену, складається з темної масивної центральній частині (утвореної гранулярних і гіллястим матеріалом), оточеної світлим тонким периферичним обідком.
Хвороба Мак-Ардля. У хворих (як правило, у віці старше 10 років) спостерігаються болі в м'язах, загальна слабкість після фізичного навантаження. У ряді випадків відзначається темний колір сечі через присутність в ній міоглобіну. У стані спокою зазначена симптоматика не спостерігається. Зміни торкаються тільки кісткову мускулатуру, в цитоплазмі м'язових волокон знаходяться PAS-позитивні включення глікогену. Прогноз сприятливий.
Вуглеводні дистрофії, пов'язані з порушенням обміну глікопротеїдів.
При порушенні обміну глікопротеїдів в клітинах або в міжклітинній речовині відбувається накопичення муцинів і мукоїдів, званих також слизовими або слизоподібними речовинами. У зв'язку з цим при порушенні обміну глікопротеїдів говорять про слизову дистрофію.
Мікроскопічне дослідження. Воно дозволяє виявити не тільки посилене слизоутворення, але й зміни фізико-хімічних властивостей слизу. Багато секретирующие клітини гинуть і десквамуються, вивідні протоки залоз обтуруються слизом, що призводить до розвитку кіст. Нерідко в цих випадках приєднується запалення. Слиз може закривати просвіти бронхів, наслідком чого є виникнення ателектазів і вогнищ пневмонії. Іноді в залозистих структурах накопичується не істинний слиз, а слизоподібні речовини (псевдомуцини). Ці речовини можуть ущільнюватися і мати характер колоїду. Тоді говорять про колоїдну дистрофію, яка спостерігається, наприклад, при колоїдному зобі.
Причини слизової дистрофії різні, але найчастіше це запалення слизових оболонок в результаті дії різних патогенних подразників (катаральне запалення).
Слизова дистрофія лежить в основі спадкового системного захворювання, яке називається муковісцидозом, для якого характерна зміна якості слизу, що виділяється епітелієм слизових залоз: слиз стає густим і в'язким, він погано виводиться, що обумовлює розвиток ретенційних кіст і склерозу (кістозний фіброз). Уражаються екзокринний апарат підшлункової залози, залози бронхіального дерева, травного та сечового тракту, жовчних шляхів, потові й слізні залози. Вихід у значній мірі визначається ступенем і тривалістю підвищеного слизоутворення. В одних випадках регенерація епітелію призводить до повного відновлення слизової оболонки, в інших - вона атрофується, в подальшому склерозується, що, природно, відбивається на функції органу.
Мукополісахарідоз І МУКОЛІПІДОЗИ.
До цієї групи відносяться хвороби накопичення, що розвиваються при мутаціях ферментів, які забезпечують метаболізм сфінголіпідів, гліколіпідів та мукополісахаридів. Існує безліч нозологічних одиниць, в значній мірі перекривають один одного. Класифікація захворювань заплутана. Для хворих з багатьма стражданнями даної групи характерний фенотип гаргоілізма.
Гаргоілізм. У хворих вже до кінця 1-го року життя спостерігається низький зріст, характерний фенотип - масивний череп, втягнутий корінь носа, густі брови, товсті губи, великий язик, коротка шия. Одним із симптомів є своєрідне вираз обличчя - «обличчя, випльовують воду». Спостерігаються помутніння рогівки, гепато-і спленомегалія, схильність до пупковим і пахових гриж, скелетні аномалії внаслідок порушення періостального і енхондрального окостеніння (фіксований кіфоз в області торакальної-поперекового зчленування, обмежена рухливість суглобів, викривлення довгих трубчастих кісток), відсталість у психічному розвитку і іноді приглухуватість (аж до глухоти), низький хрипкий голос. При клініко-лабораторному обстеженні характерною ознакою захворювання є темно-синя зернистість лейкоцитів і лімфоцитів периферичної крові. В уражених гангліозних клітинах відкладається важко розчинний гліколіпопротеін, тоді як у клітинах міокарда, печінки, селезінки, хрящової і фіброзної тканини, а також у ендотеліоцита інтими кровоносних судин - глікопротеїни і гліколіпіди. Діти гинуть зазвичай до 12-річного віку від серцево-судинної недостатності або вторинної інфекції.