Приспособление и компенсация

Приспособление – общебиологическое понятие, обьединяющее все процессы жизнедеятельности, лежащие воснове взаимодействия организма с внешней средой и направленное на сохранение вида.

Приспособление может проявляться различными патоло­гическими процессами:

Ó атрофией,

Ó гипертрофией (гиперплазией),

Ó организацией,

Ó перестройкой тканей,

Ó метаплазией,

Ó дисплазией.

 

Компенсация – частный вид приспособления при болезни, направленный на восстановление (коррекцию)нарушенной функции.

Основным морфологическим выражением компенсации является компенсаторная гипертрофия.

Гипертрофия — увеличение объема органа, ткани за счет увеличения объема функционирующих структур.

 

Механизмы гипертрофии.

k Гипертрофия осуществляется либо за счет увеличения объема функциональных структур специализированных кле­ток (гипертрофия ткани), либо за счет увеличения их количе­ства (гиперплазия клеуок).

k Гипертрофия клеток происходит за счет увеличения как числа, так и объема специализированных внутриклеточных структур (гипертрофия и гиперплазия структур клетки).

 

Стадии компенсаторного процесса:

I — становления. Пораженный орган мобилизует все свои скрытые, резервы.

II — закрепления. Возникает структурная перестройка ор­гана, ткани с развитием гиперплазии, гипертрофии, обеспечи­вающих относительно устойчивую длительную компенсацию.

III — истощения. Во вновь образованных (гипертрофиро­ванных и гиперплазированных) структурах развиваются дис­трофические процессы, составляющие основу декомпенсации.

 

Причина развития дистрофии — неадекватное метаболи­ческое обеспечение (кислородное, энергетическое, фермент­ное).

c Выделяют 2 вида компенсаторной гипертрофии: рабо­чую (компенсаторную) и викарную (заместительную).

а. Рабочая гипертрофия возникает при чрезмерной
нагрузке органа, требующей усиленной его работы.

б. Викарная (заместительная) гипертрофия воз­никает при гибели одного из парных органов (почки, легко­го); сохранившийся орган гипертрофируется и компенсирует потерю усиленной работой.

c Наиболее часто рабочая гипертрофия сердца развивает­ся при гипертонической болезни (реже — при симпто­матических гипертензиях).

 

Макроскопическая картина: размеры сердца и его масса увеличены, значительно утолщена стенка левого желудочка, увеличен объем трабекулярных и сосочковых мышц левого желудочка.

\ Полости сердца при гипертрофии в стадии компенса­ции (закрепления) сужены — концентрическая гипер­трофия.

\ В стадии декомпенсации полости расширены — экс­центрическая гипертрофия; миокард дряблый, глинис­того вида (жировая дистрофия).

 

Механизм рабочей гипертрофии миокарда. Гипертрофия миокарда и увеличение его работы осуществляются за счет гиперплазии и гипертрофии внутри­клеточных структур кардиомиоцитов; количество кардиомио-цитов не увеличивается.

 

Электронно-микроскопическая картина:

а) в стадии устойчивой компенсации в кардиомиоцитах увеличены количество и размеры митохондрий, миофибрилл, видны гигантские митохондрии. Структура большинства митохондрий сохранена;

б) в стадии декомпенсации развиваются деструктивные изменения преимущественно в митохондриях: вакуоли­зация, распад крист; в цитоплазме появляются жиро­вые включения (снижается бета-окисление жирных кислот на кристах митохондрий), развивается жировая дистрофия.

 

Обнаруженные изменения отражают энергетический дефи­цит клетки, лежащий в основе декомпенсации.

• К гипертрофии, которая не имеет отношения к компен­сации утраченной функции, относят нейрогуморальную гипертрофию (гиперплазию) и гипертрофические раз­растания.

 

Железистая гиперплазия эндометрия — пример нейрогуморальной (гормональной) гипертрофии. Развивается в связи с дисфункцией яичников.

Макроскопическая картина: эндометрий значительно утолщен, рыхлый, легко отторгается.

Микроскопическая картина: обнаружива­ется резко утолщенный эндометрий с многочисленными желе­зами, которые удлинены, имеют извитой ход, местами кистозно расширены. Эпителий желез пролиферирует, строма эндометрия также богата клетками (клеточная гиперпла­зия).

 

Клинически железистая гиперплазия сопровождается ациклическими маточными кровотечениями (метроррагии).

При возникновении на фоне пролиферации тяжелой дисплазии эпителия (атипическая гиперплазия) процесс стано­вится предраковым.

Гипертрофические разрастания сопровождаются увели­чением органов, тканей. Часто возникают при воспалении на слизистых оболочках с образованием гиперпластических полипов и остроконечных кондилом.

 

Атрофия — прижизненное уменьшение объема клеток, тканей, органов, сопровождающееся снижением или прекра­щением их функции.

! Атрофия может быть физиологической и патологичес­кой, общей (истощение) и местной.

! Патологическая атрофия — процесс обратимый.

! В механизмах атрофии, сопровождающейся обычно уменьшением количества клеток, ведущую роль играет апоптоз.

Общая атрофия.

Ó Возникает при истощении (голодании, онкологических заболеваниях и пр.).

Ó Резко уменьшается (исчезает) количество жировой ткани в депо.

 

Внутренние органы уменьшаются (печень, сердце, ске­летные мышцы) и прибретают бурую окраску благодаря накоплению липофусцина.

 

Макроскопическая картина: печень умень­шена, капсула ее морщинистая, передний край заострен, ко­жистый в результате замещения паренхимы фиброзной тка­нью. Ткань печени имеет бурый цвет.

Микроскопическая картина: печеночные клетки и их ядра уменьшены, пространства между истончен­ными печеночными балками расширены, цитоплазма гепатоцитов, особенно центра долек, содержит много мелких гра­нул бурого цвета (липофусцина).

 

2. Местная атрофия.

? Различают следующие виды местной атрофии.

а. Дисфункциональная (от бездействия).

б. От недостаточности кровоснабжения.

в. От давления (атрофия почки при затруднении отто­ка и развитие гидронефроза; атрофия ткани мозга при затруднении оттока цереброспинальной жидкос­ти и развитие гидроцефалии).

г. Нейротрофическая (обусловлена нарушением связи органа с нервной системой при разрушении нервных
проводников).

д. Под действием физических и химических факторов.

? При атрофии размеры органов обычно уменьшаются, поверхность их может быть гладкой (гладкая атрофия) или мелкобугристой (зернистая атрофия).

? Иногда органы увеличиваются за счет скопления в них жидкости, что наблюдается, в частности, при гидро­нефрозе.

 

Гидронефроз возникает при нарушении оттока мочи из почки, обусловленном камнем (чаще), опухолью или врож­денной стриктурой (сужением) мочеточника.

Макроскопическая картина: почка резко увеличена, ее корковый и мозговой слои истончены, граница их плохо различима, лоханка и чашечки растянуты. В полос­ти лоханки и устье мочеточника видны камни.

Микроскопическая картина: корковое и мозговое вещество резко истончено. Большинство клубочков атрофировано и замещено соединительной тканью. Канальцы также атрофированы. Некоторые канальцы кистозно расши­рены и заполнены гомогенными розовыми массами (белковые цилиндры), эпителий их уплощен. Между канальцами, клу­бочками и сосудами видны разрастания волокнистой соедини­тельной ткани.

 

Организация — замещение участка (участков) некроза и тромбов соединительной тканью, а также их инкапсуляция.

• Процесс организации тесным образом переплетается с воспалением и регенерацией.

Стадии организации. Участок повреждения (тромба) замещается грануляционной тканью, состоящей из новообразованных капилляров и фибробластов, а также дру­гих клеток.

 

Образование грануляционной ткани включает:

1) очищение:

a осуществляется в ходе воспалительной реакции, воз­никающей в ответ на повреждение;

a с помощью макрофагов, полиморфно-ядерных лей­коцитов и ферментов, выделяемых ими (коллагеназы, эластазы), происходит расплавление и удале­ние некротического детрита, обломков клеток, фиб­рина;

 

2) усиление активности фибробластов:

ù пролиферация фибробластов вблизи зоны поврежде­ния и их миграция в участок повреждения;

ù дальнейшая пролиферация фибробластов и синтез сначала протеогликанов, а затем коллагена;

ù превращение некоторых фибробластов в миофибробласты (появление в цитоплазме пучков микрофила-ментов, способных к сокращению);

 

3) врастание капилляров:

[ эндотелий в сосудах, окружающих поврежденный участок, начинает пролиферировать и в виде тяжей врастает в зону повреждения с последующей канали­зацией и дальнейшей дифференцировкой в артериолы, капилляры и венулы;

[ агиогенез осуществляется под действием ТФР-альфа (трансформирующий фактор роста) и ФРФ (фактор роста фибробластов);

 

4) созревание грануляционной ткани:

\ увеличение количества коллагена и его ориентиров­ка в соответствии с линиями наибольшего растяже­ния;

\ уменьшение количества сосудов;

\ образование грубоволокнистой рубцовой ткани;

\ сокращение рубца (большую роль в этом процессе играют миофибробласты);

\ в дальнейшем возможны петрификация и оссификация рубца.

 

Регенерация — восстановление (возмещение) структур­ных элементов ткани взамен погибших.

Формы регенерации —

c клеточная и

c внутрикле­точная.

а. Клеточная — характеризуется размножением клеток.

Возникает в тканях:

1) представленных лабильными, т.е. постоянно обновля­ющимися, клетками эпидермиса, слизистой оболочки
желудочно-кишечного тракта, дыхательных и мочевыводящих путей, кроветворной и лимфоидной ткани,
рыхлой соединительной ткани.

 

Фазы регенерации в лабильных тка­нях:

š фаза пролиферации недифференцированных клеток (уни- и полипотентных клеток-предшественников);

š фаза дифференцировки (созревания) клеток;

 

2) представленных стабильными клетками (которые в нормальных условиях обладают низкой митотической
активностью, однако при активации способны к деле­нию): гепатоцитами, эпителием почечных канальцев,
эпителием эндокринных желез и пр.; стволовые клетки для этих тканей не выявлены.

 

б. Внутриклеточная — характеризуется гиперплазией и гипертрофией ультраструктур.

c Имеется во всех без исключения клетках.

c В нормальных условиях преобладает в стабильных клетках.

c Является единственной возможной формой регенерации в органах, клетки которых не способны к делению (по­стоянные клетки: ганглиозные клетки ЦНС, миокард, скелетные мышцы).

Регуляция пролиферации клеток при регенерацииосуществляется с помощью следующих факторов роста.

1. Тромбоцитарный фактор роста:

b выделяется тромбоцитами и другими клетками;

b вызывает хемотаксис фибробластов и гладкомышечных клеток (ГМК);

b усиливает пролиферацию фибробластов и ГМК под воздействием других факторов роста.

2. Эпидермальный фактор роста (ЭФР):

š активирует рост эндотелия, фибробластов, эпителия.

3. Фактор роста фибробластов:

\ увеличивает синтез протеинов экстрацеллюлярного матрикса (фибронектина) фибробластами, эндотели­ем, моноцитами и др.

 

Фибронектин — гликопротеин: осуществляет хемотаксис фибробластов и эндотелия; усиливает ангиогенез; обеспечи­вает контакты между клетками и компонентами экстрацеллю-лярного матрикса, связываясь с интегриновыми рецепторами клеток.

4. Трансформирующие факторы роста (ТФР):

c ТФР-альфа — действие, сходное с эпидермальным фактором роста (ЭФР);

c ТФР-бета — противоположное действие: ингибирует пролиферацию многих клеток, модулируя регенера­цию.

5. Макрофагальные факторы роста:

k интерлейкин-1 и фактор некроза опухоли (ФНО);

k усиливают пролиферацию фибробластов, ГМК и эн­дотелия.

Регенерация может быть физиологической, репаративной (восстановительной) и патологической.

1. Физиологическая регенерация — постоянное об­новление структур тканей, клеток в норме.

2. Репаративная регенерация наблюдается в патоло­гии при повреждении клеток и тканей.

 

Виды репаративной регенерации:

а) полная регенерация (реституция):

Ó характеризуется замещением дефекта тканью, иден­тичной погибшей;

Ó происходит в тканях, способных к клеточной форме регенерации (преимущественно с лабильными клет­ками);

Ó в тканях со стабильными клетками возможна только при наличии небольших дефектов и при сохранении тканевых мембран (в частности, базальных мембран канальцев почки);

б) неполная регенерация (субституция):

a характеризуется замещением дефекта соединитель­ной тканью (рубцом);

a гипертрофией сохранившейся части органа или ткани (регенерационная гипертрофия), за счет которой происходит восстановление утраченной функции.

Примером неполной регенерации является заживление ин­фаркта миокарда, которое приводит к развитию крупноочаго­вого кардиосклероза.

Макроскопическая картина: ­в стенке левого желудочка (или межжелудочковой перегородке) опреде­ляется большой белесоватый блестящий рубец неправильной

формы. Стенка левого желудочка сердца вокруг рубца гипер­трофирована.

Микроскопическая картина:

в миокарде виден крупный очаг склероза. Кардиомиоциты по периферии увеличены, ядра большие, гиперхромные (регенерационная гипертрофия).

При окраске пикрофуксином по Ван-Гизону: очаг склеро­за окрашен в красный цвет, кардиомиоциты по периферии — в желтый.

 

Метаплазия — переход одного вида ткани в другой, род­ственный ей вид.

? Всегда возникает в тканях с лабильными клетками (бы­стро обновляющимися).

? Всегда появляется в связи с предшествующей пролифе­рацией недифференцированных клеток, которые при созревании превращаются в ткань другого вида.

? Часто сопровождает хроническое воспаление, проте­кающее с нарушенной регенерацией.

? Чаще всего возникает в эпителии слизистых оболочек:

а) кишечная метаплазия желудочного эпителия;

б) желудочная метаплазия эпителия кишки;

в) метаплазия призматического эпителия в многослой­ный плоский:

? Часто возникает в бронхах при хроническом воспа­лении (особенно часто связанном с курением);

? Может возникать при некоторых острых вирусных респираторных инфекциях (при кори).

Микроскопическая картина:

слизистая оболочка бронхов выстлана не высоким призматическим, а многослойным плоским эпителием. Стенка бронха пронизана лимфогиетиоцитарным инфильтратом, склерозирована (хро­нический бронхит).

Плоскоклеточная метаплазия может быть обратимой, од­нако при постояно действующем раздражителе (например, курении) на ее фоне могут развиться дисплазия и рак.

• Метаплазия соединительной ткани ведет к ее превраще­нию в хрящевую или костную ткань.

Дисплазия характеризуется нарушением пролиферации и дифференцировки эпителия с развитием клеточной атиции (различная величина и форма клеток, увеличение ядер и их гиперхромия, нарастание числа митозов и их атипия) и нару­шением гистоархитектоники (потеря полярности эпителия, его гисто- и органной специфичности).

\ Понятие не только клеточное, но и тканевое.

\ Выделяют 3 степени дисплазии:

š легкую,

š умеренную и

š тяжелую.

\ Тяжелая дисплазия — предраковый процесс.

\ Тяжелую дисплазию трудно отличить от карциномы in situ.

 

 

 

Тема 8.

ОПУХОЛИ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Опухоль – патологический процесс, характеризующийся безудержным бесконтрольнымростом.

I. Этиология опухолей. Возникновение опухолей может быть связано с различными эндогенными и экзогенными, фи­зическими и химическими факторами — канцерогенами, а также с вирусами и наследственными генетическими наруше­ниями.

1. Химические канцерогены. Четко установлена связь между различными химическими агентами и возникновением опухолей.

Примерами могут служить:

a табакокурение — рак легкого;

a асбест — мезотелиома, рак легкого;

a пища, богатая нитрозаминами,— рак желудка;

a анилиновые красители, ароматические амины — рак мочевого пузыря;

a афлатоксин В (производное Aspergillus flavus) — рак печени;

a бензол — острый лейкоз;

a поливинилхлорид — ангиосаркома печени.

 

Физические канцерогены.

Примеры:

k солнечная (ультрафиолетовая) радиация — рак кожи, меланома кожи;

k ионизирующая радиация — рак щитовидной железы, лейкозы.

 

3. Вирусы. Доказана этиологическая роль следующих вирусов.

а. ДНК-вирусы:

c HPV (вирус папилломы человека) — предрак и рак шейки матки;

c EBV (вирус Эпштейна—Барра) — назофарингеальная карцинома, лимфома Беркитта;

c HBV, НВС (вирус гепатита В, С) — гепатоцеллюлярный рак.

б. Ретровирусы:

c HTLV-1 (лимфотропный вирус человека) — Т-клеточный лейкоз /лимфома.

 

4. Роль наследственных генетических нарушений подтверждается:

а) наличием семей с высокой частотой заболеваемости определенными злокачественными опухолями;

б) наличием онкогенетических синдромов (наследст­венные болезни, часто сопровождающиеся возникно­вением определенных опухолей):

\ болезнь Дауна (трисомия по 21-й хромосоме) — часто возникает острый лимфобластный лейкоз;

\ синдром диспластичных невусов (аномалия 1-й хромосомы) — часто развивается меланома кожи.

 

II. Патогенез опухолей. Включает несколько стадий.

š Изменения в геноме соматической клетки под действи­ем различных канцерогенных агентов или наследствен­ной патологии.

š Активация клеточных онкогенов и супрессия антионко­генов, нарушение продукции регуляторных генов.

š Опухолевая трансформация клетки и приобретениеею способности к неограниченному бесконтрольному росту.

 

Протоонкогены — нормальные гены клеток, обычно находящиеся в неактивном состоянии; активация протоонкогенов и превращение их в онкогены, кодирующие определен­ные онкобелки, сопровождается пролиферацией клеток. Про­цесс имеет место в эмбриогенезе, при возрастном росте орга­нов и тканей, регенерации. Антионкогены — гены, обладаю­щие противоположным эффектом (наиболее изучен Р53).

Патологическая активация онкогенов (или супрессия антионкогенов) может привести к опухолевому росту.

Механизмы активации онкогенов:

а) инсерционный механизм: встраивание вирусных генов в геном клетки приводит к активации рядом располо­женных протоонкогенов;

б) хромосомные транслокации (обнаружены при многих опухолях):

Ó транслокация 8—14 характерна для лимфомы Беркитта;

Ó транслокация 9 — 22 приводит к образованию гибрид­ного abl-гена, характерного для хронического миелоидного лейкоза;

в) точечные мутации:

Ó изменение единственной нуклеотидной последова­тельности в кодоне 12 приводит к мутации ras-онко-гена, которая обнаруживается во многих опухолях;

г) амплификация (увеличение количества копий гена):

Ó при нейробластоме (одна из злокачественных опу­холей детского возраста) выявляется значительная N-myc-амплификация.

 

III. Морфогенез опухолей. В настоящее время допуска­ются 2 морфогенетических варианта возникновения опухо­лей.

1. Без предшествующих изменений — de novo («с места в карьер»).

2. Развитие опухоли через качественно различимые пос­ледовательные стадии:

а) предопухоли — гиперплазии и предопухолевой дисплазии;

б) неинвазивной опухоли («рак на месте»): рост опу­холи в самой себе без разрушения базальной мем­браны и без образования стромы и cocyдов, переносимость течения может достигать 10 лет и более;

в) инвазивного роста опухоли;

г) метастазированйя.

k Некоторые злокачественные опухоли могут проходить также стадию доброкачественной опухоли (например, рак толстой кишки, желудка может развиваться из аде­номы).

k К предопухолевым процессам в настоящее время отно­сят дисплазию, которая характеризуется развитием из­менений не только паренхиматозных, но и стромальных элементов. Лучше всего изучена дисплазия эпите­лия.

Дисплазия эпителия характеризуется нарушением пролиферации и дифференцировки эпителия с разви­тием клеточного атипизма (различная величина и форма клеток, увеличение размеров ядер и их гипер-хромия, нарастание числа митозов и их атипия) и на­рушением гистоархитектоники (потеря полярности эпителия, его гисто- и органной специфичности, утол­щение базальной мембраны, нарушение соотношения различных ее компонентов и пр.).

c На стадии дисплазии методами иммуногистохимии и молекулярной биологии регистрируют перестройку в работе онкопротеинов, факторов роста, интегриновых рецепторов и адгезивных молекул; генетические перестройки могут значительно опережать морфологичес­кие и служить ранним методам диагностики предопухоевых состояний.

c Выделяют 3 степени дисплазии эпителия: легкую, уме­ренную и тяжелую. Дисплазия — процесс обратимый, однако при тяжелой дисплазии отмечается достоверное увеличение риска возникновения злокачественной опу­холи.

Тяжелую дисплазию трудно отличить от карциномы in situ.

В большинстве случаев диспластический процесс возника­ет на фоне предшествующей клеточной гиперплазии в связи с хроническим воспалением и нарушением регенерации, что может сопровождаться появлением мультицентрических оча­гов гиперплазии, дисплазии и опухоли — опухолевого поля.