Лекция № 4. Некроз, апоптоз, общая смерть

Некроз: определение понятия и его виды. Причины развития некроза и его исходы. Апоптоз, сущность и биологическое значение. Общая смерть, ее стадии и морфологические признаки.

 

Некрозом называется гибель клеток в живом организме с полным прекращением их функции. Некроз может возникать при действии сверхсильного, чрезвычайного раздражителя (и тогда некроз развивается немедленно) или при действии относительного слабого раздражителя, но продолжительного по времени (обратимая дистрофия - необратимая дистрофия - некроз; необратимая атрофия - некроз). В большинстве случаев некроз развивается постепенно, в результате необратимых дистрофических или атрофических изменений. При этом выделяют следующие морфогенетические стадии процесса: паранекроз (еще обратимые изменения) - некробиоз (необратимые изменения, но еще жизнь) - некроз - аутолиз. Аутолиз - самопереваривание погибших клеток и тканей с помощью ферментов распадающихся лизосом. Является совершенно необходимым процессом, способствующим заживлению тканей в месте развития некроза.

Некроз имеет место не только в патологии, но и в норме (естественная гибель и отторжение эпителия кожи, эпителия кишечника, гибель стареющих эритроцитов).

Одним из вариантов некроза является АПОПТОЗ. Апоптоз – это вид некроза, причиной развития которого является активация в ядре клетки специальных генов апоптоза. То есть апоптоз – это своего рода запрограммированная смерть клетки, активный процесс самоубийства клетки. Включение апоптотических генов происходит при активации особого цитоплазматического белка р53, он же может активироваться разнообразными факторами внеклеточной среды: действие гормонов (напр., глюкокортикоиды вызывают апоптоз кортикальных лимфоцитов вилочковой железы, апоптоз лимфоцитов реактивных центров фолликулов лимфоузлов и селезенки), действие цитокинов (напр., фактор некроза опухоли), радиация, некоторые химиопрепараты (часть из них - производные ретиноловой кислоты). Важно отметить, что мощным стимулирующим апоптоз Т-хелперов действием обладают вирусы ВИЧ-инфекции. Активация апоптотических генов может происходить и спонтанно, в результате определенных мутационных перестроек генов.

Обычный некроз и апоптоз имеют ряд важных отличий: - при обычном некрозе повреждение клетки, как правило, начинается с цитоплазмы, поскольку повреждающий агент действует извне, повреждение и распад ядра происходит в последнюю очередь; - при апоптозе процесс гибели начинается сразу с ядра, при этом стимуляция апоптотических генов приводит к активации ядерных эндонуклеаз, которые и разрушают ДНК ядра. Гибель цитоплазмы происходит позднее, после фагоцитоза погибшей клетки макрофагами.

Некроз, особенно при патологических процессах, имеет вид крупноочагового процесса и поэтому в ответ на некроз обычно развивается воспалительная реакция с последующим склерозом и организацией. Апоптоз же представляет собой гибель клеток, рассеянных по органу или ткани, ввиду чего воспаление в ответ на апоптоз не развивается, а элиминация погибших клеток обеспечивается фагоцитозом макрофагами (гистиоцитами), расположенными поблизости. К тому же выделения цитоплазматических цитокинов из апоптотически погибающей клетки в окружающую среду не происходит, и поэтому нет стимула для развития воспалительной реакции.

Апоптоз имеет огромное значение в морфообразовательных процессах в эмбриогенезе (пятипалость руки, гибель провизорных органов - желточный мешок, первичная почка, очаги эмбрионального кроветворения в селезенке и в последующем в печени). Постепенно развивающаяся гибель эритроцитов с потерей ядра на уровне нормобластов - также пример апоптической гибели клетки.

Колоссальное значение имеет апоптоз в противоопухолевой резистентности организма. Установлено, что опухолевые клетки в невосприимчивом к ним организме погибают путем апоптоза, который активируется специальным цитокином - фактором некроза опухоли (ФНО). Отсюда происходят попытки терапии опухолей путем искусственной стимуляции в них апоптоза дозированным облучением или путем воздействия некоторыми химиопрепаратами. Напротив, развитие опухоли связывают с репрессией генов апоптоза.

Выделяют понятия прямого и непрямого некроза. ПРЯМОЙ НЕКРОЗ - гибель клеток происходит в месте непосредственного воздействия повреждающего агента (термическая или механическая травма, повреждающее действие высоких концентраций кислот и щелочей, действие лучевой энергии, действие бактерий или их токсинов, аллергический некроз; к прямому некрозу можно отнести также и апоптоз); НЕПРЯМОЙ НЕКРОЗ - гибель клеток и тканей происходит в отдалении от непосредственного действия повреждающего агента (сосудистый, трофоневротический некроз).

У детей преобладает прямой некроз: вызванный в первую очередь микробными факторами и повреждающими агентами аллергических реакций (иммунные комплексы, аутоантитела). Ввиду того, что болезни сосудов, такие как атеросклероз, у них не встречаются, непрямой некроз для детей не характерен.

Макроскопические признаки некроза: изменение цвета пораженного участка ткани (белый, желтоватый, темно-красный или красно-коричневый, зеленоватый, черный), изменение ее консистенции (уплотнение или, наоборот, размягчение), некротизированные ткани при длительном существовании в организме могут заселяться микробами, которые разлагают погибшую ткань с выделением дурно пахнущих газов.

Микроскопические признаки некроза: на уровне светового микроскопа - кариопикноз, кариорексис, кариолизис, затем плазмокоагуляция, плазморексис, плазмолиз. Однако наиболее ранние некротические изменения выявляются на уровне электронного микроскопа и состоят они в агрегации хроматина ядра, массовом разрушении внутренних мембран клетки с появлением в митохондриях электронноплотных депозитов (отложений) солей кальция, связанных с белками, разрушении митохондрий, рибосом и лизосом.

(Биохимические основы некроза хорошо описаны в лекциях по патологической анатомии В.В.Серова).

Клинико-морфологические формы некроза: инфаркт, сухая и влажная гангрена, пролежень, секвестр.

Инфаркт - сосудистый (ишемический) некроз. Различают красный (геморрагический) инфаркт (легкие, кишечник) и белый или белый с геморрагическим венчиком (ишемический) инфаркт. Белый инфаркт встречается в головном мозге, белый с геморрагическим венчиком - в почках, миокарде. Инфаркт миокарда обычно развивается в левом желудочке сердца.

Гангрена - некроз тканей, контактирующих с внешней средой. (Морфологические отличия сухой и влажной гангрены). Разновидностью гангрены является пролежень - некроз, развивающийся в месте длительного сдавления мягких тканей извне, Например, некроз кожи, подкожной клетчатки и поверхностных мышц в области крестца и копчика вследствие сдавления этих зон при дли тельном вынужденном лежании ослабленных больных на спине, или образование пролежня на слизистой трахеи при длительном нахождении в ней интубационной трубки при искусственной вентиляции легких, пролежень слизистой уретры или мочевого пузыря при длительном нахождении в них катетера.

Секвестр - участок сухого некроза, который подвергается лишь частичному краевому аутолизу и оказывается свободно лежащим в секвестрационной полости. В последующем секвестр может выходить наружу через свищевые (секвестрационные) ходы. Наиболее часто секвестры образуются в костях при остеомиелитах, изредка в поджелудочной железе при панкреонекрозах, в легких.

В зависимости от вторичных изменений некротизированной ткани выделяют сухой (или коагуляционный) некроз и влажный (или колликвационный) некроз. Сухой некроз наблюдается в тканях, богатых белком - кожа, мышцы, в том числе миокард, творожистый (казеозный) некроз при туберкулезе, сифилисе, лепре, фибриноидный некроз стенок сосудов и соединительной ткани. Влажный некроз развивается в тканях, бедных белком, но богатых водой: жировая клетчатка, вещество головного и спинного мозга, изредка колликвационный некроз развивается в миокарде (массивный трансмуральный инфаркт миокарда), при этом мышца сердца может разорваться.

Исходы некроза.

1. Рассасывание некротизированной ткани с полной регенерацией (восстановлением) ткани. Примером могут являться бесследное заживление мелких повреждений на коже, полное заживление мелких участков некроза в печени, почках, кроветворных органах (лимфоузлы, селезенка).

2. Рассасывание с образованием рубца (напр., рубец в сердце после перенесенного инфаркта миокарда, рубцы на коже после термических или химических ожогов).

3. Рассасывание с образованием кисты (напр., образование кисты в головном мозге после перенесенного ишемического инсульта в форме инфаркта).

Рассасывание - это сложный процесс, протекающий с участием воспалительной реакции и сосудов микроциркуляторного русла. Иногда рассасывание может принять форму нагноения ткани. Это считается одним из неблагоприятных вариантов исхода некроза, так как это чревато различными осложнениями, вплоть до сепсиса.

4. Отторжение по типу слущивания и по типу мутиляции. Например, слущивание погибших эпидермальных клеток или погибшего эпителия кишечника в его просвет. Такой вариант исхода некроза является самым оптимальным, так как он не требует дополнительных затрат энергии на рассасывание.

Мутиляция (самоампутация) - отторжение некротизированных органов или частей органов. Примером мутиляции является отторжение некротизированных пальцев стоп при их сухой гангрене или лепре, отторжение некротизированного червеобразного отростка в полость брюшины при гангренозном аппендиците.

Одним из вариантов отторжения является секвестрирование - отторжение некротизированных фрагментом костной ткани через секвестрационные каналы.

5. Инкапсуляция некроза. Развивается при невозможности отторжения или рассасывания некротических масс. Примером является инкапсуляция очагов казеозного некроза при туберкулезе. Биологический смысл инкапсуляции состоит в изолировании участка некроза от окружающей здоровой ткани. Нередко в инкапсулированных очагах некроза развивается петрификация - дистрофическое обызвествление.

Для предотвращения различных осложнений и ускорения заживления тканей в хирургии широко используют иссечение некротизированных тканей. При этом сокращается время, необходимое для рассасывания некротических масс, возникающий рубец тонкий, нежный, т.е. косметический, частота гнойных осложнений резко снижается.

 

Общая смерть.

Общая смерть - процесс гибели всего организма. Выделяют 2 стадии этого процесса: клиническая и биологическая смерть. Клинической смерти обычно предшествуют разнообразные терминальные состояния: агония, шок, массивная кровопотеря с острой гиповолемией.

Клиническая смерть - процесс еще обратим (еще не труп), биологическая смерть - процесс необратим и умерший превращается в труп, в котором начинают происходить аутолитические изменения.

Отличия клинической и биологической смерти: остановка дыхания, сердечной деятельности и кровообращения, отсутствие зрачкового рефлекса, отсутствие ЭКГ- и ЭЭГ-импульсов. Факторы, влияющие на продолжительность клинической смерти (температура внешней среды, возраст, быстрота наступления смерти, наличие преморбида).

Патология реанимации: болезни оживленного организма, мозговая смерть (декортикация, децеребрация).

Умение максимально своевременно дифференцировать клиническую и биологическую смерть нужно для проведения эффективных реанимационных мероприятий, а также в трансплантологии для своевременного взятия органов для их пересадки реципиенту.

Морфологические признаки биологической смерти: ранние (появление ранних трупных пятен, охлаждение трупа, трупное окоченение (начинается через 2-5 часов, продолжается 2-3 суток); поздние - поздние трупные пятна, трупное высыхание слизистых оболочек (а также всего тела в виде мумификации), помутнение роговицы, трупное разложение (посмертный асептический аутолиз + гниение с участием гнилостных микробов).