Патофизиология. Воспаления
Клетки третьей категории отличаются большой продолжительностью жизни, их деление после полного завершения дифференцировки происходит редко.Примером таких клеток служит гепатоцит или гормональная клетка. Если однако, у эксперимент-ланого животного удалить хирургическим путем до 2/3 печени ,то клетки оставшейся части органа начинают делиться, и менее чем за две недели нечень восстанавливается до прежних размеров. Таким образом, клетки этого типа в нормальных условиях делятся редко, а при стимуляции, возникающей, например, после травмы, они начинают интенсивно делиться, несмотря на специализацию. Как было сказано, реакция клетки на действие патогенного фактора в значительной степени зависит от ее типа. Клетки первого типа способны к внутриклеточной регенерации, в результате чего восстанавливаются утраченные части клетки, если сохраняется ядерный аппарат и трофическое обеспечение. Быстро обновляющиеся клетки второго типа при повреждении быстро гибнут и стимулируются механизмы возобновления клеточной популяции за счет размножения стволовых клеток. Репродукция клеток 3-го типа происходит довольно медленно, особенно при недостаточном питании и кислородного обеспечения, что в условиях патологии встречается довольно часто, например, при гипоксии различного происхождения. Тем не менее, с учетом особенных свойств клеток, их реакция на острое повреждение носит общих характер, и механизм этого процесса имеет важное значение для рассмотрения патогенеза воспаления.
Во всех случаях взаимодействия патогенного фактора с клеткой вовлекаются типовые механизмы его поступления в цитоплазму. Одним из таких механизмов является фагоцитоз. Явление фагоцитоза тесно связано с наличием в клетках лизосом ,которые являются мембранными органеллами, имеющихся в клетках практически всех типов. Лизосома, которая отпочковывается от зрелой поверхности аппарата Гольджи, называется первичной лизосомой. Она может взаимодействовать с материалом ,внесенным в клетку из вне или же с разрушенными органеллами и ненужными веществами, образующимися в самой клетке. При этом формируется пузырек, в котором находится подлежащий переваренный материал, а также и лизосомальные ферменты. Этот пузырек обычно называют вторичной лизосомой. Под фагоцитозом понимают захватывание клеткой из вне и втягивание в себя какой-либо частици или макромолекулярного агрегата. Когда частица приходит в соприкосна-вение с клеточной мембраной, она окружается ею со всех сторон, оказываясь в в маленьком мембранном мешочке - в фагоцитарном пузырьке. При этом внутренний слой клеточной мембраны становится наружным слоем мембраны пузырька. Этот пузырек с содержащейся частицей отделяется от клеточной мембраны и погружается внутрь в цитоплазматический матрикс, где он называется фагосомой. Когда фаго-сома встречается с лизосомой, то наружные слои мембраны обоих пузырьков соприкасаются так, что мембраны сливаются в месте контакта, где лизосома через отверстие выделяет свое содержимое в фагосому. Таким образом, два пузырька превращаются в один, которые называются вторичной лизосомой. С ней могут сливаться и другие первичные лизосомы, кроме того ,несколько вторичных лизосом могут сливаться друг с другом. В результате создаются условия для ферментативного переваривания материала, содержащегося в фагосоме. После переваривания во вторичной лизосоме остается тело, которое в конечном счете, выталкивается из клетки путем экзоцитоза. Вторым способом попадания патогенного фактора в клетку является пиноцитоз, при котором жидкость втягивается в пузырьки. Этот процесс принципиально сходен с фагоцитозом.
В процессе жизнедеятельности клетки происходит обновление внутриклеточсных структур. Митохондрии, фрагменты гранулярного эндоплазматического ретикулума и органеллы в результате изнашивания и повреждения перестают функционировать и тогда они с помощью мембраны обосабливаются от остальной цитоплазмы, подобно фагосомам (здесь они называются аутофагосомами), сливаются с лизосомами и подвергаются перевариванию.
Фагоцитоз и пиноцитоз относятся к механизмам проницаемости цитоплазмати-ческой мембраны, которые связаны с затратой его субстрата, но роль этого механизма проницаемости невелика.
Третьим основным механизмом проницаемости является трансмембранный перенос веществ, не связанный с затратой компонентов мембраны. К нему относятся такие процессы как ультрафильтрация, диффузия и активный процесс переноса. Под ультрафильтрацией понимается однонаправленный процесс транспорта молекул веществ через мембрану, обусловленный различным гидростатическим давлением по обе стороны. Таким образом в клетку поступают низкомолекулярные вещества, в частности ,вода . Вместе с водой могут поступать, но с меньшей скоростью, и некоторые нерастворенные в ней неэлектролиты (глицерин, мочевина, этанол). При интенсивном потоке воды в клетку может быть обеспечен транспорт вещества и против канцентрационного градиента, например, например, мочевины, галактозы и др. Различают 4 вида диффузии веществ через мембрану: простую, т.е. собственно диффузию, обменную, ограниченную и облегченную.Посредством простой, а также ограниченной диффузии, т.е. протекающей с меньшей скоростью, в клетку поступают низкомолекулярные субстраты: вода, мочевина, этиленгликоль, тиамин, жирные кислоты, щавелевая кислота, а также неорганические ионы. Таким же образом в клетку проникают низкомолекулярные патогенные факторы. Наблюдается прямая корреляция между скоростью диффузии этих веществ через мембрану и их растворимость в липидах .Это связано с тем, что различные, и в том числе и патогенные могут проникать в клетку либо после растворения в липидной фазе мембран, либо через липопротеиновые каналы, связанные с гидрофобностью этой мембраны. Полагают, что плохо растворимые или нерастворимые в липидах вещества проникают в клетку через особые поры в мембране - зоны с высокой гидрофобностью.
Важная роль транспорте определенных веществ, например ,ионов натрия, через плазматическую мембрану принадлежит разности потенциалов, обусловленной ассиметричным распределением электрического заряда по обе стороны мембраны. Наружная поверхность заряжена положительно, внутренняя - отрицательно.
Электрический фактор служит движущей силой также при проникновении одновалентных катионов (калия, рубидия, и др.) через эпителиальный барьер по межклеточным щелям. В этом случае наблюдается разность электрических потенциалов по обе стороны эпителиального пласта, то что носит название трансмуральный потенциал. В случае обменной диффузии наблюдается обмен равновесный одноименными ионами между периферической областью цитоплазмы клетки и микросредой, окружающей ее. Данный транспортный механизм не может обеспечить ни накопление, ни убыль вещества клетки .Облегченная диффузия вещества осуществляется без энергети-ческих затрат, и этот процесс ускоряет наступление канцентрационного равновесия по обе стороны мембраны. В отличие от облегченной диффузии механизм актив-ного транспорта осуществляется перенос веществ через мембрану против гра-диента концентрации и является энергозависимым. В основе облегченной лежит функционирование специальных веществ - переносчиков, способных образовывать непрочные компоненты компоненты с субстратами по одну сторону мембраны, транспортировать через толщу мембраны и освобождать субстрат по другую его сторону. Затем вещество-переносчик возвращается в исходную позицию и вся цепь событий вновь повторяется. Ото принцип челночного механизма. В основе ак-тивного транспорта лежит функционирование в мембране сложного комплекса разнообразных ферментов, осуществляющий специфический и ориеентировочный перенос субстрата.