Введение Всякий активный процесс познания начинается со знакомства с реальным материальным субстратом, который предполагает получение ответа на вопрос: «что такое?». Это всегда первый вопрос, как у человека, так и у животного, возникающий в порядке ориентировочно-исследовательского рефлекса. Ответ на него для человека включает название предмета или процесса, определение общих свойств и классификацию, то есть определение места в природе. Греческий термин pathos – страдание – родился еще в глубокой древности и первоначально отражал сугубо субъективные переживания человека, почему-либо испытывающего страдания. Постепенно этим термином стали обозначать болезнь. И наука, изучающая проявления измененной или нарушенной жизнедеятельности организма, получила название “патология”. Патология представляет собой обширную область биологии и медицины, которая изучает различные аспекты болезни. Патологическая анатомия человека – это составная часть патологии, ветвь медицины, которая фокусирует внимание на структурных (морфологических) изменениях в организме при заболеваниях, на причинах болезни, на влиянии болезни на организм, на механизмах развития болезнетворного процесса. При этом патологическая анатомия обязательно связывает эти изменения с клиническими проявлениями заболевания и потому основным направлением ее развития является клиникоанатомическое. Патологическая анатомия является мостом между базисными биологическими науками и практической медициной. Она изучает изменения структуры и функции, которые возникают в результате повреждений или врожденных нарушений. Вся органическая жизнь реализуется в определенных биологических (морфологических, физических и химических) структурах и стремление к формированию таких структур – одна из природных закономерностей. В то же время формы вообще, то есть абстрактной формы, не существует. Существует лишь конкретная форма конкретного содержания и каждая форма типична лишь для определенного содержания. Другими словами, содержание всегда оформлено, а форма всегда содержательна. “Только преломленное в форме материальное становится реальным” (Аристотель). Форма есть закономерное и необходимое выражение функции. Если функция образует форму, то и форма образует данную функцию, стабилизирует и наследственно ее закрепляет. Это делает форму относительно устойчивой, как бы консервативной, но в этом же проявляется одна из закономерностей природы: постоянство формы отвечает постоянству внутренней среды даже при относительно высокой ее лабильности. В отношении целостного организма форма – не только совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих структур, не только анатомическое, но и эстетическое понятие (у греков phorme – красивая форма). Сохранение данной формы как фактора, обеспечивающего нормальные константы жизни, т.е. фактора биологически целесообразного, обнаруживается и на конечном этапе важнейших общепатологических процессов, таких как воспаление, регенерация. Общей тенденцией этих процессов является сохранение прежней формы. Человек биологически и социально обладает высочайшей способностью к приспособлению. Это позволяет ему испытывать на себе воздействие весьма интенсивных “патогенных” факторов, часто им же создаваемых во внешней среде. Но отсутствие естественного отбора, т.е. элиминации слабых и больных индивидуумов, делает человека наиболее предрасположенным к развитию патологических процессов и болезней. Не случайно человек является основным носителем болезней при их чрезвычайном разнообразии. 1 Необходимо отметить, что реакция клеток и тканей имеет определенную ограниченность, то есть, существует небольшой, ограниченный набор таких стереотипных реакций. Это значит, что идентичные структурные изменения можно обнаружить и при физиологических, и при патологических состояниях. Морфология per se не является четким доказательством определенной причины. Например, гладкомышечные клетки матки увеличиваются в норме при беременности, которая является нормальным физиологическим состоянием. Однако при затруднении нормального оттока мочи происходит значительное увеличение гладкомышечных клеток мочевого пузыря, что является признаком патологии мочевыводящих путей. Даже повреждение и смерть клетки могут быть физиологическими, так же как и патологическими, а запрограммированная смерть клетки (апоптоз) является важным процессом, участвующим в эмбриогенезе и защите против опухолей путем удаления клеток с мутациями ДНК. Местный тканевой ответ на “патологическое” повреждение клеток может наблюдаться в физиологических условиях. Например, структурные изменения, характерные для острого воспаления, являются неизбежными при различных повреждениях, однако эти же гистологические изменения могут возникать и при физиологических событиях, например, при отторжении эндометрия в конце менструального цикла. Что такое болезнь? Существует множество определений термина “заболевание”. Некоторые авторы утверждают, что это состояние, при котором нарушается нормальная функция каких-либо органов. Другие считают, что болезнь не является простой реакцией на повреждение. Оба определения правильны. Болезнь представляет собой жизнь, которая нарушена в своем поступательном движении повреждением структуры и функции организма под влиянием внешних и внутренних факторов. При любом заболевании следует выделять три важных пункта: o o o тип повреждающего агента; место его действия; тип реакции организма на повреждение. Развивающиеся реакции организма иногда могут полностью определяться повреждающим агентом (что характерно для многих химических веществ) или, в большинстве случаев, складываться из прямого эффекта повреждающего агента и реакции организма на него. В результате структурных и функциональных изменений в организме возникают симптомы заболевания. Очень важным является тот факт, что структурные изменения возникают раньше выраженных клинических проявлений болезни и сохраняются дольше. В свою очередь, тяжелые функциональные нарушения не обязательно сопровождаются значительными видимыми структурными повреждениями. Наиболее показательным примером является холера. При этом заболевании, унесшем жизни миллионов людей, практически не наблюдается ни деструкции кишечного эпителия, ни инвазии в него возбудителя Vibrio cholerae. При гистологическом исследовании не обнаруживается никаких признаков структурного повреждения кишечного эпителия. Однако при отсутствии лечения половина больных погибает от дегидратации и электролитных расстройств, возникающих в результате профузной диареи. Это происходит в результате того, что возбудитель выделяет токсин, под действием которого усиливается секреция жидкости энтероцитами в просвет кишечника. Иногда морфологические изменения могут существовать без каких-либо видимых функциональных нарушений. Например, некоторые большие доброкачественные опухоли могут не влиять на функционирование органа. Болезнью называют все явные отклонения общего функционального и анатомического состояния от показателей, принятых в качестве нормальных. Однако граница между нормой и патологическим состоянием не всегда четко обозначена. Эта граница варьирует в зависимости от различных факторов, таких как возраст, пол, климатические и другие условия. Поэтому для будущего врача очень важны знания основных констант, преподаваемых на базовых, фундаментальных кафедрах медицинского университета. Они будут служить ему эталоном, допустимыми пределами для сравнения при определении количества и широты размаха нарушений, вызываемых в организме заболеванием. 2 Понимание основ общей патологии невозможно без глубоких знаний анатомии, гистологии, физиологии, эмбриологии, биохимии, микробиологии, иммунологии и т.д. Общая патология синтезирует и по-своему интерпретирует факты, полученные этими дисциплинами, сопоставляя их с данными клинической практики. Как нет двух одинаковых отпечатков пальцев, так нет тождественных больных. Поэтому врач лечит не болезнь, а больного. Из этого, правда, не следует, что можно лечить отдельного больного, не имея общих представлений о болезни как о нозологической единице или не зная общих закономерностей, порождающих болезни. Патологическая анатомия включает два больших раздела: общую и частную патологию человека. Общая патологическая анатомия изучает структурные и функциональные изменения, которые возникают в клетках и тканях под прямым воздействием болезнетворных агентов или в результате развития ответа организма на них. Она включает два основных раздела: учение о причинах (этиологии) болезней человека и основных закономерностях их возникновения и развития (патогенез). Причинами болезни являются различные патогенные факторы, в первую очередь воздействия внешней среды. Эти факторы могут приводить к развитию болезни либо непосредственно, либо изменять внутренние свойства организма (хромосомные аберрации, генные мутации), которые, в свою очередь, будучи стойко закрепленными, могут играть ведущую роль в развитии болезни. Не меньшее значение в развитии заболевания имеет степень выраженности защитных и компенсаторноприспособительных (адаптационных) механизмов. Каждая болезнь является страданием всего организма, независимо от распространенности повреждения органов и тканей, однако взаимоотношения местных и общих проявлений болезни могут быть различными. Для получения правильного представления о болезни необходимо особенно тщательно изучать местные органные поражения, которые обычно проявляются наиболее ярко. Очень важным является морфологическое изучение болезненного процесса в динамике – от начала его возникновения до завершения, что обозначается термином морфогенез патологического процесса (болезни). Наряду со структурными изменениями, постоянно возникают биохимические и физиологические (функциональные), объединяемые общим понятием – патогенез. Термин “патогенез” используется для обозначения: o o учения об общих закономерностях развития, течения и исхода болезни; механизма развития конкретной болезни или патологического процесса. Под воздействием самых разнообразных причин в организме могут развиваться качественно однотипные общие и местные изменения, включающие нарушения кровообращения, альтеративные изменения, воспаление, компенсаторные и приспособительные процессы, нарушения тканевого роста (опухоли). Все эти изменения изучаются в первом разделе – общей патологии человека. Вместе с тем, степень выраженности этих изменений и их соотношение в каждом случае существенно отличаются, что и определяет морфологические и клинические проявления отдельных болезней. Эти отличия и являются предметом изучения частной патологической анатомии или патологической анатомии болезней. В большинстве случаев болезнь заканчивается выздоровлением, этот процесс называется саногенезом. 3 Однако наряду с этим, болезнь может принять хроническое течение или закончиться смертью. Динамику клинических, биохимических и морфологических изменений в процессе умирания обозначают термином танатогенез. Условно принято считать, что смерть является состоянием, которое вызвано прекращением деятельности жизненно важных органов – центральной нервной системы, сердца, легких и почек. С философской точки зрения, смерть можно рассматривать как мгновение жизни, остановившееся в развитии. Практически наступление смерти определяется по прекращению кровообращения и дыхания. В действительности прекращение работы этих органов свидетельствует не о смерти, а лишь о том, что она наступает и макроорганизм в целом находится в стадии умирания. Это состояние обозначается как клиническая смерть. Смерть организма – это постепенно протекающий процесс, который начинается в одном месте и распространяется затем на весь организм. Ведущая роль в этом процессе принадлежит гипоксии, поэтому органы, наиболее чувствительные к ней, например, головной мозг, погибают первыми. Смерть как биологическое понятие (биологическая смерть) является выражением необратимого прекращения жизнедеятельности организма. С наступлением смерти человек превращается в мертвое тело, труп (cadaver). С юридической точки зрения в большинстве стран организм считается мертвым, когда наступает полное и необратимое прекращение деятельности мозга. Но при этом большое количество клеток и тканей в юридически мертвом организме остаются жизнеспособными в течение некоторого времени после смерти. Если организм подвергается гипотермии, при которой резко снижается потребность в кислороде, процесс гибели клеток и тканей может быть значительно задержан. Эти органы и ткани составляют главный источник для трансплантации. Различают следующие виды смерти: o o o естественная («физиологическая» смерть), которая реально не существует; патологическая (преждевременная) смерть, обусловленная болезнью; насильственная смерть (убийство, самоубийство, травма и т.д.). Предметом изучения патологической анатомии является смерть, обусловленная болезнью, которая обычно наступает относительно медленно, проходя ряд этапов. Наряду с этим возможно внезапное, в течение минут и даже долей минуты, наступление смерти, но все же при достаточно выраженных клинико-морфологических проявлениях болезни. В этом случае используют термин скоропостижная смерть. Однако возможно также неожиданное наступление смерти на фоне видимого клинического благополучия и минимальных или даже отсутствующих морфологических проявлениях болезни. Такое состояние встречается у детей грудного возраста и его обозначают термином синдром внезапной смерти. После смерти в определенной последовательности возникают посмертные изменения. К ним относятся: o o o o o трупное окоченение; перераспределение крови; трупные пятна; трупное высыхание; трупное разложение. Знание механизмов и скорости развития этих признаков позволяет специалистам определить время наступления смерти. Охлаждение трупа связано с прекращением после смерти выработки в теле тепла и последующего выравнивания температуры с окружающей средой. 4 Трупное окоченение заключается в уплотнении мышц в результате исчезновения аденозинтрифосфорной кислоты и накопления молочной кислоты. Трупное окоченение наиболее сильно выражено у лиц с хорошо развитыми мышцами и в тех случаях, когда смерть наступила при судорогах. Перераспределение крови выражается в переполнении вен и в снижении кровенаполнения артерий. В полостях сердца и сосудов возможно образование посмертных свертков крови. Число их максимально при медленном наступлении смерти и минимально – при быстром. При смерти в состоянии асфиксии кровь не свертывается, со временем происходит гемолиз. Трупные пятна обусловлены перераспределением крови, стеканием ее под влиянием тяжести в нижерасположенные участки тела. Эти трупные гипостазы красно-фиолетового цвета бледнеют при надавливании (в отличие от кровоизлияний). Однако, в более поздние сроки при диффузии плазмы крови, окрашенной лизированным гемоглобином, в окружающие ткани, пятна становятся более бледными и при надавливании не исчезают. Трупное высыхание возникает в результате испарения влаги с поверхности тела. Оно начинается с высыхания роговицы, что проявляется ее помутнением на участках, соответствующих открытой глазной щели. Слизистые становятся сухими, буроватого цвета. Такие же пятна, напоминающие пергамент, появляются и в коже, прежде всего в участках повреждения эпидермиса. Трупное разложение обусловлено аутолизом и гниением трупа. Посмертный аутолиз возникает под действием внутриклеточных гидролитических (лизосомных) ферментов. К посмертному аутолизу быстро присоединяются гнилостные процессы, обусловленные бактериальной флорой. Они начинаются с кишки. Такое разложение сопровождается сильным гнилостным запахом. В случае газообразования размножающимися бактериями газ раздувает пораженные ткани и органы, которые приобретают пенистый вид (трупная эмфизема). Объекты и методы исследования: Объектами изучения патологической анатомии являются: o o o трупы лиц, умерших от болезней, а в военное время – и от боевой травмы; ткани, взятые от живых лиц при хирургических вмешательствах и пункциях (сюда относят исследования материала, взятого с диагностической целью – диагностические биопсии, а также исследования операционного материала с целью проверки и уточнения клинического диагноза); ткани, взятые от животных с экспериментально вызванным патологическим процессом. Методы изучения патологической анатомии можно разделить на две группы: основные и дополнительные. К основным морфологическим методам исследования относятся: o o макроскопический (осмотр и изучение невооруженным глазом); микроскопический. Дополнительными методами исследования являются химический (гистохимия, иммуногистохимия и др.), физический (гистоауторадиография, рентгенография, рентгенструктурный анализ, УЗИ и др.), биологический (бактериологические, гематологические методики, метод тканевых культур и др.). К наиболее древним методам морфологического познания болезни следует отнести исследование умерших как источник знаний об анатомии человека, которое начали выполнять еще в древние времена, а затем возродили во времена ренессанса. Первые анатомические атласы создавались великими художниками того времени, например, Рембрандт создал “Атлас анатомии доктора Тульпа”. Этих 5 художников, в какой-то мере следует рассматривать и как первых патологоанатомов, поскольку в их зарисовках нередко встречаются и патологически измененные органы и ткани. Аутопсия (вскрытие умерших). Слово "аутопсия" означает в переводе "смотреть кого-либо". Аутопсия позволяет познавать не только болезнь, но некоторые тайны жизни. Недаром на фронтоне секционного зала Сорбонны в Париже еще в ХIV веке было начертано "Hic locus est, ubi mors gaudet succurrere vitae" ("Здесь место, где смерть позволяет познать жизнь"). Значение вскрытий велико и они используются для: o o o o o o научно-познавательного процесса. Именно благодаря вскрытиям был выявлен морфологический субстрат и динамика развития большинства заболеваний, созданы предпосылки для современных классификаций заболеваний; контроля качества постановки диагноза и лечения. Благодаря увеличению количества и качества прижизненной диагностики, расхождений клинического и патологоанатомического диагнозов с каждым годом в развитых странах становиться все меньше и меньше. Аутопсия также используется для определения эффективности новых лекарств, новых диагностических процедур, новых хирургических приемов, новых протезов, например, клапанов сердца; обучения студентов и клиницистов; выявления инфекционных заболеваний и проведения соответствующих санитарноэпидемиологических мероприятий; определения танатогенеза: в случаях обнаружения признаков насильственной смерти вскрытие приобретает значение судебно-медицинского; обнаружения и изучения впервые выявленных заболеваний. Наиболее яркими примерами является описание семейной гипертрофической кардиомиопатии и, более свежий пример, выявление нового варианта болезни Крейтцфельда-Якоба (прионовой энцефалопатии). Изучение хирургического материала Считается, что современная описательная гистопатология возникла в 40-х годах XIX столетия. Большим шагом вперед было осознание не только того, что клетка является составной частью тканей, но и того, что макроскопические изменения органов являются отражением изменений в клетках тканей. Данные положения были определены Рудольфом Вирховым (1821-1905), который считается отцом современной гистопатологии. Следующим шагом вперед стало развитие хирургической патологии, то есть изучение тканей живых людей, получаемых в основном после хирургических операций и биопсий. Хирургическая патология играет огромную роль в диагностике и лечении многих заболеваний. Исследование биопсийного материала, в том числе цитологического, обеспечивает: o o o точное установление диагноза, например, определение доброкачественности или злокачественности опухолей, определение причины увеличения лимфоузлов: реактивное или опухолевое. прогностическую информацию, что особенно необходимо для опухолевых заболеваний, где важны распространенность и степень дифференцировки опухоли. изучение новых аспектов патогенетических процессов, лежащих в основе заболевания. Например, специализированные методики могут показать наличие иммунных комплексов при различных заболеваниях почек и воспалительных заболеваниях кровеносных сосудов или позволить выявить нарушения в генах регуляции клеточного роста. Для высококачественного установления диагноза патологоанатом должен иметь информацию о клинических проявлениях заболевания. Клинические данные могут повлиять на выбор методов 6 гистологического исследования и на интерпретацию результатов макро- и микроскопических исследований. Интраоперационная консультативная диагностика В результате значительного улучшения технологии гистологических исследований сегодня намного сократилось время между взятием гистологического материала и патологоанатомическим ответом, что определило возможность установления точного гистологического диагноза во время операции. В данном случае используются следующие методики: o o o o изготовление "замороженных" срезов, при этом блоки тканей быстро замораживаются, что дает возможность быстрого изготовления тонких срезов; изготовление "контактных отпечатков" среза ткани на стекле; взятие мазков; исследование аспирационной жидкости. В руках экспертов эти методы, по отдельности или вместе, имеют высокую точность. Очень важно для диагностического процесса, чтобы взаимоотношения между клиницистами и патологоанатомами носили консультативный, а не инструктивный характер. Гистопатология: изучение пораженных тканей и органов Гистопатология как практическая дисциплина существует чуть менее 250 лет. Основным мотивом для всех гистопатологических исследований является изучение: o o o o o структурных изменений в тканях в сопоставлении с клиническими проявлениями болезни; структурных изменений в тканях в сопоставлении с нарушением физиологических процессов; последовательности изменений, приводящих к развитию развернутой клинической картины заболевания; изменений тканей под воздействием какого-либо установленного агента, живого или нет; генетических и молекулярных нарушений, приводящих к увеличенной восприимчивости к действию различных повреждающих агентов. Цитопатология Этот раздел диагностической патологии основан на том, что морфологические изменения клеток коррелируют с патологическими процессами в органах или тканях. Для исследований могут использоваться: o o o клетки, которые в норме слущиваются с эпителиальных покровов, например в мокроте или моче; клетки, соскребаемые со слизистых оболочек, например, при взятии мазков с шейки матки; клетки, которые берут при тонкоигольной аспирации из органов, таких как молочная железа, лимфоузлы, печень, почки, легкие или поджелудочная железа. Возможность взятия материала из глубоко расположенных внутренних органов практически безопасным образом определяет широкое распространение этих методов диагностики. Из-за относительной простоты данного метода он может применяться как для постановки диагноза, так и для рутинного широкомасштабного профилактического обследования людей. В результате широкого внедрения в США профилактического исследования цервикальных мазков, предложенного Папаниколау, резко снизилась заболеваемость инвазивным раком шейки матки и, соответственно, смертность от данной патологии. Необходимо отметить, что прогресс в области патологической анатомии как науки связан со следующими изобретениями: 7 1. появлением микроскопа во второй половине XIX века; 2. введением в исследования методик, возникших из не морфологических дисциплин: микробиологии, иммунологии, биохимии, генетики, физики, молекулярной биологии. Микроскопия В XIX веке произошло не только значительное улучшение примитивного микроскопа, который создал в конце XVII века Антоний Левенгук, но и появились более качественные ножи, позволявшие делать достаточно тонкие срезы, и красители, окрашивающие различные компоненты тканей. Электронная микроскопия Световая микроскопия имеет ограничения: при увеличении более 1200 проявляется эффект деформации преломления для световых волн различной длины, в результате чего изображение теряет четкость и становиться размытым. Большее увеличение можно получить только с помощью электронного микроскопа. Различают три основных типа электронной микроскопии: 1. Трансмиссионная электронная микроскопия, при которой пучок электронов проходит через ультратонкий срез исследуемого материала. Исследуемый срез “окрашивается” путем импрегнации солями тяжелых металлов, например, осмием, которые избирательно связываются с некоторыми компонентами клетки. 2. Сканирующая электронная микроскопия, при которой исследуются различные поверхности. Она выполняется путем сканирования точно сфокусированного пучка электронов поверхности тканей или других материалов. Это приводит к формированию вторичного потока электронов, которые затем “суммируются” и формируют изображение просканированной поверхности. 3. Аналитическая электронная микроскопия, при которой можно определить химический состав компонентов ткани или внешних материалов в ткани. Трансмиссионная электронная микроскопия дает много полезной информации о микроанатомии клеток и тканей. Однако она имеет свои недостатки: o o o сами микроскопы и используемые микротомы для изготовления ультратонких срезов имеют высокую стоимость; их обслуживание тоже является дорогим; подготовка материала для исследования и само исследование отнимает много времени; размеры исследуемого материала очень малы. Несмотря на это, при некоторых исследованиях трансмиссионная электронная микроскопия используется довольно широко как дополнение к световой микроскопии и иммуногистохимическим исследованиям. Наиболее часто она используется при исследовании: o o o o биопсий почек у больных с гломерулонефритом; опухолей, гистогенез которых сложно определить; биопсии нервов и мышц; у больных с некоторыми болезнями накопления, при которых наблюдаются специфические внутриклеточные включения. Иммуногистохимия Ценность иммуногистохимии заключается в том, что она базируется на строго специфических реакциях между диагностическими антителами и комплементарными им антигенами. При иммуногистохимическом исследовании ткань обычно обрабатывают антителами к антигену, который хотят в ней выявить. Затем ткань обрабатывают антителами к диагностическим антителам. Эти антитела содержат либо краситель, либо энзим, которые затем могут быть легко выявлены. 8 С помощью данной технологии можно определять: o o o o o o o o o o o o o гормоны; рецепторы; молекулы адгезии клеток; белки матрикса соединительной ткани; белки плазмы; онкофетальные антигены; ферменты; компоненты цитоскелета; лейкоцитарные антигены; компоненты иммуноглобулинов (различные легкие и тяжелые цепи, секреторный компонент и Jцепи); онкогены и их производные; ядерные гены пролиферации; большое количество инфекционных агентов, включая бактерии, вирусы, простейшие и грибы. Использование иммуногистохимии в диагностике опухолей. Одной из наиболее важных областей применения иммуногистохимии является дифференциальная диагностика опухолей. Наиболее часто встречаются следующие ситуации: 1. В биопсии определяется вторичная опухоль, однако отсутствуют клинические проявления первичного очага. Например, в биопсии может определяться аденокарцинома без морфологических признаков дифференцировки, что не позволяет определить место ее происхождения. Однако, используя иммуногистохимию, можно определить наличие в клетках маркеров, характерных для определенного эпителия той или иной локализации. Например, если аденокарцинома образовалась в предстательной железе, то во вторичном очаге (метастазе) будет наблюдаться положительная реакция на специфический простатический антиген; 2. Определяется низкодифференцированная опухоль, гистогенез которой выяснить не представляется возможным. Используя определенный набор антител, в большинстве случаев удается установить принадлежность опухоли к тому или иному классу, особенно это важно для эпителиальных опухолей, сарком, нейроэндокринных опухолей, меланом, лимфом и опухолей из репродуктивных органов. После установления принадлежности к определенному типу ткани применяют другие наборы антител для постановки более точного диагноза; 3. Опухоль имеет морфологическое строение, при котором невозможно определить, эпителиальная она или лимфоидная. Диагноз легко поставить, если применить антитела против цитокератинов (присутствуют на эпителиальных клетках) или общего лейкоцитарного антигена (LCA) (присутствует на всех лимфоцитах). При лимфоцитарном происхождении опухоль исследуют с помощью антител, позволяющих определить источник: В-клеточная, Т-клеточная или моноцитарно-макрофагальная; 4. Обнаружение микрометастазов в костном мозге или лимфатических узлах, если явные признаки диссеминации опухоли не определяются. Использование соответствующих антител позволяет выявить скрытые (дремлющие) метастазы. Например, у 20-30% больных клинически локализованным раком молочной железы определяются дремлющие метастазы в костном мозге. У 80% этих больных после удаления первичной опухоли наблюдается развитие вторичных метастазов. У больных без микрометастазов, вторичные очаги появляются в 33% случаев; 5. Уровень экспрессии некоторых антигенов может давать прогностическую информацию и влиять на выбор терапии. Определено, что злокачественность рака молочной железы прямо коррелирует со степенью экспрессии опухолевыми клетками рецепторов к эпидермальному фактору роста. Для опухолей гормонально зависимых органов отмечена прямая зависимость агрессивности и количества рецепторов к соответствующим гормонам. Гистохимия 9 Гистохимические исследования используются для определения в тканях различных веществ. На самом деле обычная окраска гематоксилином и эозином является также гистохимическим методом. В настоящий момент разработано огромное количество красителей, специфически окрашивающих различные компоненты, входящие в состав клеток: ферменты, различные классы жиров, белки и гликопротеины, металлы, углеводы. Некоторые гистохимические методы, используемые для окраски замороженных срезов, могут применяться для экспресс диагностики, например, для внутриоперационной диагностики болезни Гиршпрунга, в основе которой лежит сегментарное отсутствие нервных клеток в толстой кишке, что сопровождается повышением количества ацетилхолинэстеразо-позитивных нервных волокон в подслизистом слое кишечника. В миокарде прекращение ферментативной активности клеток наблюдается намного раньше появления морфологических признаков некроза. Молекулярные технологии К данному классу относятся две технологии: гибридизация in situ и полимеразная цепная реакция (ПЦР). Гибридизация in situ Гибридизационные технологии всех типов основаны на том, что основания нуклеиновых кислот в одной цепи ДНК и РНК комплиментарны друг другу. Использование меченых проб нуклеиновых кислот позволяет выявить в клетках комплиментарные нуклеиновые кислоты. Эти комплиментарные кислоты могут быть частью нативной ДНК клетки, частью иРНК, несущей информацию с определенных генов, или частью генома вирусов. По технологии гибридизации in situ последовательность-мишень может быть определена в интактной клетке, т.е. не требуется предварительной экстракции этих генов из клетки, как, например, при использовании таких методов, как фильтрационная гибридизация (западный и восточный блоттинг) и полимеразная цепная реакция. Также важно то, что при данном исследовании последовательность-мишень микроскопически определяется именно там, где она локализуется в клетке, тогда как другие методы только определяют ее наличие или отсутствие. Гибридизация in situ наиболее широко используется в изучении роли вирусов в различных заболеваниях человека, с ее помощью могут быть определены: o o o o вирус папилломы человека, вызывающий различные пролиферативные поражения эпителия шейки матки, влагалища, пениса и прямой кишки; цитомегаловирус в различных тканях, особенно у больных СПИДом; вирус Эпштейна-Барра, герпесвирус, который играет огромную роль в развитии инфекционного мононуклеоза, лимфомы Беркитта, назофарингеального рака. JC-вирус, являющийся причиной прогрессирующей мультифокальной лейкоэнцефалопатии. Это редкое демиелинизирующее заболевание головного мозга, связанное с иммунодефицитом, стало широко распространенным у больных СПИДом. Полимеразная цепная реакция С появлением ПЦР появилась возможность определения небольших количеств ДНК-мишеней, однако, для окончательного исследования используются гибридизационные технологии. Последовательность-мишень должна быть известна и существовать в форме двухнитевой ДНК. ПЦР состоит из трех фаз: 1. денатурация двойной спирали ДНК при 94°С в течение 30-90 секунд для разъединения нитей; 2. введение олигонуклеотидного праймера, который соединяется с последовательностью-мишенью; этот праймер соединяется с тремя концами обеих цепей ДНК. Этот процесс длится 30-120 секунд при температуре 55°С; 10 3. удлинение праймера путем добавления свободных нуклеотидов. Данный процесс происходит при действии фермента tag-полимеразы (ДНК-полимераза, выделяемая из микроорганизма Thermus aquaticus, который живет при высокой температуре, например, в горячих гейзерах). Увеличение длится около 60-180 секунд при температуре 72°С. Увеличение праймера приводит к формированию дополнительных последовательностей-мишеней, которые действуют как шаблоны для последующих циклов. При выполнении 30 циклов, теоретически, последовательность-мишень увеличивается в биллион раз. ПЦР можно применять и для определения РНК, однако, РНК предварительно конвертируют в ДНК с помощью фермента обратной транскриптазы. Существует большое количество модификаций ПЦР: in situ ПЦР, гнездовая ПЦР. Полимеразная цепная реакция используется для: o o o определения генетической характеристики опухолей из кроветворной ткани; определения транслокаций в опухолях из кроветворной ткани и опухолях мягких тканей; определения различных микроорганизмов в тканях, таких как бактерии, вирусы, простейшие и грибы. С помощью ПЦР недавно были открыты микроорганизмы Tropheryma whipplei и Rochalimaea henselae, являющиеся причиной развития бациллярных ангиоматозов. Новые возможности морфологического исследования открыли методы морфометрии и ее разделов – стереологии и стереометрии, изучающие пространственные свойства структур и их взаимосвязи. Морфометрическая характеристика нормальной и патологической морфологии человека благодаря применению современной компьютерной техники позволяет использовать весь комплекс современного математического анализа объектов и явлений, что способствует поднятию изучения морфологии человека на качественно новый уровень, развитию теоретической (математической) патологии, распознаванию морфологических образов, улучшению диагностического процесса и решению многих проблем медицины. Таким образом, патологическая анатомия как наука представляет собой уникальное единение клинического (прикладного) и фундаментального (теоретического) аспектов медицины. Благодаря применению широкого спектра современных методов исследования, объективность которых неизмеримо возрастает при применении количественной оценки результатов исследования, патологическая анатомия является действенным инструментом познания причин и механизмов развития, диагностики и прогнозирования патологических процессов. Такие особенности делают ее одной из наиболее всеобъемлющих и логичных среди всех медицинских дисциплин. На фоне большинства клинических специальностей, которые в силу объективных причин с каждым днем становятся все более “узкими” (например, нейрохирургия, урология, гастроэнтерология, гематология, дерматология и др.), сфера практических и научных интересов патологической анатомии не только не сужается, а, наоборот, становится все более широкой в связи с открытием и изучением все новых заболеваний. Это ставит патологоанатома в особое положение среди врачей-клиницистов, поскольку требует от него чрезвычайной эрудированности для решения как прикладных, так и теоретических задач. Но именно это обстоятельство и делает патологическую анатомию столь привлекательной для большинства врачей, избравших ее своей специальностью, для людей, которые ценят в своем нелегком труде каждодневную напряженную работу мысли, творческий научный поиск и познание истины. Ультраструктурная патология клетки Прежде, чем приступить к изучению темы "Ультраструктурные основы функциональной патологии клетки", попытайтесь ответить на вопросы тестовых заданий. Актуальность темы Благодаря работам Рудольфа Вирхова, великого немецкого ученого, одного из основоположников современной патологической анатомии, в настоящее время не осталось болезней, знания о которых не 11 базировались бы на морфологическом изучении клеток – структурных единиц живых организмов. Однако увидеть нормальную структуру клетки во всех ее модификациях удалось только во второй половине этого века, благодаря применению ультраструктурного метода изучения клеток с использованием трансмиссионной (просвечивающей) и сканирующей электронной микроскопии, криоскалывания, электронной гисто- и иммуногистохимии, электронной ауторадиографии. При изучении курса общей гистологии Вами получены необходимые сведения о нормальных ультраструктурах и их функциональной роли в жизнедеятельности эукариотической животной клетки (в дальнейшем просто "клетки"). Напомню, что клетка – это высокоорганизованная, саморегулирующаяся структурнофункциональная единица живого организма, способная к активному обмену с окружающей ее средой. Рис.1. Схема строения клетки В клетке человека и животных выделяют следующие ультраструктуры: o o ядро (оболочка с ядерными порами, кариоплазма, ядрышки и перинуклеарное пространство); цитоплазма: гиалоплазма с различными органеллами и включениями: 1. Органеллы мембранного происхождения: o цитоплазматическая мембрана (включая десмосомы); o митохондрии: (наружная оболочка, кристы, матрикс); o аппарат Гольджи; o эндоплазматический ретикулум: o гладкий; o гранулярный (шероховатый); o лизосомы: первичные, вторичные: цитолизосомы и фаголизосомы; остаточные тельца или телолизосомы. 2. Органеллы немембранного происхождения: 12 свободные рибосомы и полисомы; центросома (центриоль); микротрубочки или макрофиламенты; специализированные структуры или микрофиламенты (нейрофибриллы, миофибриллы – гладкие и поперечные, тонофибриллы, фибриллы промежуточных типов, микроворсинки, реснички, жгутики). 3. Включения: трофические, секреторные вакуоли, пинозитозные пузырьки. o o o o Кажущиеся в световом и электронном микроскопе неизменными внутриклеточные структуры, при жизни не являются статичными. В процессе жизнедеятельности клетки происходит постоянное их обновление. Однако эти изменения не всегда доступны для распознавания в электронном микроскопе и определить их можно лишь на молекулярном уровне при помощи специальных методик молекулярной морфологии. Повреждение отдельных ультраструктур и даже гибель отдельных клеток, из которых построены различные ткани и органы человека, может быть проявлением "физиологической нормы". Это постоянный, "запрограммированный" процесс гибели клеток в организме, обозначаемый апоптозом, имеет очень важное значение не только для нормального существования организма, но и играет одну из ключевых ролей при многих общепатологических процессах. Воздействие тех или иных внутренних и/или внешних факторов приводит на начальном этапе к повреждению элементарных структур клетки и нарушению их функций, в дальнейшем возможно развитие как патологии отдельной клетки, так и клеточных коопераций. Патология клетки, или "целлюлярная патология" – это структурная основа всей патологии человека. Многочисленными исследованиями доказано, что любой патологический процесс, какой бы степенью функциональных нарушений он не проявлялся, начинается на уровне ультраструктур, то есть субклеточном уровне. Не существует ни одного повреждающего фактора, который не приводил бы к структурным изменениям. Ряд заболеваний может быть и был впервые диагностирован только на ультраструктурном уровне. Важно отметить, что самые ранние, начальные стадии патологического процесса, проявляющиеся только на уровне ультраструктур клеток, как правило, обратимы или могут быть компенсированы. Знание клеточной патологии помогает специалисту любого медицинского профиля понимать морфологическую сущность того или иного патологического процесса, происходящего в тканях и органах, расширяя представления о причинах и механизмах возникновения болезни, особенностях ее течения, позволяет определить и наметить рациональные и эффективные пути их лечения и профилактики. Все вышеперечисленное определяет важность и актуальность темы. Цель обучения – уметь распознавать количественные и качественные морфологические изменения ультраструктур клетки, обусловленные воздействием различных патогенных факторов и интерпретировать функциональное значение этих изменений. Для этого необходимо уметь: o o o o o идентифицировать на электронных микрофотографиях отличительные морфологические признаки органелл клетки в условиях патологии; определять характер и степень структурных отклонений изучаемых органелл от эталонов, принятых в качестве "нормальных" морфологических констант; определять обратимость и необратимость выявленных структурных изменений органелл; распознавать стереотипные и специфичные изменения ультраструктур клетки в ответ на воздействие болезнетворного фактора; интерпретировать морфологические изменения ультраструктур и определить их функциональное значение в развитии общих реакций клетки при различных общепатологических процессах, таких как, например, нарушения метаболизма клетки, смерть клетки (апоптоз и некроз), 13 гипертрофия и атрофия клетки, клеточная дисплазия и метаплазия, опухолевая трансформация и др. Нормальное функционирование клетки зависит от: 1. Состояния окружающей клетку среды (гомеостаза); 2. Своевременности и достаточности поступления в клетку питательных веществ (кислорода, глюкозы, аминокислот); 3. Уровня содержания продуктов метаболизма, особенно, CO2. Поскольку в большинстве случаев воздействие любого патогенного (болезнетворного) фактора сопровождается изменением гомеостаза, то рецепция патогенной информации будет осуществлена клеткой через ее клеточную мембрану. Плазматическая мембрана ограничивает полость, внутри которой помещаются клеточные компоненты. Некоторые органеллы, такие, как комплекс Гольджи, напрямую связаны с поверхностью мембраны; другие, например, эндоплазматический ретикулум (шероховатый и гладкий), непосредственно с плазматической мембраной не контактируют. Плазматическая мембрана построена одновременно и как барьер и как проход для всех субстанций, которые проникают в клетку или ее покидают. Она поддерживает внутренний химический состав клетки посредством избирательной проницаемости и транспортировки. Процесс мембранного транспорта предполагает перенос ионов и других субстратов против градиента концентрации. Транспорт может быть активным, тогда он требует АТФ и "подвижности" транспортных белков в мембране, или пассивным, посредством различных диффузионных и обменных процессов. Вода и ионы пересекают ее путем простой диффузии. Такие молекулы, как глюкоза, нуждаются в средствах транспортировки. Нормальная проницаемость цитомембраны – главное условие в гомеостазе клетки. Поэтому изучение ультраструктурной патологии клетки мы начнем с изучения структурных изменений, наблюдаемых в клеточной мембране. ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА Границы клеточной мембраны схематически обычно изображают в виде тонкой линии. В трансмиссионном электронном микроскопе она представляется трехслойной структурой, состоящей из двух плотных листков, каждый толщиной от 2 до 3 нм, разделенных менее плотным интермедиарным слоем, толщиной от 4 до 5 нм. Общая толщина мембраны составляет от 7,5 до 10 нм. Наружная поверхность ее представлена толстым слоем мукополисахаридов (гликокаликс). Внутренняя поверхность связана с элементами цитоскелета клетки и сформирована лабильными белками, которые обеспечивают целостность микрофиламентов и микротрубочек. На поверхности мембраны некоторых клеток имеются микроворсины, которые по оси заполнены молекулами актина, а также десмосомы (клеточные соединения), в которых содержатся микрофиламенты, образованные кератином. Davson и Danielli в 1935 году предложили модель клеточной мембраны. Главная изюминка модели – характер расположения молекул липидов. Мембрана состоит из двух рядов молекул фосфолипидов, расположенных более или менее перпендикулярно к поверхности мембраны, так что их неполярные (гидрофобные) концы соприкасаются друг с другом, а полярные (гидрофильные) обращены к водным растворам по ту или другую сторону мембраны (рис. 2) 14 Рис.2 Схема строения клеточной мембраны Нормальная проницаемость цитомембраны – главное условие в гомеостазе клетки. Цитомембрана построена одновременно и как барьер, и как проход для всех субстанций, которые проникают в клетку или ее покидают. Она поддерживает внутренний химический состав клетки посредством избирательной проницаемости и транспортировки. Процесс мембранного транспорта предполагает перенос ионов и других субстратов против градиента концентрации. Транспорт может быть активным, тогда он требует АТФ и "подвижности" транспортных белков в мембране, или пассивным, посредством различных диффузионных и обменных процессов. Вода и ионы пересекают ее путем простой диффузии. Такие молекулы, как глюкоза, нуждаются в средствах транспортировки. В цитомембране располагаются рецепторы гормонов, таких как инсулин или адреналин, и других биологически активных веществ, влияющих на функцию и реактивность клеток, локализуются различные протеины, молекулы мукополисахаридов и специфические белки (например, антигенные детерминанты гистосовместимости), которые определяют ее способность к проницаемости и антигенные свойства. Цитомембрана играет главную роль в межклеточных коммуникациях как путем образования специализированных межклеточных контактов, так и путем передачи сигналов. Наконец, она играет критическую роль в росте и пролиферации клеток. Предполагают, что патологические модификации в цитомембране ответственны за опухолевую трансформацию клеток. НАРУШЕНИЯ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИИ МЕМБРАНЫ КЛЕТКИ Причины повреждения цитоплазматической мембраны: A. Образование свободных радикалов (очень нестабильных частиц с нечетным числом электронов на внешней орбите), содержащих активированный кислород, с последующей реакцией между ними и липидами мембраны клетки (перекисное окисление липидов) (табл. 1), в результате чего освобождается избыточная энергия. B. Активация системы комплемента. Комплемент – это система плазматических белков (C1-C9), которые существуют в неактивной форме и составляют приблизительно 10% глобулинов крови (см. Иммунитет). При активации его конечные продукты, вероятно комплексы C5b, C6, C7, C8 и C9 проявляют фосфолипазную активность, то есть могут ферментативно повреждать 15 цитомембрану. Это явление (фиксация комплемента и его активация) – важный компонент иммунного ответа, при котором уничтожаются клетки, распознанные как "чужие". C. Лизис ферментами. Например, панкреатические липазы (в избытке выделяются при остром панкреатите) и ферменты, вырабатываемые Clostridium perfringens (один из возбудителей газовой гангрены) вызывают обширный некроз цитомембран. D. Лизис вирусами осуществляется как путем прямой вставки цитопатических вирусов в мембрану клетки, так и косвенно, через иммунный ответ на вирусные антигены, расположенные на поверхности инфицированных клеток. E. Действие физических и химических факторов (высокая и низкая температура, химические вещества и др.) Таблица 1 Свободные радикалы и повреждение клетки Образование свободных радикалов Ионизирующее излучение Химические окислители Канцерогены Оксигенотерапия Острое воспаление (гранулоциты) Ксантиноксидаза Химические яды (например, четыреххлористый углерод) Свободные радикалы Действие свободных радикалов Супероксид (О2°) Гидроксил (ОН°) Пергидроксил (ОН2°) Перекись водорода (Н2О2) CCl3° радикал Перекисное окисление липидов клеточной поверхности и митохондриальной мембраны Инактивация тиоловых ферментов Разрыв нитей ДНК Клеточные антиоксидантные системы Глутатионпероксидаза Каталаза Пероксиддисмутаза Витамин Е (альфа-токоферол) Витамин С В левой колонке представлены факторы, при действии которых возникают свободные радикалы, представленные в средняя колонке вверху. Механизмы повреждения перечислены в правой колонке. Нормальная клетка имеет несколько антиоксидантных механизмов, инактивирующих свободные радикалы, которые представлены в средней колонке внизу. Результаты повреждения цитоплазматической мембраны: A. Потеря структурной целостности, вплоть до некроза. Ограниченное (локальное) повреждение может быть восстановлено, однако с некоторой потерей мембраны. В эритроцитах этот процесс ведет к формированию микросфероцитов. B. Нарушение "барьерной" функции, что может привести к избыточному поступлению воды в клетку – вакуольной или гидропической дистрофии. Виды повреждений цитоплазматической мембраны 16 Патология мембран клетки может сопровождаться изменениями проницаемости мембран, нарушениями мембранного транспорта, коммуникации клеток и их "узнавания", изменениями подвижности мембран и формы клеток, нарушениями синтеза и обмена мембран. Повреждение формы мембран. Морфологически проявляется в виде деформации или атрофии специализированных структур, появлением щелей или разрывов. Например, атрофия микровиллей энтероцитов при заболеваниях тонкой кишки с развитием синдрома мальабсорбции или деформация ножек подоцитов эпителия внутреннего листка капсулы Боумена почечного клубочка при некоторых нефропатиях. Изменения проницаемости мембран. Важная роль в осуществлении проницаемости мембран принадлежит гликокаликсу и взаимодействию мембранных белков с цитоскелетом, а также гормонам, взаимодействующим с мембранными рецепторами. Изменения проницаемости могут быть тяжелыми (необратимыми) или поверхностными. Наиболее изученной моделью изменения мембранной проницаемости является повреждение тяжелыми металлами (ртуть, уран). Тяжелые металлы резко увеличивают проницаемость мембраны для натрия, калия, хлора, кальция и магния, что приводит к быстрому набуханию клеток, распаду их цитоскелета. Увеличение поверхности клеточной мембраны за счет мембран микропиноцитозных пузырьков является признаком резкого набухания клетки и ее гибели. Увеличение объема клетки за счет поступления большого количества воды в связи с аномалией осмотического давления сопровождается появлением щелей и даже разрывов в мембране. Если разрывы не увеличиваются, то щели закрываются и исчезают. Утолщение клеточной мембраны может быть связано с уменьшением количества ионов кальция во внеклеточной жидкости. При этом изменяется проницаемость мембраны для ионов натрия и калия и в клетке накапливается жидкость. Изменения коммуникации клеток и их "узнавания". Коммуникабельность клеток и распознавание "своих" и "чужих" – необходимое свойство клеточного кооперирования. Клеточные "общение" и "узнавание" прежде всего базируются на различиях в структуре внешних поверхностей плазматических мембран. Особую роль в этих процессах играет гликокаликс мембраны с поверхностными антигенами – маркерами определенного типа клеток. Поверхностные антигены могут изменяться. Изменения клеточного "общения" и "узнавания" встречаются при различных патологических процессах (воспаление, регенерация, опухолевый рост). Показано, что при исчезновении характерных для данного типа клеток антигенов могут появляться "эмбриональные" и аномальные (например, карциноэмбриональный) антигены. Изменения гликопротеидов (гликокаликса) мембраны делают ее более доступной действию антител. Цитоплазматическая мембрана принимает участие в иммунных процессах. На ее поверхности могут фиксироваться антитела и здесь же может проявляться антиген-антительный конфликт. Наличие комплексов антиген-антитело может быть выявлено при помощи люминесцентной микроскопии или в сканирующем электронном микроскопе. Избыточное увеличение нормальных структур. Действие на мембрану клетки агрессивного фактора вызывает ответные (реактивные) морфологические изменения в виде увеличения количества, протяженности и площади мембранных структур. Захват клеткой различных чужеродных субстанций (жидких и плотных) может осуществляться при помощи двух механизмов: пиноцитоза и фагоцитоза. Пиноцитоз (рinein – пить) – инвагинация (впячивание) наружной клеточной мембраны с захватом инородной жидкой субстанции, последующим смыканием мембраны, отшнуровкой ее и образованием пиноцитозного пузырька. Этот процесс наблюдается в большинстве клеток. Нередко пиноцитозные пузырьки играют роль транспортного средства для жидкостей, пересекающих таким образом иногда всю клетку (например, в эндотелии). Фагоцитоз (phagein – поедать) представляет собой процесс захватывания клеткой извне и втягивания в себя какой-либо плотной частицы путем эвагинации (выпячивания) клеточной мембраны и формирования фагоцитозного пузырька. Судьба фаго- и пиноцитозных пузырьков в большинстве случаев одинакова: сливаясь в цитоплазме клетки с первичными лизосомами они формируют мультивезикулярные тельца (при 17 пиноцитозе) или фагосомы (при фагоцитозе). И те, и другие называют вторичными лизосомами. Во вторичных лизосомах осуществляется процесс переваривания захваченных частиц с образованием остаточных телец, которые затем выталкиваются из клетки наружу путем экзоцитоза (ехо – вне). Ампутацию отростков цитоплазмы и высвобождение поврежденных фрагментов внутриклеточных структур принято называть клазматозом (clastein – повреждать). Появление специальных патологических структур. Клеточный ответ на аноксию, антигенантительный конфликт или на ингибиторы метаболизма проявляется своеобразным изменением клеточной мембраны в виде формирования миелиноподобных, или псевдомиелиновых структур. Они появляются в результате перекисного окисления липидов мембран и формируются из высвобождающихся фосфолипидов путем скручивания удлиненных цитоплазматических отростков или микротрубочек. Не следует путать псевдомиелиновые фигуры и специфические миелиновые фигуры, связанные с миелином. Последние вакуолизируются и фрагментируются в случаях демиелинизации или повреждении нейронов. Альтерация клеточных соединений. В мембране клетки имеются различные типы контактов, сравнимых с электрическими соединениями. Они могут быть представлены комплексами сильных (интермедиарных) или слабых (десмосомы, интердигитирующие соединения) межклеточных контактов. Патология межклеточных контактов может проявляться в их сохранении в тех случаях, когда они обязаны были исчезнуть в процессе созревания клетки: например, в эпидермисе при паракератозе (задержке созревания и слущивания клеток). В других случаях наблюдается распад тех клеточных соединений, которые должны существовать в норме. При этом клетки утрачивают связь друг с другом. Это состояние может быть вызвано уменьшением количества ионов кальция во внеклеточной жидкости или воздействием на клеточную мембрану фосфолипаз. Разделенные клетки обладают утолщенной плазматической мембраной. Альтерация клеточных контактов закономерно наблюдается в процессе канцерогенеза, лежит в основе нарушения контактного торможения пролиферации опухолевых клеток, способствует опухолевой инфильтрации и метастазированию. ЦИТОПЛАЗМА Цитоплазма в световом микроскопе при окраске гематоксилином и эозином ацидофильна, выглядит оптически однородной или мелкогранулированной. В электронном микроскопе определяются многочисленные структуры (органеллы), необходимые для метаболизма клетки. В части клеток в условиях патологии содержатся образования, не участвующие в метаболических процессах и не являющиеся структурно однородными с цитоплазмой – это включения (жир, гликоген, пигменты и др.) МИТОХОНДРИИ Митохондрии – это структуры, ограниченные двумя мембранами – наружной и внутренней, имеющие форму цилиндра диаметром 0,5-1 нм и длиной 2-5 нм. Число, форма и величина митохондрий широко варьируют в различных клетках. Митохондрии – это индикаторы функционального состояния клеток, наиболее чувствительные к агрессии. Известно, что одним из первых признаков аутолиза (гибели) клетки является вакуолизация митохондрий. Хотя митохондрии и относятся к стабильным структурам, в клетках происходит их постоянное обновление. Деструкция (разрушение) избыточного числа митохондрий осуществляется при помощи процессов аутофагии вакуолями, которые играют роль вторичных лизосом. Митохондрии – это “энергетические станции”, которые непосредственно участвуют в обмене через цикл Кребса и системы транспорта электронов дыхательной цепи. Производимая ими энергия конвертируема и накапливается внутри молекул АТФ в виде богатых энергией фосфатных соединений (макроэргических связей). АТФ производится фосфорилированием АДФ; эта реакция связана с окислением восстановленных веществ в дыхательной цепи ферментов. Для этого требуется кислород. 18 ПОВРЕЖДЕНИЯ МИТОХОНДРИЙ Причины повреждения (альтерации) митохондрий, связанные с нарушением производства АТФ (рис. 3). Рис.3 Основные биохимические участвующие в продукции АТФ. процессы, Нарушения, которые вызывают повреждение синтеза АТФ обозначены буквами, описание смотри в тексте. A. Гипогликемия: Глюкоза – главный субстрат для производства энергии в большинстве тканей и единственный источник энергии в клетках головного мозга – нейронах. Поэтому низкий уровень глюкозы в крови (гипогликемия) приводит к недостаточному производству АТФ, которое является наиболее ощутимым в мозге. B. Гипоксия: Недостаток кислорода в клетках (гипоксия) может возникать при: 1. Наличии механической преграды для дыхания или болезней легких, которые сопровождаются нарушением оксигенации крови. 2. Ишемии, или нарушении притока артериальной крови к тканям в результате общих нарушений циркуляции или возникновения местной преграды для тока крови. 3. Анемии (то есть, при снижении количества эритроцитов и/или уровня гемоглобина в крови), что приводит к снижению транспорта кислорода кровью. 4. Нарушении структуры гемоглобина (например, при отравлении угарным газом (СО), при котором образуется карбоксигемоглобин, не способный к переносу кислорода). C. Ингибирование ферментов: например, отравление цианистым калием. Цианистый калий ингибирует цитохромоксидазу, конечный фермент в дыхательной цепи, что приводит к острому дефициту АТФ во всех клетках органов и быстрой смерти. D. Разобщение окислительного фосфорилирования: разобщение окисления и фосфорилирования происходит или путем химических реакций, или путем физического отделения ферментов от митохондриальной мембраны. Митохондриальное набухание, которое является общим 19 признаком для большинства типов повреждений, является причиной разобщения окислительного фосфорилирования. Виды повреждений митохондрий Различают следующие структурные изменения митохондрий (рис. 4): o o o o увеличение числа и размеров; образование мегамитохондрий; изменение формы; изменения структуры крист митохондрий. Рис.4. Схема повреждений митохондрий. A – нормальная митохондрия; Б – дегрануляция митохондриального матрикса; В – сжатие и уплотнение митохондриального матрикса; Г – увеличение объема, фрагментация крист и разрыв наружной мембраны; Д – конденсация разрушенного материала; Е – образование трубочек; Ж и З – накопление пластинчатых крист, контактирующих с внутренней мембраной; И – кальцификация митохондрий; К – начало деления митохондрий: разделение перегородкой на две части; Л – полное деление митохондрий; М – паракристаллические включения; Н – мегамитохондрия (двойной стрелкой показаны обратимые изменения). Увеличение числа и размеров митохондрий. Избыточное увеличение числа митохондрий можно наблюдать в оптическом микроскопе. Это проявляется появлением в цитоплазме клеток оксифильных гранул. Такие клетки известны как онкоциты или, например, в щитовидной железе, как клетки Гюртля. Они имеют обильную цитоплазму, ядро в них часто отодвинуто к периферии. Онкоциты выявляются часто в щитовидной, паращитовидных, слюнных, бронхиальных и молочных железах. В секретирующих клетках онкоцитарная трансформация свидетельствует об изменении белкового синтеза. Клетки, цитоплазма которых богата митохондриями, встречаются и при других патологических состояниях (гипертрофия, воспаление, опухоли). Мегамитохондрии. Митохондрии способны к ауторепликации как пластиды (аналог митохондрий) растительных клеток. Они могут расти и делиться, достигать гигантских размеров, 20 иногда больше чем ядро – это и есть мегаметахондрии. В световом микроскопе их можно увидеть в виде светлых круглых, очень оксифильных шариков. Мегамитохондрии встречаются, например, в гепатоцитах при алкоголизме и при циррозах печени, в эпителиальных клетках канальцев почек при нефротическом синдроме, при дефиците рибофлавина, при интоксикации бромидами, при некоторых мышечных заболеваниях. Однако, известно и то, что после устранения интоксикации уже через несколько часов происходит возврат к норме гигантских митохондрий. Изменение формы митохондрий чаще всего обусловлено их набуханием. Набухание митохондрий. Оно связано с проникновением в митохондрию воды. Набухание необходимо дифференцировать от истинного увеличения объема митохондрий, известного под названием мегамитохондрии (см. ниже). Набухание митохондрий наблюдается при самых различных состояниях: голодании, гипоксии, интоксикациях, лихорадке, мышечных заболеваниях, назначении тироксина и т.д. Мутное набухание, описанное в оптическом микроскопе как зернистая дистрофия клетки, также сопровождается набуханием митохондрий. In vitro констатировано два типа набуханий. Первый тип – с малой амплитудой набухания, при котором изменение энергетической активности влечет за собой обратимую альтерацию протеиновых структур. Этот тип набухания сопровождается пассажем воды через расширенное наружное пространство, сформированное наружной мембраной, во внутреннее, образованное кристами и выполненное матриксом. При этом митохондриальный матрикс сжимается и становится очень плотным. После фазы контракции митохондрии могут возвращаться в нормальное состояние. Второй тип – с большой амплитудой набухания, возникает в результате увеличения проницаемости внутренней мембраны. Следствием этого является разглаживание и фрагментация крист. Набухание с большой амплитудой вначале может корригироваться увеличением концентрации АТФ и магнезии, но после повреждения наружной мембраны быстро становится необратимым (т.е. смертельным). Оно сопровождается in vivo гибелью гранул митохондриального матрикса, которые вначале просветляются, затем уплотняются и образуют хлопья во внутренней камере. Заключительный этап гибели характеризуется тем, что обе мембраны, внутренняя и наружная, разрываются. При некоторых состояниях на внутренней мембране могут образовываться преципитаты фосфата кальция, что ведет к кальцификации (омелотворению) митохондрий. Эти изменения также являются необратимыми. Изменения структуры крист митохондрий могут касаться их размеров, формы и числа: o o деформация крист и уменьшение их числа (встречается при пониженной активности митохондрий); увеличение числа крист митохондрий – свидетельство возрастающих функциональных потребностей клетки. Наряду с изменением крист в условиях патологии, наблюдается изменение структуры плотных гранул митохондриального матрикса. Эти гранулы диаметром от 20 до 50 нм аккумулируют дивалентные катионы. Кроме кальция, магния, фосфора и других неорганических субстанций, матрикс плотных гранул образован протеинами и липидами. Их увеличение в объеме наблюдается в клетках, перенасыщенных ионами кальция, что может вести к смертельному повреждению клетки. Гипертрофия (увеличение в объеме) этих гранул выявлена при ишемии миокарда, в гепатоцитах при интоксикации четыреххлористым углеродом, в мышечных клетках при тетанусе. Уменьшение или исчезновение плотных гранул происходит в онкоцитах, гепатоцитах и клетках кишечного эпителия при ишемии. ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ 21 Эндоплазматический ретикулум (ЭР) в цитоплазме образует многочисленные сплетения из щелей и каналов. Он участвует в формировании ядерной мембраны и аппарата Гольджи. Функция мембран, формирующих ретикулум, различна в зависимости от их связи с рибосомами: "шероховатый ЭР"– это место белкового синтеза, составляющего основу клеточной секреции белка, тогда как "гладкий ЭР" играет роль в синтезе углеводов, метаболизме стероидов и различных токсических субстанций, которые необходимо нейтрализовать. Он также имеет отношение к метаболизму гликогена. Развитость ЭР является выражением синтетической активности, что можно наблюдать в экзокринных клетках поджелудочной железы или плазмоцитах, однако накопление продуктов синтеза в ЭР может быть обусловлено замедлением их экскреции. Примером этого служат Русселевские тельца – округлые включения, обнаруживаемые в старых плазмоцитах. Русселевские тельца называют надгробными памятниками плазматическим клеткам. Липопротеиды, входящие в состав мембран ЭР, по мнению большинства ученых, аналогичны тем, что входят в состав наружной клеточной мембраны. Обе мембраны могут соединяться и тогда ЭР открывается наружу клетки, в частности, это происходит в феноменах клеточной секреции. С другой стороны, удается рассмотреть тот момент, когда субстанции, проникающие в клетку, появляются в ЭР, при этом они, как правило, направляются к лизосомам. Следовательно, ЭР оберегает клетку от вторжения в нее инородных субстанций. Описанное под названием "дегрануляция шероховатого ЭР" уменьшение числа рибосом, связанных с ЭР, и общего числа рибосом часто наблюдается в гепатоцитах при интоксикации этионином, четыреххлористым углеродом и пиромицином. Эти изменения обратимы и свидетельствуют о снижении белкового синтеза. Наконец, необходимо помнить, что ЭР также является пристанищем для некоторых вирусов, в частности ретровирусов. В условиях патологии можно наблюдать два вида морфологических изменений – гиперплазию и атрофию эндоплазматического ретикулума. Гиперплазия ЭР (гладкого или шероховатого), т.е. увеличение его количества может сопровождаться образованием концентрических структур, которые в световом микроскопе часто видны как участки эозинофильной цитоплазмы. Биохимически доказано, что в структурах, сформированных ГЭР, увеличивается число энзимов, ответственных за детоксикацию, таким образом, это явление свидетельствует об участии гладкого ЭР в процессах детоксикации. Подобные изменения неспецифичны и наблюдаются при воздействии афлотоксина, тетрахлористого углерода, ДДТ, диметилнитрозамина, фосфора, прогестерона, при вирусных инфекциях или опухолях (гепатома). Атрофия ЭР, т.е. уменьшение его размеров сопровождается снижением белково-синтетической функции клетки (при голодании, болезнях печени, старении). АППАРАТ ГОЛЬДЖИ (пластинчатый комплекс). Структуры Гольджи образованы сплющенными мешочками (вакуолями), содержащими секреторные гранулы и анастамозами, которые взаимосвязаны с эндоплазматическим ретикулумом. В них протеины, предназначенные для секреции, конъюгируются с углеводными группами. Величина аппарата Гольджи связана с синтетической активностью клетки и обусловлена либо уровнем наружной секреции, например, в печени или поджелудочной железе, либо интенсивностью синтеза, необходимой для жизнедеятельности самой клетки, например, в нейронах. Морфологические проявления нарушений секреторной функции выражаются или в виде гиперплазии пластинчатого комплекса, то есть увеличения площади его мембран и количества секреторных гранул, либо в виде атрофии пластинчатого комплекса, что сопровождается редукцией (уменьшением) вакуолей и потерей секреторных гранул. Гиперплазия аппарата Гольджи обычно сочетается с гиперплазией эндоплазматического ретикулума. Если синтез тех или иных веществ опережает их секрецию и выведение, то эти вещества накапливаются в аппарате Гольджи и могут его повреждать. Например, накопление желчи в гепатоцитах при холестазе. Атрофия аппарата Гольджи свидетельствует о снижении его функциональной активности. Одной из причин такого снижения может быть белковое голодание, а также нарушение взаимодействия пластинчатого комплекса с эндоплазматической сетью. ЛИЗОСОМЫ 22 Лизосомы встречаются в клетках в норме и патологии. Они участвуют в питании клетки, разрушении клеток или их стареющих частей, тем самым облегчая восстановление клеток или способствуя их нормальному созреванию. Лизосомы обеспечивают сохранность биологического равновесия, нарушенного агрессивными агентами при многочисленных процессах – воспалении, иммунной защите, нарушении коагуляции крови и др. Лизосомы можно определить как электронно-плотные структуры небольших размеров, которые имеют вид полиморфных гранул или везикул, окруженных липопротеидной мембраной (рис. 5). Это определение относится, главным образом, к первичным лизосомам, которые являются дериватами (производными) эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи. Они способны разрушать протеины, липиды, полисахариды и нуклеиновые кислоты при помощи более 50 лизосомальных ферментов типа гидролаз. Рис.5. Схема формирования первичных и вторичных лизосом Первичные лизосомы объединяются с другими вакуолями, выбрасывая свое содержимое в них, и образуют таким образом вторичные лизосомы: пинолизосомы, фаголизосомы и аутофаголизосомы или цитолизосомы (цитолизомы). Они довольно полиморфны и богаты кислой фосфатазой. Если процесс переваривания полностью не осуществляется, в них образуются резидуальные (остаточные) тельца или телолизосомы, имеющие самый разнообразный вид. Одни из них удаляются из клетки путем экзоцитоза, другие – путем клазматоза. Некоторые телолизосомы подвергаются биохимической переработке и удаляются путем диффузии через клеточную мембрану. Другие могут образовывать коричневатые комплексы, такие как липофусцин, липосидерин, гемосидерин и др., которые остаются внутриклеточно или удаляются из клетки. Гранулы липофусцина рассматриваются некоторыми авторами как продукты распада липопротеидов мембран и носят название "пигмент изнашивания клетки". Их называют также третичными лизосомами. Таким образом, лизосомы относятся к внутриклеточной литической, или "переваривающей" системе. В некоторых клетках переваривающая функция может быть доминирующей, как например, в полиморфно-ядерных лейкоцитах. В отличие от большинства органелл, ранее изученных, лизосомы обладают катаболической, а не анаболической функцией. Эту функцию лизосомы осуществляют при помощи двух механизмов – путем эндоцитоза и аутофагии. 23 Эндоцитоз. Этот процесс очень часто наблюдается в проксимальных извитых канальцах почек. Протеины, особенно с низким молекулярным весом, после прохождения гломерулярного фильтра реабсорбируются и накапливаются лизосомами клеток эпителия извитых канальцев почек. Повидимому, именно это явление Вирхов описал под названием "мутное набухание". Наличие в клетках канальцев почек при многих протеинуриях гранул с положительной реакцией на кислую фосфатазу свидетельствует об их лизосомальном происхождении. Аналогичное накопление протеинов, осуществляемое лизосомами, может наблюдаться в печени (клетках Купфера, мононуклеарных фагоцитах). Аутофагия. Способность лизосом захватывать и разрушать собственные структуры клетки объясняет, каким образом большие молекулы, такие как гликоген и ферритин, могут проникать в эти органеллы. Механизм аутофагии начинается с образования вокруг участка цитоплазмы системы гладких мембран, которые охватывают циркулярно этот участок и сливаются в форме вакуоли, в которую первичные лизосомы выбрасывают свои энзимы. Этот феномен, описываемый под названием "фокальный клеточный некроз", играет роль внутреннего регулятора цитоплазмы. Можно предположить, что он позволяет клетке контролировать число ее митохондрий, репродукция которых осуществляется более или менее автономно. ЛИЗОСОМАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ Повреждение лизосомальных мембран. Дестабилизация (лабилизация) лизосомальных мембран в виде трещин и разрывов может наблюдаться при воздействии различных агрессивных факторов: ионизирующей радиации, аноксии, шоке, отравлении тетрахлористым углеродом, воздействии кремния, недостатке витаминов и гипервитаминозе А, воздействии бактериальных эндотоксинов и т.д. В этих случаях гидролазы диффундируют в клетку, что ведет к ее некрозу или прогрессивному разрушению путем самопереваривания. Однако, имеется большое число стабилизаторов лизосомальной мембраны, защищающих ее от внешних воздействий. К ним относятся холестерол, кортикоиды, витамин Е в малых дозах, антигистамин и т. д. Они повышают резистентность клеток по отношению к агрессору. Лизосомы продуцируют также большое число инактиваторов агрессивных агентов, например, при воспалении, иммунных реакциях, интоксикации. Когда эта функция избыточна и превышает силу агрессии или блокирует ее природу, лизосомы не принимают больше участия в гомеостазе. Они становятся анормальными и растянутыми. Недостаток лизосомальных энзимов. В лизосомах могут отсутствовать некоторые энзимы, необходимые для нормального метаболизма клеток. Энзимопатия или дисметаболическая болезнь имеет врожденный характер и передается по наследству по аутосомно-рецессивному типу. Дефицит энзимов наблюдается наиболее часто при гликогенозах (болезнь Помпе, болезнь Гирке), липидозах (недостаточность липаз адипозоцитов), гепатозах (болезнь Дабина-Джонсона). Эти состояния иногда называют "болезнями накопления". В реальной действительности речь идет не об избыточном образовании различных субстанций, а о замедлении или остановке разрушения их метаболитов при нормальном синтезе. Выражение "лизосомальные болезни" отражает генетический дефицит лизосомальных ферментов, а не собственно повреждение лизосом. Только некоторые состояния могут несомненно соответствовать этому термину. Это редкая болезнь Шедиака-Хигачи, при которой выявляются крупные гранулы в поврежденных лизосомах полинуклеаров крови. Аналогичное состояние наблюдается также у алеутских норок и касается нарушения синтеза различных клеточных включений, в частности, зерен меланина, что сопровождается их избыточным накоплением в лизосомах и нарушением функции. Синдром включает: альбинизм, нейтропению, аденопатию, гепатоспленомегалию, рецидивирующие инфекции. Феномен накопления в лизосомах лежит в основе болезни Вильсона, при которой накапливается медь и гемохроматоза, сопровождающегося накоплением ферритина. ПЕРОКСИСОМЫ (микротельца) 24 Пероксисомы представляют собой гранулы, содержащие множество энзимов, таких как Даминоацид-оксидаза, каталаза и уриказа (отсюда название – урикосомы). Эти органеллы выявляются среди ЭР. Увеличение их числа в гепатоцитах описано при применении медикаментов, снижающих уровень липемии, вирусном гепатите, лептоспирозе, в кардиомиоцитах при длительном воздействии этанола. Изменение структуры урикосом было описано при болезнях Menkes и Wilson. Уменьшение числа пероксисом и снижение синтеза их ферментов наблюдается в печени при воспалении, а также при опухолевом росте. Разрушение пероксисом отмечается при гиперлипидемии и гиперхолестеринемии. ПЕРОКСИСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ В настоящее время известны три синдрома, которые рассматривают как наследственные пероксисомные болезни: акаталаземия, цереброгепаторенальный синдром Целлвегера и системная недостаточность карнитина. Акаталаземия – заболевание, в основе которого лежит резкое снижение активности каталазы в печени и других органах. Основным клиническим синдромом этого заболевания являются гангренозные изъязвления полости рта. Цереброгепаторенальный синдром Целлвегера характеризуется: 1. 2. 3. 4. 5. отсутствием пероксисом в гепатоцитах; снижением каталазной активности печени до 20% и менее; редукцией эндоплазматического ретикулума; атрофией и уменьшением числа митохондрий; увеличением в гепатоцитах количества гранул гликогена и липидных вакуолей. Ведущим клиническим проявлением недостаточности пероксисом является нарушение синтеза желчных кислот. Системная недостаточность карнитина сопровождается окислением жирных кислот в скелетных мышцах, печени, плазме крови. В клинике наблюдается миопатия с периодическими нарушениями функции печени и головного мозга. ЦИТОЗОЛЬ (ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ МАТРИКС) Цитозоль – это компонент цитоплазмы, структурно не относящийся к органеллам и содержащий белки, из которых происходит сборка органелл, растворимых ферментов, участвующих в промежуточном обмене клетки. Его вязкость варьирует, возрастая с увеличением количества содержащихся в нем филаментов. Вариации плотности цитозоля Увеличение плотности цитозоля. Это неспецифический ответ на различные типы повреждающих факторов: аноксию или гипоксию, интоксикацию, действие вируса, раковую интоксикацию, ионизирующую радиацию, воздействие высокой температуры, электрический ток и т.д. Цитоплазма становится ацидофильной в световом микроскопе и более плотной при обычном электронно-микроскопическом изучении в результате уменьшения содержания в ней воды или денатурации белков. Альтерация сопровождается в некоторых случаях дилятацией шероховатого ЭР или уплотнением митохондриального матрикса и нуклеоплазмы. Она не всегда обратима. При коагуляционном некрозе в электронном микроскопе видны плотные и аморфные обрывки гиалоплазмы, а в световом микроскопе цитоплазма однообразно ацидофильна. 25 Уменьшение плотности цитозоля может быть связано с уменьшением или прекращением белкового синтеза, а также с проникновением в цитоплазму воды. При локальном уменьшении плотности говорят о хромолизе. ПАТОЛОГИЯ НЕМЕМБРАННЫХ ОРГАНЕЛЛ РИБОСОМЫ Рибосомы, как свободные, так и связанные с мембранами эндоплазматического ретикулума, являются необходимыми органоидами для распознавания генетического кода клетки. Локализация рибосом связана с типом синтезируемых белков. Свободные рибосомы, находящиеся в базофильных эритробластах и в нейронах, обеспечивают синтез клеточных белков. Напротив, рибосомы, ассоциированные с мембранами ЭР, выявляются во всех секретирующих клетках. В условиях патологии рибосомы могут строить хорошо очерченные геометрические фигуры. Например, при воздействии афлотоксина и в опухолевых клетках лимфомы Беркитта они имеют вид спирали. Аналогичные изменения наблюдаются в клетках при гипотермии, при кислородном голодании и дефиците белка в организме. ПАТОЛОГИЯ МИКРОТРУБОЧЕК И МИКРОФИЛАМЕНТОВ Микротрубочки (макрофиламенты) занимают особое место в межклеточных сообщениях. Большинство клеток содержат комплексы фибриллярных структур, которые выполняют опорную, транспортную, сократительную и двигательную функции. Специализированные клетки могут также содержать аналогичные фибриллы, но они отличаются биомеханически. Для некоторых органелл характерно соединение микротрубочек в группы, обычно числом девять, например, триплеты в центриолях, дуплеты в ресничках. Микротрубочки являются очень сложными структурами и содержат много протеинов, а также АТФ-азу, которая участвует в построении мерцательного эпителия. Существуют генетические аномалии числа или расположения дуплетов. Например врожденный синдром неподвижных ресничек (синдром Картагенера) характеризуется тем, что реснички покровного эпителия дыхательных путей и слизистой оболочки среднего уха неподвижны или малоподвижны. Поэтому мукоцилиарный транспорт резко ослаблен или отсутствует, что ведет к хроническому воспалению дыхательных путей и среднего уха. У таких больных неподвижны также сперматозоиды, так как их хвост эквивалентен ресничкам. Отсутствие связи между периферическими и центральными дуплетами в ресничках сопровождается их неподвижностью. Это может наблюдаться при самой разнообразной патологии: 1. при инфекционных бронхитах, сопровождающихся иммобилизацией ресничек и отсутствием их движений в слизистой бронха; 2. у курильщиков очень часто отмечается неподвижность патологически измененных ресничек, в которых содержится множество дуплетов (рис.6); 3. размножение центриолей с образованием "кист ресничек" часто наблюдается в генитальном тракте женщин при хронических воспалительных заболеваниях (гонорея, хламидиоз, уреаплазмоз и др.) 26 Рис.6. Ультраструктура слизистой оболочки носа. Сканирующая электронная микроскопия. а – редукция ресничек мерцательного б – неизмененный реснитчатый эпителий. эпителия при пылевом бронхите; Различные вещества, например, колхицин, алкалоиды барвинка (винбластин, винкристин), сульфгидрильные реактивные группы (кокадилат, диамид) могут разрушать микротрубочки. Все эти вещества влияют на митоз, изменяют функции клеток, связанные с микротрубочками. Микрофиламенты. Актиновые филаменты и миозин обнаружены почти во всех клетках, независимо от того, являются ли они мышечными или немышечными. Патология микрофиламентов разнообразна по этиологии и патогенезу. Резкое увеличение микрофиламентов находят в эпителии желчных протоков при первичном билиарном циррозе печени. Известно, что циркуляция желчи в печени регулируется микрофиламентозной системой. Однако вопрос о том, первична или вторична аккумуляция микрофиламентов в эпителии билиарной системы, еще не решен. Увеличение количества микрофиламентов описано в клетках при заживлении ран, а также в опухолях, особенно в зонах инвазии. Промежуточные филаменты достаточно специализированы в зависимости от типа клеток. Однако, в клетках одного и того же происхождения могут встречаться промежуточные филаменты разного типа. К промежуточным филаментам относятся: цитокератины – в эпителиальных клетках, десмин – в мышечных клетках, виментин – в мезенхимальных клетках, нейрофиламенты – в клетках центральной и периферической нервной системы, глиальные филаменты – в клетках глии. Патология промежуточных филаментов связана с их накоплением в клетке и наблюдается при образовании алкогольного гиалина (телец Мэллори), болезни Альцгеймера и некоторых формах кардиомиопатий. 1. Гиалин Мэллори (алкогольный гиалин). Известный американский патолог Мэллори в начале века описал в клетках печени при алкоголизме гиалиновые включения неправильной формы, которые носят его имя. Длительное время дискутировался вопрос об их специфичности. Гиалин Мэллори может появляться во многих случаях, но чаще всего при алкогольном циррозе. Экспериментально он был вызван у животных с помощью гризеофульвина (его используют в клинике как антигрибковое средство). В настоящее время накопление промежуточных филаментов является морфологическим маркером хронического алкоголизма. 2. Болезнь Альцгеймера или “пресенильная” деменция сопровождается образованием фибриллярных масс в нейронах коры головного мозга у пожилых людей. Эти фибриллярные 27 массы окрашиваются как амилоидные субстанции конго-красным и дают двойное лучепреломление в поляризованном свете. Но они всегда выявляются внутриклеточно, в отличие от амилоида, который всегда расположен экстрацеллюлярно. В клинике у таких больных развивается слабоумие. 3. Кардиомиопатии, связанные с нарушением метаболизма десмина, клинически проявляются прогрессирующей недостаточностью миокарда и характеризуются массивными отложениями в кардиомиоцитах ШИК-негативного материала, состоящего из промежуточных филаментов. ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ Секреторные гранулы. Они представлены в клетках тремя разновидностями – это гранулы экзо-, эндо- или нейросекретов. Важное место в патологии занимает секреция аномальных (больших по объему) секреторных гранул при синдроме Шедиак-Хигачи. Меланин и меланосомы. Меланин секретируется меланоцитами кожи, специфической функцией которых является синтез меланинового пигмента и образование меланосом. Оба этих процесса независимы, поскольку меланоциты могут содержат меланосомы без меланина. Такие меланоциты встречаются у альбиносов и при локальной депигментации кожи. При ультрафиолетовом облучении в базальных кератиноцитах происходит накопление меланосом над апикальной частью ядра, что формирует своеобразный экран, защищающий генетический аппарат клетки от повреждающего излучения. При альбинизме невозможен синтез меланина вследствие недостаточной полимеризации дериватов ароматических кислых аминов. Белковые гранулы описаны двух типов. Примером первого типа могут служить белковые гранулы, обычно ацидофильные в световом микроскопе, ШИК-положительные (гликопротеины), наличие которых обусловлено дефицитом α1-антитрипсина. Они могут встречаться в клетках печени, почек, в нейронах, в доброкачественных или злокачественных опухолях. α1-антитрипсин образуется в печени и ингибирует коллагеназу, а в большинстве тканей – эластазу. При дефиците α1-антитрипсина эластаза повреждает легочную ткань, что приводит к развитию эмфиземы. Примером второго типа служат ацидофильные белковые гранулы, или тельца Леви, наблюдаемые в симпатических нейронах. Они представляют собой удлиненной формы эозинофильные и ШИКнегативные образования и являются типичными для идиопатической болезни Паркинсона. Тубулоретикулярные включения располагаются в эндоплазматическом ретикулуме и образуют ячейки из анастомозирующих между собой неправильных трубочек. Они впервые были обнаружены в гломерулярных капиллярах почек при аутоиммунном заболевании – диссеминированной красной волчанке. Эти включения имеют сходство с некоторыми вирусными включениями, например, с миксовирусами. Имеется гипотеза, что тубулоретикулярные включения имеют вирусное происхождение. Они выявляются в коже, в почках, в лимфоцитах при различных повреждениях – склеродермии, идиопатической пурпуре, синдроме Гудпасчера, при злокачественных лимфомах. Их можно воспроизвести экспериментально при помощи 5-бром-деоксиуридина в культуре лимфоцитов. Этот препарат используется в антивирусной терапии и может демаскировать латентный вирус. ЯДРО Сублетальные альтерации, обратимые Конденсация и маргинация хроматина – накопление хроматина под мембраной ядра в виде регулярной ленты или маленьких комочков. При этом ядро несколько уменьшено в объеме. Конгломерат хроматина появляется в результате снижения pH клеток при усиленном гликолизе. Этот процесс представляет собой непосредственный ответ на разнообразную агрессию и, несомненно, первое его проявление. 28 Изменение ядерной мембраны. Вакуоли и псевдовакуоли. Известно, что ядерная мембрана состоит из двух липопротеидных листочков (пластинок), в которых имеются поры или округлые отверстия. Внутренняя пластинка гладкая, наружная покрыта рибосомами и находится в контакте с эндоплазматическим ретикулумом. В условиях патологии в ядрах могут появляться истинные вакуоли и псевдовакуоли. При воздействии ряда болезнетворных факторов эта мембрана может становится прерывистой, например, при дилятации перинуклеарных цистерн, либо образовывать локальные пузырьки путем инвагинации внутреннего листка ядерной мембраны, например, в ответ на действие радиации. Это и есть истинные внутриядерные вакуоли. Псевдовакуоли формируются путем внутриядерной инвагинации цитоплазмы, окружены двумя пластинками мембраны и содержат различные частицы, органеллы, в частности рибосомы. Они характерны для некоторых типов клеток, таких как менингеальные, шванновские, невусные и т.д., а также выявляются в опухолевых клетках. Псевдовакуоли обнаруживаются в гепатоцитах при различных метаболических нарушениях. Внутриядерные включения. Различают истинные включения и псевдовключения. Истинные включения представлены некоторыми вирусами. Псевдовключения представляют собой частицы гликогена (в ядрах гепатоцитов при сахарном диабете), а также сферические, линейные, фибриллярные структуры, природа которых не всегда известна. В глиальных клетках фибриллярные структуры выявляются после воздействия гидрооксида алюминия Al(OH)3. Появление сферических тел связано с повышенным синтезом протеинов и накоплением фибриллярных структур. Сложные структуры появляются в гепатоцитах и эпителиальных клетках канальцев почек после воздействия тяжелых металлов (Pb и Vi). Летальные повреждения, необратимые Различают три типа необратимых морфологических изменений ядра: пикноз, кариорексис и кариолизис. Пикноз. Неблагоприятным исходом обратимой конденсации и маргинация хроматина под ядерной оболочкой может быть необратимая тотальная его конденсация по всей площади ядра. Тогда ядро становится гомогенным, интенсивно базофильно окрашенным и сморщенным – это и есть пикноз. Очевидно, что когда ядро пикнотично – оно мертвое. Нити хроматина конденсируются в результате действия ДНК-азы и лизосомальных катепсинов и их деструкция наступает более или менее быстро. Кариорексис (rexis – разрыв). Это раскалывание конденсированного хроматина, обычно на небольшие по объему, неправильной формы фрагменты, которые могут находится внутри ядерной мембраны, если она сохранена или располагаться в цитоплазме при ее деструкции. Кариолизис (lysis – растворение, расплавление) – это вид смерти ядра, при котором хроматин более или менее тотально дезинтегрирован и не окрашивается. Создается впечатление, что ядро лишено хроматина, исчезающего вследствие абсорбции окружающей цитоплазмой. Считают, что кариопикноз, кариорексис и кариолизис существуют как последовательные стадии смерти ядра. В действительности, очень часто, но не постоянно, кариорексис может наблюдаться без пикноза и кариолизис может не наступить, если клетка умрет тотчас после пикноза или кариорексиса, а фрагменты хроматина при этом элиминируются наружу. Альтерация митоза 29 Аномалии митотического ритма. Митотический ритм, обычно адекватный потребности восстановления стареющих, десквамированных, погибших клеток, в условиях патологии может быть изменен. Замедление ритма наблюдается в стареющих или маловаскуляризированных тканях, увеличение ритма – в тканях при разных видах воспаления, гормональных воздействиях, в опухолях и др. Аномалии развития митозов. Некоторые агрессивные агенты, действуя на фазу S, замедляют синтез и дупликацию ДНК. К ним относятся ионизирующая радиация, различные антиметаболиты (метатрексат, меркапто-6-пурин, флюоро-5-урацил, прокарбозин и др.). Их используют для противоопухолевой химиотерапии. Другие агрессивные агенты действуют на фазу М и препятствуют образованию ахроматического веретена. Они изменяют вязкость плазмы, не расщепляя нити хромосом. Такое цитофизиологическое изменение может повлечь за собой блокаду митоза в метафазу, а затем – острую смерть клетки, или митонекроз. Митонекрозы часто наблюдаются, в частности, в опухолевой ткани, в очагах некоторых воспалений с некрозом. Их можно вызвать при помощи подофиллина, который применяется при лечении злокачественных новообразований. Аномалии морфологии митозов. При воспалении, действии ионизирующей радиации, химических агентов и особенно в злокачественных опухолях обнаруживаются морфологические аномалии митозов. Они связаны с тяжелыми метаболическими изменениями клеток и могут быть обозначены как “абортивные митозы”. Примером такой аномалии служит митоз с анормальным числом и формой хромосом; трех-, четырех- и мультиполярные митозы. Многоядерные клетки. Клетки, содержащие множество ядер, встречаются и в нормальном состоянии, например: остеокласты, мегакариоциты, синцитиотрофобласты. Но они встречаются часто и в условиях патологии, например: клетки Ланхганса при туберкулезе, гигантские клетки инородных тел, множество опухолевых клеток. Цитоплазма таких клеток содержит гранулы или вакуоли, число ядер может колебаться от нескольких единиц до нескольких сотен, а объем отражен в названии – гигантские клетки. Происхождение их вариабельно: эпителиальные, мезенхимальные, гистиоцитарные. Механизм формирования гигантских многоядерных клеток различен. В одних случаях их образование обусловлено слиянием мононуклеарных клеток, в других оно осуществляется благодаря делению ядер без деления цитоплазмы. Считают также, что их образование может быть следствием некоторых аномалий митоза после облучения или введения цитостатиков, а также при злокачественном росте. ИЗМЕНЕНИЯ ЯДРЫШЕК В нормальных условиях размеры и структура ядрышек в большинстве случаев адекватны интенсивности клеточного белкового синтеза. В условиях патологии (например, в опухолевых клетках) высокая функциональная (секреторная) активность клетки часто сопровождается увеличением объема, а иногда и количества ядрышек с их вакуолизацией. В этих случаях говорят о ядрышковой гидропии (или гидропическом ядрышке). Дезинтеграция (сепарация) ядрышковых структур на гранулы и фибриллы РНК отражает нарушение функционального состояния как ядрышек, так и клетки, и встречается при действии различных агентов, таких как актиномицин, афлатоксин, ионизирующая радиация и сопровождается изменением синтеза РНК. Для проверки степени усвоения Вами материала лекции "Ультраструктурные основы патологии клетки", попробуйте ответить на вопросы тестовых заданий. Повреждения. Паренхиматозные дистрофии ПОВРЕЖДЕНИЯ Актуальность темы 30 Познание общепатологических процессов обычно начинают с изучения структурных основ повреждения, поскольку любое проникновение болезнетворного агента в организм, уже само по себе, подразумевает повреждение клеток, органов и тканей. Под термином "повреждение" или "альтерация" (от лат. alteratio – изменение) в патологической анатомии принято понимать изменения структуры клеток, межклеточного вещества, тканей и органов, которые сопровождаются снижением уровня их жизнедеятельности или ее прекращением. В группу повреждений включены такие общепатологические процессы как дистрофии, апоптоз, некроз, а также атрофия. Атрофия, хотя и представляет собой один из вариантов адаптации организма к изменившимся условиям жизнедеятельности под влиянием неблагоприятных факторов, отнесена в эту группу на основании того, что, по сути, является гипобиотическим процессом. Причины, способные вызвать повреждение, очень разнообразны и могут действовать непосредственно или опосредованно (через гуморальные и рефлекторные влияния). Характер и степень повреждения зависят от природы и силы повреждающего фактора, структурно-функциональных особенностей органа или ткани, а также от реактивности организма. В одних случаях возникают поверхностные и обратимые изменения, касающиеся обычно лишь ультраструктур, в других – глубокие и необратимые, которые могут завершиться гибелью не только клеток и тканей, но иногда и целых органов. Большое количество экзогенных повреждающих факторов, включая инфекционные и токсические (алкоголь, наркотики, тяжелые металлы) агенты, включаясь непосредственно в различные биохимические процессы клетки и межклеточных структур, вызывают в них как морфологические, так и функциональные изменения (стереотипные ответные реакции). Точный момент, при достижении которого повреждение (дистрофия) становится необратимым, приводящим к смерти клетки (некрозу), является неизвестным. Апоптоз и некроз – это местная смерть, то есть гибель клеток и тканей при жизни организма. Он сопровождается необратимыми биохимическими и структурными изменениями. Некротизированные клетки прекращают функционировать. Если некроз достаточно обширный, то он клинически проявляется в виде болезни (инфаркт миокарда, ишемический инсульт). К не смертельным повреждениям клетки можно отнести дистрофии. Для изучения этой главы Вам необходимы знания по анатомии человека и гистологии, касающиеся структурных единиц, из которых состоят органы (например, в почках – это нефрон, в печени – печеночная долька), по биохимии нужны сведения об обменных процессах, которые поддерживают гомеостаз нормальных клеток и межклеточных структур. Нужно вспомнить, что паренхиму органа составляют те клетки, которые осуществляют главную функцию данного органа. Например, в сердце это кардиомиоциты, в печени – гепатоциты и т.д. Что строму большинства органов составляет волокнистая соединительная ткань, кровеносные и лимфатические сосуды и нервы. Полученные знания о структуре и функции повреждений очень важны и необходимы специалисту любого медицинского профиля, поскольку нет ни одного заболевания, при котором не наблюдалось развитие альтерации. Кроме того, альтерация тесно связана со многими другими общепатологическими процессами и является причиной их развития, она также может быть одним из компонентов этих процессов, например, воспаления. Все вышеперечисленное свидетельствует об актуальности предлагаемой для изучения темы. Цель обучения – уметь распознавать основные структурные признаки альтеративных изменений в органах человека, обусловленные воздействием различных патогенных факторов и интерпретировать функциональное значение этих изменений. Для этого необходимо уметь: 31 o o o определять макро- и микроскопические признаки различных видов дистрофий, некроза, апоптоза и атрофии; определять обратимость и необратимость выявленных структурных изменений; трактовать исход и значение альтеративных изменений для организма. ДИСТРОФИИ Под трофикой понимают совокупность механизмов, определяющих метаболизм и структурную организацию клетки (ткани), необходимых для выполнения специализированной функции. Дистрофия (от греч. dys – нарушение и trophо – питаю) – это количественные и качественные структурные изменения в клетках и/или межклеточном веществе органов и тканей, обусловленные нарушением обменных процессов. При дистрофиях в результате нарушения трофики в клетках или в межклеточном веществе накапливаются различные продукты обмена (белки, жиры, углеводы, минералы, вода). Морфологическая сущность дистрофий выражается в: o o o o увеличении или уменьшении количества каких-либо веществ, содержащихся в организме в норме (например, увеличение количества жира в жировых депо); изменении качества, то есть физико-химических свойств веществ, присущих организму в норме (например, изменение тинкториальных свойств коллагеновых волокон при мукоидном набухании и фибриноидных изменениях); появлении обычных веществ в необычном месте (например, накопление жировых вакуолей в цитоплазме клеток паренхиматозных органов при жировой дистрофии); появлении и накоплении новых веществ, которые не присущи для него в норме (например, белка амилоида). Таким образом, дистрофия является морфологическим выражением нарушений метаболизма клеток и тканей. Среди механизмов поддержания нормальной трофики выделяют клеточные и внеклеточные. Клеточные механизмы обеспечиваются структурной организацией клетки и ее ауторегуляцией, обеспечивающейся генетическим кодом. Внеклеточные механизмы трофики обеспечиваются транспортными интегративными (нервная, эндокринная, гуморальная) системами ее регуляции. (кровь, лимфа) и Непосредственной причиной развития дистрофий могут служить: 1. Различные факторы, повреждающие ауторегуляцию клетки, среди них: A. Токсические вещества (в том числе токсины микроорганизмов). B. Физические и химические агенты: высокая и низкая температуры, определенные химические вещества (кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов, многие органические вещества), ионизирующая радиация. C. Приобретенная или наследственная ферментопатия (энзимопатия). D. Вирусы. Цитопатогенные вирусы могут вызывать лизис клетки путем непосредственного прямого включения в клеточные мембраны. Другие вирусы могут встраиваться в клеточный геном и вызывать соответствующее нарушение белкового синтеза в клетке. Некоторые вирусы могут вызывать лизис клеточных мембран опосредованно путем иммунного ответа, вызванного вирусными антигенными детерминантами на поверхности инфицированной клетки. 2. Нарушения функции энергетических и транспортных систем, обеспечивающих метаболизм и структурную сохранность тканей (клеток), при которых имеет место: A. Гипогликемия: Макроэргические связи АТФ представляют собой наиболее эффективный источник энергии для клетки. АТФ производится путем окислительного 32 фосфорилирования АДФ; эта реакция связана с окислением восстановленных веществ в дыхательной цепи ферментов. Глюкоза – основной субстрат для производства энергии в большинстве тканей и единственный источник энергии в мозговых клетках. Низкий уровень глюкозы в крови (гипогликемия) приводит к недостаточному производству молекул аденозинтрифосфата (АТФ), что наиболее выражено в головном мозге. B. Гипоксия: Недостаток кислорода в клетках (гипоксия) может возникать при: 1. обструкции дыхательных путей или болезни, предотвращающей оксигенацию крови в легких; 2. ишемии, или нарушении тока крови в тканях в результате общих или местных нарушений циркуляции крови; 3. анемии (то есть, при снижении уровня гемоглобина в крови), что приводит к снижению транспорта кислорода кровью; 4. нарушении структуры гемоглобина (например, при отравлении угарным газом (СО)), при этом образуется метгемоглобин, не способный к переносу кислорода; это приводит к такому же результату, что и при анемии. 3. Нарушения эндокринной и нервной регуляции: A. Заболевания эндокринных органов (тиреотоксикоз, диабет, гиперпаратиреоз и т.д.) B. Болезни центральной и периферической нервной систем (нарушенная иннервация, опухоли головного мозга). Морфогенез дистрофий Среди механизмов, ведущих к развитию характерных для дистрофий изменений, различают инфильтрацию, декомпозицию (фанероз), извращенный синтез и трансформацию. Инфильтрация – избыточное проникновение продуктов обмена из крови и лимфы в клетки или межклеточное вещество и/или нарушение включения их в метаболизм с последующим накоплением. Например, инфильтрация белком эпителия проксимальных канальцев почек при нефротическом синдроме, инфильтрация липопротеидами интимы аорты и крупных артерий при атеросклерозе. Декомпозиция (фанероз) – распад сложных в химическом отношении веществ. Например, распад липопротеидных комплексов и накопление в клетке жира в свободном состоянии (жировая дистрофия кардиомиоцитов при дифтерийной интоксикации). Распад полисахаридно-белковых комплексов лежит в основе фибриноидных изменений соединительной ткани при ревматических болезнях. Трансформация – переход одного вещества в другое. Такова, например, трансформация углеводов в жиры при сахарном диабете, усиленная полимеризация глюкозы в гликоген и др. Извращенный синтез – это синтез в клетках или в тканях веществ, не встречающихся в них в норме. К ним относятся: синтез аномального белка амилоида в клетке и образование аномальных белково-полисахаридных комплексов амилоида в межклеточном веществе, синтез белка алкогольного гиалина гепатоцитом, синтез гликогена в эпителии узкого сегмента нефрона при сахарном диабете. Характерная морфология дистрофий выявляется, как правило, на тканевом и клеточном уровнях, причем для доказательства связи дистрофии с нарушениями того или иного вида обмена требуется применение гистохимических методов. Без установления качества продукта нарушенного обмена нельзя верифицировать тканевую дистрофию, т.е. отнести ее к белковым, жировым, углеводным или другим дистрофиям. Изменения органа при дистрофии (размер, цвет, консистенция, структура на разрезе) в одних случаях представлены исключительно ярко, в других – отсутствуют и лишь микроскопическое исследование позволяет выявить их специфичность. В классификации дистрофий придерживаются нескольких принципов. Выделяют дистрофии: I. В зависимости от локализации нарушений обмена: 1. паренхиматозные; 33 II. III. IV. 2. стромально-сосудистые; 3. смешанные. По преобладанию нарушений того или иного вида обмена: 1. белковые; 2. жировые; 3. углеводные; 4. минеральные. В зависимости от влияния генетических факторов: 1. приобретенные; 2. наследственные. По распространенности процесса: 1. общие; 2. местные. ПАРЕНХИМАТОЗНЫЕ ДИСТРОФИИ Актуальность темы. Паренхиматозные дистрофии – это структурные изменения в высокоспециализированных в функциональном отношении клетках, связанные с нарушением обмена веществ. К паренхиматозным белковым дистрофиям со времен Р.Вирхова многие патологи причисляли и продолжают причислять так называемую "зернистую дистрофию", которую сам Р.Вирхов обозначил как "мутное набухание". Так принято обозначать процесс, при котором в цитоплазме клеток паренхиматозных органов появляется выраженная зернистость. При этом клетки имеют вид мутных, набухших. Сами органы увеличиваются в размерах, становятся дряблыми и тусклыми на разрезе, как бы ошпаренные кипятком. Предполагалось, что зернистость, наблюдаемая в клетках, обусловлена накоплением в клетке зерен белка. Однако электронно-микроскопическое и гистоферментохимическое изучение "зернистой дистрофии" показало, что в ее основе лежит не накопление белка в цитоплазме, а либо гиперплазия (т.е. увеличение количества) ультраструктур клеток паренхиматозных органов как выражение функционального напряжения этих органов в ответ на различные воздействия; гиперплазированные ультраструктуры клетки выявляются при светооптическом исследовании как белковые гранулы, либо увеличение размеров ультраструктур за счет их набухания при повышенной проницаемости мембран. В одних паренхиматозных клетках (кардиомиоциты, гепатоциты) происходит гиперплазия и набухание митохондрий и эндоплазматического ретикулума, в других, например, в эпителии извитых канальцев, гиперплазия лизосом, поглощающих низкомолекулярные (в проксимальном отделе) и высокомолекулярные (в дистальном отделе) белки. Клиническое значение мутного набухания во всех его разновидностях различно. Но даже выраженные его морфологические проявления, что доказано при помощи биопсий паренхиматозных органов, обычно не влекут за собой недостаточности органа, а сопровождаются некоторым снижением функции органа. Это проявляется приглушенностью тонов сердца, появлением следов белка в моче, снижением силы сокращения мышц. В принципе это процесс обратимый. Вместе с тем необходимо помнить, что если причина, вызвавшая развитие зернистой дистрофии, не устранена, наступает деструкция липопротеидных комплексов мембранных структур клетки и развиваются более тяжелые изменения в виде паренхиматозных белковых и жировой дистрофии. Поскольку при всех паренхиматозных дистрофиях наблюдается повреждение преимущественно высокоспециализированных в функциональном отношении клеток, то эти дистрофии всегда сопровождаются недостаточностью функции соответствующего органа. Знание причин, патогенеза, морфологических проявлений паренхиматозных дистрофий, их исходов необходим для изучения как общей, так и частной патологической анатомии, поскольку этот вид дистрофий наблюдается практически при всех заболеваниях человека. Цель обучения – уметь по макро- и микроскопическим признакам распознавать различные виды паренхиматозных дистрофий, определять их значение для организма. 34 Для этого необходимо уметь: o o интерпретировать морфологические изменения в клетках и определять основные морфологические характеристики белковых, жировых и углеводных паренхиматозных дистрофий на основании применения гистохимических методик исследования; прогнозировать исход этих процессов и оценить их значение на основании характера, степени, распространенности и локализации паренхиматозных дистрофий. При паренхиматозных дистрофиях преобладают нарушения клеточных механизмов трофики. Различные виды паренхиматозных дистрофий отражают недостаточность определенного физиологического (ферментативного) механизма, обеспечивающего выполнение клеткой специализированной функции (гепатоцит, нефроцит, кардиомиоцит и т.д.). В связи с этим в разных органах (печень, почки, сердце и т.д.) при развитии одного и того же вида дистрофии участвуют различные пато- и морфогенетические механизмы. Механизм повреждений клетки сводится к следующему: 1. Вначале происходят внутриклеточное накопление воды и электролиз, обусловленные нарушением функции энергозависимой К+-Na+-АТФазы в клеточной мембране. В результате приток К+, Na+ и воды в клетку ведет к "облачному" или "мутному" набуханию, что является ранним и обратимым (реверсивным) результатом повреждения клетки (этот эффект обусловлен набуханием цитоплазматических органелл, рассеянных в клетке). Происходят также изменения во внутриклеточных концентрациях других электролитов (особенно K+, Ca2+ и Mg2+), поскольку их концентрации также поддерживаются активностью энергозависимых процессов в клеточной мембране. Эти нарушения концентрации электролитов могут вести к беспорядочной электрической активности (например, в миокардиоцитах и нейронах) и ингибированию ферментов. 2. За притоком ионов натрия и воды следует набухание цитоплазматических органелл. При набухании эндоплазматического ретикулума происходит отделение рибосом, что приводит к нарушению синтеза белка. Митохондриальное набухание, которое является общим признаком для большого количества различных типов повреждений, вызывает физическое разобщение окислительного фосфорилирования. 3. В условиях гипоксии клеточный метаболизм изменяется от аэробного к анаэробному гликолизу. Преобразование ведет к производству молочной кислоты и вызывает уменьшение внутриклеточной pH. Хроматин конденсируется в ядре, происходит дальнейшее разрушение мембран органелл. Разрушение лизосомных мембран ведет к выходу лизосомных ферментов в цитоплазму, которые повреждают жизненно важные внутриклеточные молекулы. В зависимости от нарушений того или иного вида обмена паренхиматозные дистрофии делят на белковые (диспротеинозы), жировые (липидозы) и углеводные. ПАРЕНХИМАТОЗНЫЕ БЕЛКОВЫЕ ДИСТРОФИИ В настоящее время к паренхиматозным белковым дистрофиям (диспротеинозам) относят гиалиново-капельную, гидропическую и роговую. Однако, следует подчеркнуть, что роговая дистрофия по механизму своего развития не связана с предыдущими. Большая часть белков цитоплазмы (простых и сложных) находится в соединении с липидами, образуя липопротеидные комплексы. Эти комплексы составляют основу мембран митохондрий, эндоплазматической сети, пластинчатого комплекса и других структур. Помимо связанных белков в цитоплазме клетки содержатся и свободные белки. Сущность паренхиматозных диспротеинозов состоит в изменении физико-химических и морфологических свойств белков клетки. Белки подвергаются либо коагуляции, то есть свертыванию с увеличением количества химических связей (например, S-S мостиков между полипептидными цепями), 35 либо, наоборот, колликвации (разжижению) (от слова liquor – жидкость), то есть распаду полипептидных цепей на фрагменты, что ведет к гидратации цитоплазмы. После повреждения любой этиологии в клетке сразу увеличивается синтез белков целого семейства – это, так называемые белки температурного шока. Среди белков температурного шока наиболее изучен убиквитин, который, как предполагается, защищает другие белки клетки от денатурации. Убиквитин играет роль "домашней хозяйки" по наведению порядка в клетке. Соединяясь с поврежденными белками, он способствует их утилизации и восстановлению структурных компонентов внутриклеточных органелл. При тяжелом повреждении и избыточном накоплении комплексы убиквитин-белок могут формировать цитоплазматические включения (например, тельца Маллори в гепатоцитах – убиквитин/кератин; тельца Луи в нейронах при болезни Паркинсона – убиквитин/нейрофиламенты). ГИАЛИНОВО-КАПЕЛЬНАЯ ДИСТРОФИЯ При гиалиново-капельной дистрофии в цитоплазме появляются крупные гиалиноподобные белковые глыбки и капли, сливающиеся между собой и заполняющие тело клетки. В основе этой дистрофии лежит коагуляция белков цитоплазмы с выраженной деструкцией ультраструктурных элементов клетки – фокальный коагуляционный некроз. Этот вид диспротеиноза часто встречается в почках, реже – в печени, и совсем редко – в миокарде. Внешний вид органов при этой дистрофии не имеет каких-либо характерных черт. Макроскопические изменения характерны для тех заболеваний, при которых встречается гиалиновокапельная дистрофия. В почках при микроскопическом исследовании накопление крупных зерен белка ярко-розового цвета – гиалиновых капель – находят в нефроцитах. При этом наблюдается деструкция митохондрий, эндоплазматической сети, щеточной каемки. В основе гиалиново-капельной дистрофии нефроцитов лежит недостаточность вакуолярно-лизосомного аппарата эпителия проксимальных и дистальных извитых канальцев, в норме реабсорбирующего белки. Поэтому этот вид дистрофии нефроцитов очень часто встречается при нефротическом синдроме и отражает реабсорбционную недостаточность извитых канальцев в отношении белков. Этот синдром является одним из проявлений многих заболевании почек, при которых первично поражается гломерулярный фильтр (гломерулонефрит, амилоидоз почек, парапротеинемическая нефропатия и др.) В печени при микроскопическом исследовании в гепатоцитах находят глыбки и капли белковой природы – это алкогольный гиалин, представляющий собой на ультраструктурном уровне нерегулярные агрегаты микрофибрилл и гиалиновые неправильной формы включения (тельца Маллори). Образование этого белка и телец Маллори служит проявлением извращенной белково-синтетической функции гепатоцита и выявляется постоянно при алкогольном гепатите. Исход гиалиново-капельной дистрофии неблагоприятен: она процессом, ведущим к тотальному коагуляционному некрозу клетки. завершается необратимым Функциональное значение этой дистрофии очень велико – происходит резкое снижение функции органа. С гиалиново-капельной дистрофией эпителия почечных канальцев связаны появление в моче белка (протеинурия) и цилиндров (цилиндрурия), потеря белков плазмы (гипопротеинемия), нарушение ее электролитного баланса. Гиалиново-капельная дистрофия гепатоцитов нередко является морфологической основой нарушений многих функций печени. ГИДРОПИЧЕСКАЯ, ИЛИ ВАКУОЛЬНАЯ ДИСТРОФИЯ Гидропическая, или вакуольная, дистрофия характеризуется появлением в клетке вакуолей, наполненных цитоплазматической жидкостью. Жидкость накапливается в цистернах эндоплазматического ретикулума и в митохондриях, реже в ядре клетки. Механизм развития гидропической дистрофии сложен и отражает нарушения водно-электролитного и белкового обмена, 36 ведущие к изменению коллоидно-осмотического давления в клетке. Большую роль играет нарушение проницаемости мембран клетки, сопровождающееся их распадом. Это ведет к активации гидролитических ферментов лизосом, которые разрывают внутримолекулярные связи с присоединением воды. По существу такие изменения клетки являются выражением фокального колликвационного некроза. Гидропическая дистрофия наблюдается в эпителии кожи и почечных канальцев, в гепатоцитах, мышечных и нервных клетках, а также в клетках коры надпочечников. Причины развития гидропической дистрофии в разных органах неоднозначны. В почках – это повреждение гломерулярного фильтра (гломерулонефрит, амилоидоз, сахарный диабет), что ведет к гиперфильтрации и недостаточности ферментной системы нефроцитов, в норме обеспечивающей реабсорбцию воды; отравление гликолями, гипокалиемия. В печени гидропическая дистрофия возникает при вирусном и токсическом гепатитах. Причинами гидропической дистрофия эпидермиса могут быть инфекции, аллергии. Внешний вид органов и тканей мало изменяется при гидропической дистрофии. Микроскопическая картина: паренхиматозные клетки увеличены в объеме, цитоплазма их заполнена вакуолями, содержащими прозрачную жидкость. Ядро смещается на периферию, иногда вакуолизируется или сморщивается. Нарастание гидропии приводит к распаду ультраструктур клетки и переполнению клетки водой, появлению заполненных жидкостью баллонов, поэтому такие изменения называют баллонной дистрофией. Исход гидропической дистрофии, как правило, неблагоприятный; она завершается тотальным колликвационным некрозом клетки. Поэтому функция органов и тканей при гидропической дистрофии резко снижена. РОГОВАЯ ДИСТРОФИЯ Роговая дистрофия, или патологическое ороговение, характеризуется избыточным образованием рогового вещества в ороговевающем эпителии (гиперкератоз, ихтиоз) или образованием рогового вещества там, где в норме его не бывает – патологическое ороговение на слизистых оболочках, например, в полости рта (лейкоплакия), пищеводе, шейке матки. Роговая дистрофия может быть местной или общей, врожденной или приобретенной. Причины роговой дистрофии разнообразны: хроническое воспаление, связанное с инфекционными агентами, действием физических и химических факторов, авитаминозы, врожденное нарушение развития кожи и др. Исход может быть двояким: устранение вызывающей причины в начале процесса может привести к восстановлению ткани, однако в далеко зашедших случаях наступает гибель клеток. Значение роговой дистрофии определяется ее степенью, распространенностью и длительностью. Длительно существующее патологическое ороговение слизистой оболочки (лейкоплакия) может явиться источником развития раковой опухоли. Врожденный ихтиоз резкой степени, как правило, несовместим с жизнью. ПАРЕНХИМАТОЗНЫЕ ЖИРОВЫЕ ДИСТРОФИИ (ЛИПИДОЗЫ) В цитоплазме клеток содержатся в основном липиды, которые образуют с белками сложные лабильные жиро-белковые комплексы – липопротеиды. Эти комплексы составляют основу мембран клетки. Липиды вместе с белками являются составной частью и клеточных ультраструктур. Помимо липопротеидов, в цитоплазме встречаются в небольшом количестве жиры в свободном состоянии. 37 Паренхиматозная жировая дистрофия – это структурные проявления нарушения обмена цитоплазматических липидов, которые могут выражаться в накоплении жира в свободном состоянии в клетках, где он не обнаруживаются и в норме. Причины жировой дистрофии разнообразны: o o o o кислородное голодание (тканевая гипоксия), поэтому жировая дистрофия так часто встречается при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, хронических заболеваниях легких, анемиях, хроническом алкоголизме и т. д. В условиях гипоксии страдают в первую очередь отделы органа, находящиеся в функциональном напряжении; тяжелые или длительно протекающие инфекции (дифтерия, туберкулез, сепсис); интоксикации (фосфор, мышьяк, хлороформ, алкоголь), ведущие к нарушениям обмена; авитаминозы и одностороннее (с недостаточным содержанием белков) питание, сопровождающееся дефицитом ферментов и липотропных факторов, которые необходимы для нормального жирового обмена клетки. Паренхиматозная жировая дистрофия характеризуется, главным образом, накоплением триглицеридов в цитоплазме паренхиматозных клеток. При нарушении связи белков с липидами – декомпозиции, которая возникает под действием инфекций, интоксикаций, продуктов перекисного окисления липидов – возникает деструкция мембранных структур клетки и в цитоплазме появляются свободные липоиды, являющиеся морфологическим субстратом паренхиматозной жировой дистрофии. Наиболее часто она наблюдается в печени, реже в почке и миокарде, и расценивается как неспецифический ответ на большое количество типов повреждения. Нормальный метаболизм триглицеридов в печени играет центральную роль в метаболизме жиров. Свободные жирные кислоты током крови приносятся в печень, где они преобразовываются в триглицериды, фосфолипиды и сложные эфиры холестерина. После того, как эти липиды формируют комплексы с белками, которые также синтезируются в клетках печени, они секретируются в плазму как липопротеины. При нормальном метаболизме количество триглицеридов в клетке печени невелико и не может быть замечено при обычных микроскопических исследованиях. Микроскопические признаки жировой дистрофии: любой жир, находящийся в тканях, растворяется в растворителях, которые используются при окраске образцов ткани для микроскопического исследования. Поэтому при обычной проводке и окраске ткани (окраска гематоксилином и эозином) клетки в самых ранних стадиях жировой дистрофии имеют бледную и пенистую цитоплазму. По мере увеличения жировых включений в цитоплазме появляются небольшие вакуоли. Специфическая окраска на жиры требует использования замороженных срезов, сделанных из свежей ткани. В замороженных срезах жир остается в цитоплазме, после чего срезы окрашиваются специальными красителями. Гистохимически жиры выявляются с помощью ряда методов: судан IV, жировой красный О и шарлах рот окрашивают их в красный цвет, судан Ш – в оранжевый, судан черный B и осмиевая кислота – в черный, сульфат нильского голубого окрашивает жирные кислоты в темно-синий цвет, а нейтральные жиры – в красный. С помощью поляризационного микроскопа можно дифференцировать изотропные и анизотропные липиды. Анизотропные липиды, такие как холестерин и его эфиры, дают характерное двойное лучепреломление. Жировая дистрофия печени проявляется резким увеличением содержания и изменением состава жиров в гепатоцитах. В клетках печени вначале появляются гранулы липидов (пылевидное ожирение), затем мелкие капли их (мелкокапельное ожирение), которые в дальнейшем сливаются в крупные капли (крупнокапельное ожирение) или в одну жировую вакуоль, которая заполняет всю цитоплазму и отодвигает ядро на периферию. Измененные таким образом печеночные клетки напоминают жировые. Чаще отложение жиров в печени начинается на периферии, реже – в центре долек; при значительно выраженной дистрофии ожирение клеток печени имеет диффузный характер. 38 Макроскопически печень при жировой дистрофии увеличена, малокровна, тестоватой консистенции, имеет желтый или охряно-желтый цвет, с жирным блеском на разрезе. При разрезе на лезвии ножа и поверхности разреза виден налет жира. Причины жировой дистрофии печени (рис. 1): накопление триглицеридов в цитоплазме клеток печени возникает в результате нарушения метаболизма при следующих условиях: 1. когда увеличивается мобилизация жиров в жировой ткани, что приводит к увеличению количества жирных кислот, достигающих печени, например, при голодании и сахарном диабете; 2. когда скорость преобразования жирных кислот в триглицериды в клетке печени увеличена из-за повышенной активности соответствующих ферментных систем. Это – главный механизм влияния алкоголя, который является мощным стимулятором ферментов. 3. когда уменьшено окисление триглицеридов до ацетил-КоА и кетоновых тел в органах, например, при гипоксии, и приносимый током крови и лимфы жир не окисляется – жировая инфильтрация; 4. когда синтез белков-акцепторов жиров недостаточен. Таким путем возникает жировая дистрофия печени при белковом голодании и при отравлении некоторыми гепатотоксинами, например, четыреххлористым углеродом и фосфором. Рис.1. Жировой обмен в клетке печени Нарушения, вызывающие жировую дистрофию, обозначены цифрами, описание смотри в тексте. Типы жировой дистрофии печени: 1. Острая жировая дистрофия печени – редкое, но серьезное состояние, связанное с острым поражением печени. При острой жировой дистрофии печени триглицериды накапливаются в цитоплазме как маленькие, ограниченные мембраной вакуоли (мелкокапельная жировая дистрофия печени). 2. Хроническая жировая дистрофия печени может возникать при хроническом алкоголизме, недоедании и при отравлении некоторыми гепатотоксинами. Жировые капли в цитоплазме соединяются, формируя большие вакуоли (крупнокапельная жировая дистрофия печени). 39 Локализация жировых изменений в дольке печени зависит от причин, которые их обусловили. Даже при тяжелой хронической жировой печени редко имеются клинические проявления дисфункции печени. Жировая дистрофия миокарда характеризуется накоплением триглицеридов в миокарде. Причины жировой дистрофии миокарда: o o хронические гипоксические состояния, особенно при выраженной анемии. При хронической жировой дистрофии желтые полосы чередуются с красно-коричневыми участками ("тигровое сердце"). Клинические признаки обычно не сильно выражены. токсическое поражение, например дифтеритический миокардит, вызывает острую жировую дистрофию. Макроскопически сердце дряблое, имеется желтое диффузное окрашивание, сердце выглядит увеличенным в объеме, камеры его растянуты; в клинической картине появляются признаки острой сердечной недостаточности. Жировая дистрофия миокарда рассматривается как морфологический эквивалент его декомпенсации. Большинство митохондрий при этом распадается, поперечная исчерченность волокон исчезает. Развитие жировой дистрофии миокарда чаще всего связывают не с разрушением комплексов клеточных мембран, а с деструкцией митохондрий, что ведет к нарушению окисления жирных кислот в клетке. В миокарде жировая дистрофия характеризуется появлением в мышечных клетках мельчайших жировых капель (пылевидное ожирение). При нарастании изменений эти капли (мелкокапельное ожирение) полностью замещают цитоплазму. Процесс имеет очаговый характер и наблюдается в группах мышечных клеток, расположенных по ходу венозного колена капилляров и мелких вен, чаще субэндо- и субэпикардиально. В почках при жировой дистрофии жиры появляются в эпителии проксимальных и дистальных канальцев. Обычно это нейтральные жиры, фосфолипиды или холестерин, который обнаруживают не только в эпителии канальцев, но и в строме. Нейтральные жиры в эпителии узкого сегмента и собирательных трубок встречаются как физиологическое явление. Внешний вид почек: они увеличены, дряблые (при сочетании с амилоидозом плотные), корковое вещество набухшее, серое с желтым крапом, заметным на поверхности и разрезе. Механизм развития жировой дистрофии почек связан с инфильтрацией эпителия почечных канальцев жиром при липемии и гиперхолестеринемии (нефротический синдром), что ведет к гибели нефроцитов. Исход жировой дистрофии зависит от ее степени. Если она не сопровождается грубым поломом клеточных структур, то, как правило, оказывается обратимой. Глубокое нарушение обмена клеточных липидов в большинстве случаев заканчивается гибелью клетки. Функциональное значение жировой дистрофии велико: функционирование органов при этом резко нарушается, а в ряде случаев и прекращается. Некоторые авторы высказывали мысль о появлении жира в клетках в период реконвалесценции и начала репарации. Это согласуется с биохимическими представлениями о роли пентозофосфатного пути утилизации глюкозы в анаболических процессах, что сопровождается также синтезом жиров. ПАРЕНХИМАТОЗНЫЕ УГЛЕВОДНЫЕ ДИСТРОФИИ Углеводы, которые определяются в клетках и тканях и могут быть идентифицированы гистохимически, делят на полисахариды, из которых в животных тканях выявляются лишь гликоген, гликозаминогликаны (мукополисахариды) и гликопротеиды. Среди гликозаминогликанов различают нейтральные, прочно связанные с белками, и кислые, к которым относятся гиалуроновая, хондроитинсерная кислоты и гепарин. Кислые гликозаминогликаны как биополимеры способны 40 вступать в непрочные соединения с рядом метаболитов и осуществлять их транспорт. Главными представителями гликопротеидов являются муцины и мукоиды. Муцины составляют основу слизи, продуцируемой эпителием слизистых оболочек и железами, мукоиды входят в состав многих тканей. Гистохимические методы выявления углеводов. Полисахариды, гликозаминогликаны и гликопротеиды выявляются ШИК-реакцией. Сущность реакции заключается в том, что после окисления йодной кислотой (или реакции с перйодатом калия) образующиеся альдегиды дают с фуксином Шиффа красное окрашивание. Для выявления гликогена ШИК-реакцию дополняют ферментативным контролем – обработкой срезов амилазой. Гликоген окрашивается кармином Беста в красный цвет. Гликозаминогликаны и гликопротеиды определяют с помощью ряда методов, из которых наиболее часто применяют окраски толуидиновым синим или метиленовым синим. Эти окраски позволяют выявлять хромотропные вещества, дающие реакцию метахромазии. Обработка срезов ткани гиалуронидазой (бактериальной, тестикулярной) с последующей окраской теми же красителями позволяет дифференцировать различные гликозаминогликаны; это возможно также при изменении рН красителя. Паренхиматозная углеводная дистрофия может быть связана с нарушением обмена гликогена или гликопротеидов. Нарушение обмена гликогена Основные запасы гликогена находятся в печени и скелетных мышцах. Гликоген печени и мышц расходуется в зависимости от потребностей организма (лабильный гликоген). Гликоген нервных клеток, проводящей системы сердца, аорты, эндотелия, эпителиальных покровов, слизистой оболочки матки, соединительной ткани, эмбриональных тканей, хряща является необходимым компонентом клеток и его содержание не подвергается заметным колебаниям (стабильный гликоген). Однако деление гликогена на лабильный и стабильный условно. Регуляция обмена углеводов осуществляется нейроэндокринным путем. Основная роль принадлежит гипоталамической области, гипофизу (АКТГ, тиреотропный, соматотропный гормоны), βклеткам островков поджелудочной железы (инсулин), надпочечникам (глюкокортикоиды, адреналин) и щитовидной железе. Нарушения содержания гликогена проявляются в уменьшении или увеличении количества его в тканях и появлении там, где он обычно не выявляется. Эти нарушения наиболее ярко выражены при сахарном диабете и при наследственных углеводных дистрофиях – гликогенозах. При сахарном диабете, развитие которого связывают с патологией β-клеток островков поджелудочной железы, что обусловливает недостаточную выработку инсулина, происходит недостаточное использование глюкозы тканями, увеличение ее содержания в крови (гипергликемия) и выведение с мочой (глюкозурия). Тканевые запасы гликогена резко уменьшаются. Это в первую очередь касается печени, в которой нарушается синтез гликогена, что ведет к инфильтрации ее жирами – развивается жировая дистрофия печени; при этом в ядрах гепатоцитов появляются включения гликогена, они становятся светлыми ("пустые" ядра). С глюкозурией связаны характерные изменения почек при диабете. Они выражаются в гликогенной инфильтрации эпителия канальцев, главным образом узкого и дистального сегментов. Эпителий становится высоким, со светлой пенистой цитоплазмой; зерна гликогена видны и в просвете канальцев. Эти изменения отражают состояние синтеза гликогена (полимеризация глюкозы) в канальцевом эпителии при резорбции богатого глюкозой ультрафильтрата плазмы. При диабете страдают не только почечные канальцы, но и клубочки, их капиллярные петли, базальная мембрана которых становится проницаемой для сахаров и белков плазмы. Возникает одно из проявлений диабетической микроангиопатии – интеркапиллярный (диабетический) гломерулосклероз. 41 Наследственные углеводные дистрофии, в основе которых лежат нарушения обмена гликогена, называются гликогенозами. Гликогенозы обусловлены отсутствием или недостаточностью фермента, участвующего в расщеплении депонированного гликогена, и относятся потому к наследственным ферментопатиям, или болезням накопления. В настоящее время хорошо изучены 6 типов гликогенозов, обусловленных наследственной недостаточностью 6 различных ферментов. Это болезни Гирке (I тип), Помпе (II тип), Мак-Ардля (V тип) и Герса (VI тип), при которых структура накапливаемого в тканях гликогена не нарушена, и болезни Форбса-Кори (III тип) и Андерсена (IV тип), при которых она резко изменена. Морфологическая диагностика гликогеноза того или иного типа возможна при исследовании биопсии с помощью гистоферментных методов, а также с учетом локализации накапливаемого гликогена. Углеводные дистрофии, связанные с нарушением обмена гликопротеидов При нарушении обмена гликопротеидов в клетках или в межклеточном веществе происходит накопление муцинов и мукоидов, называемых также слизистыми или слизеподобными веществами. В связи с этим при нарушении обмена гликопротеидов говорят о слизистой дистрофии. Микроскопическое исследование. Оно позволяет выявить не только усиленное слизеобразование, но и изменения физико-химических свойств слизи. Многие секретирующие клетки погибают и десквамируются, выводные протоки желез обтурируются слизью, что ведет к развитию кист. Нередко в этих случаях присоединяется воспаление. Слизь может закрывать просветы бронхов, следствием чего является возникновение ателектазов и очагов пневмонии. Иногда в железистых структурах накапливается не истинная слизь, а слизеподобные вещества (псевдомуцины). Эти вещества могут уплотняться и принимать характер коллоида. Тогда говорят о коллоидной дистрофии, которая наблюдается, например, при коллоидном зобе. Причины слизистой дистрофии разнообразны, но чаще всего это воспаление слизистых оболочек в результате действия различных патогенных раздражителей (катаральное воспаление). Слизистая дистрофия лежит в основе наследственного системного заболевания, называемого муковисцидозом, для которого характерно изменение качества слизи, выделяемой эпителием слизистых желез: слизь становится густой и вязкой, она плохо выводится, что обусловливает развитие ретенционных кист и склероза (кистозный фиброз). Поражаются экзокринный аппарат поджелудочной железы, железы бронхиального дерева, пищеварительного и мочевого тракта, желчных путей, потовые и слезные железы (подробнее см. лекцию "Пренатальная патология"). Исход в значительной мере определяется степенью и длительностью избыточного слизеобразования. В одних случаях регенерация эпителия приводит к полному восстановлению слизистой оболочки, в других – она атрофируется, в дальнейшем склерозируется, что, естественно, отражается на функции органа. Для проверки степени усвоения Вами материала "Паренхиматозные дистрофии" просьба ответить на поставленные вопросы в нижеприведенных тестовых заданиях. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 38 Выберите один правильный ответ. У мужчины, умершего от хронической алкогольной интоксикации, на вскрытии обнаружена резко увеличенная малокровная печень, тестоватой консистенции, желтого вида. При окраске парафиновых препаратов гематоксилином и эозином в цитоплазме гепатоцитов выявлены различных размеров оптически пустые вакуоли. Какая это дистрофия? 1. углеводная паренхиматозная; 42 2. 3. 4. 5. гиалиново-капельная; мезенхимальная жировая; паренхиматозная жировая; гидропическая. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 39 Выберите один правильный ответ. У мужчины с тяжелейшей интоксикацией, обусловленной сепсисом, который и послужил непосредственной причиной смерти, на вскрытии выявлено "тигровое сердце". При гистохимическом исследовании в цитоплазме кардиомиоцитов обнаружены липиды. Каков наиболее вероятный механизм развития этой дистрофии: 1. 2. 3. 4. 5. декомпозиция; инфильтрация; трансформация; извращенный синтез; нарушение секреции и застой секрета. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 40 Выберите один правильный ответ. У мужчины в слизистой оболочке полости рта выявлен белесоватый участок (лейкоплакия). При электронно-микроскопическом изучении в цитоплазме клеток обнаружено резкое увеличение количества нитевидной формы ультраструктур (тонофибрилл) толщиной до 10 нм, образованных кератином. На отдельных участках многие из них превращаются в кератогиалин. Для какого вида паренхиматозной дистрофии это характерно: 1. 2. 3. 4. 5. жировой; углеводной; гиалиново-капельной; роговой; гидропической. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 41 Выберите один правильный ответ. У женщины после переливания иногруппной крови внезапно появился озноб, на губах герпетические высыпания. Микроскопически в большинстве клеток эпидермиса обнаруживаются крупные вакуоли с оттеснением ядра на периферию и сморщиванием его. Какая наиболее тяжелая разновидность паренхиматозной дистрофии обнаружена в эпидермисе губ? 1. 2. 3. 4. 5. жировая; углеводная; баллонная; гидропическая (вакуольная); гиалиново-капельная. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 42 Выберите один правильный ответ. Женщина, страдавшая на протяжении 10 лет анемией, умерла. В нефроцитах канальцев почек при микроскопическом исследовании выявлено накопление крупных зерен белка ярко-розового цвета. Электронно-микроскопически обнаружена деструкция митохондрий, эндоплазматической сети, щеточной каемки. Микроскопическая картина почек – это проявление: 1. 2. 3. 4. паренхиматозной жировой дистрофии; паренхиматозной углеводной дистрофии; баллонной дистрофии; гидропической (вакуольной) дистрофии; 43 5. гиалиново-капельной дистрофии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 43 Выберите один правильный ответ. У мужчины после отравления антифризом развилась картина почечной недостаточности. При электронно-микроскопическом изучении биоптата почки в клетках эпителия извитого проксимального канальца обнаружено большое количество вакуолей, набухание и гомогенизация митохондрий и деструкция их крист, повреждение микроворсинок щеточной каемки. При светооптическом изучении вакуоли оказались оптически пустыми, окраска суданом III отрицательная. О каком процессе идет речь? 1. 2. 3. 4. 5. паренхиматозная жировая дистрофия; гиалиново-капельная дистрофия; баллонная дистрофия; гидропическая дистрофия; паренхиматозная углеводная дистрофия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 44 Выберите один правильный ответ. У ребенка 4-х лет диагностирована дифтерия зева. При явлениях острой сердечной недостаточности на 7-е сутки наступила смерть. На вскрытии обнаружено, что полости сердца расширены в поперечнике, мышца сердца тусклая, дряблая, на разрезе пестрая, с желтоватыми участками. В цитоплазме некоторых кардиомиоцитов с сохраненной цитолеммой выявляются мелкие вакуоли, в ядрах отмечена маргинация и конденсация хроматина. На замороженных срезах вакуоли окрашиваются осмиевой кислотой в черный цвет. Какой вид дистрофии обнаружен в кардиомиоцитах? 1. 2. 3. 4. 5. углеводная; баллонная; гиалиново-капельная; гидропическая; жировая. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 45 Выберите один правильный ответ. Мужчина 30 лет умер в результате развития гнойного перитонита (воспаление брюшины). На аутопсии печень увеличена в объеме, очень дряблая, бледная, глинистого вида. Микроскопически в большинстве гепатоцитов ядра сохранены, уменьшены в объеме, интенсивно окрашиваются; цитоплазма содержит крупные и мелкие оптически пустые вакуоли, которые при окраске осмиевой кислотой приобретают черный цвет. Морфологические изменения в гепатоцитах, которые содержат вакуоли соответствуют: 1. 2. 3. 4. 5. гидропической дистрофии; гиалиново-капельной дистрофии; паренхиматозной углеводной дистрофии; роговой дистрофии; паренхиматозной жировой дистрофии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 46 Выберите один правильный ответ. У женщины 35 лет с Rh (–) кровью родился доношенный ребенок с одногрупной Rh (+) кровью с признаками анемии. На третьи сутки появились симптомы поражения головного мозга. На пятые сутки наступила смерть. Микроскопически в нейронах обилие пигмента, выражен тигролиз и кариолизис, в цитоплазме оптически пустые вакуоли, не красящиеся суданом III. Морфологические изменения нейронов базальных ядер головного мозга – это проявление: 1. роговой дистрофии; 2. гидропической дистрофии; 44 3. гиалиново-капельной дистрофии; 4. паренхиматозной жировой дистрофии; 5. паренхиматозной углеводной дистрофии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 47 Выберите один правильный ответ. У больного с нефротическим синдромом в эпителиальных клетках извитых проксимальных канальцев нефрона при световой микроскопии обнаружены крупные глыбки розовато-красноватого цвета. При электронно-микроскопическом исследовании эти глыбки представляют собой резко расширенные вакуоли эндоплазматического ретикулума, заполненные хлопьевидными массами. Отмечено увеличение количества лизосом, деструкция митохондрий. О какой из нижеприведенных дистрофий идет речь: 1. 2. 3. 4. 5. роговой дистрофии; гидропической дистрофии; гиалиново-капельной дистрофии; углеводной дистрофии; жировой дистрофии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 48 Выберите один правильный ответ. Мужчине 42 лет с целью уточнения диагноза выполнена биопсия печени. При исследовании биопсийного материала установлено, что гепатоциты имеют повышенную базофилию цитоплазмы. Это свидетельствует о том, что в клетках происходит: 1. 2. 3. 4. 5. активный синтез белков; депонирование липидов; активный транспорт веществ; активное расщепление всасываемых веществ; процесс митотического деления. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 49 Выберите один правильный ответ. У больного клинические признаки тяжелой интоксикации. При исследовании биоптата печени отмечено, что гепатоциты увеличены в объеме, цитоплазма их заполнена вакуолями, которые на ультраструктурном уровне представляют собой резко расширенные цистерны эндоплазматического ретикулума, заполненные электронно-светлой субстанцией, митохондрии набухшие со сглаженными и фрагментированными кристами, обилие аутофаголизосом. При дополнительной окраске замороженных срезов, имеющиеся в цитоплазме вакуоли не окрашиваются суданом III и шарлах рот, ШИК-реакция (контроль амилазой) отрицательная. В гепатоцитах имеет место: 1. 2. 3. 4. 5. гиалиново-капельная дистрофия; углеводная; жировая дистрофия; гидропическая дистрофия; роговая дистрофия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 50 Выберите один правильный ответ. При изучении биоптата печени в цитоплазме гепатоцитов обнаружено большое количество зерен и глыбок розоватого цвета (при окраске гематоксилином и эозином), которые при электронно-микроскопическом исследовании представляют собой крупные вакуоли, заполненные денатурированным белком, количество рибосом уменьшено, митохондрии разрушены. Описанные структурные изменения свидетельствуют о наличии: 45 1. 2. 3. 4. 5. паренхиматозной жировой дистрофии; гиалиново-капельной дистрофии; баллонной дистрофии; гидропической (вакуольной) дистрофии; паренхиматозной углеводной дистрофии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 51 Выберите один правильный ответ. У мужчины, страдавшего циррозом печени, развилось профузное кровотечение из варикозно расширенных вен пищевода, в результате чего наступила смерть. На аутопсии печень мелкобугристая, уменьшена в размерах, плотная, желтоватого цвета. При гистологическом исследовании печени (окраска гематоксилином и эозином) в гепатоцитах выявляются крупные оптически пустые вакуоли, в которых содержится вещество, окрашенное в черный цвет при применении осмиевой кислоты и в оранжевый – при применении красителя судан III. Оптически пустые вакуоли гепатоцитов – это: 1. 2. 3. 4. 5. псевдовакуоли гиалоплазмы; алкогольный гиалин (тельца Мэллори); крупнокапельная жировая дистрофия; вакуольная или гидропическая дистрофия; включения гликогена. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 52 Выберите один правильный ответ. Мужчин умер в результате развития гнойного перитонита (воспаления брюшины). На аутопсии печень увеличена в объеме, очень дряблая, бледная, глинистого вида. Микроскопически в большинстве гепатоцитов ядра сохранены, уменьшены в объеме, интенсивно окрашиваются; цитоплазма содержит крупные и мелкие оптически пустые вакуоли, некоторые гепатоциты содержат в цитоплазме мелкие гомогенные капли яркорозового цвета. Для подтверждения вашего диагноза срезы печени необходимо дополнительно окрасить: 1. 2. 3. 4. 5. толуидиновым синим; по Перлсу; суданом III; конго рот; достаточно окраски гематоксилином и эозином. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 53 Выберите один правильный ответ. При электронно-микроскопическом изучении миокарда мужчины, длительно страдавшего пороком сердца, в цитоплазме кардиомиоцита обнаружено большое количество набухших митохондрий с деструкцией крист, а также крупных вакуолей, содержащих осмиефильную субстанцию. Эти вакуоли, при окраске гистологических препаратов суданом III, имеют оранжево-красный цвет. О какой дистрофии идет речь? 1. 2. 3. 4. 5. гиалиново-капельной; гидропической (вакуольной); баллонной; жировой паренхиматозной; жировой стромально-сосудистой. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 54 Выберите один правильный ответ. Женщина болела сахарным диабетом с семи лет. Умерла от кровоизлияния в мозг. На вскрытии почки уменьшены в размерах, поверхность почек мелкозернистая, корковый слой истончен. Большинство клубочков уменьшены, в них отмечено отложение гомогенных розовых масс. В сохранившихся канальцах эпителий узкого и дистального сегментов высокий, со светлой пенистой цитоплазмой, при окраске кармином 46 Беста цитоплазма окрашена в ярко-красный цвет. Изменения в эпителии узкого и дистального сегментов нефрона обусловлены наличием: 1. 2. 3. 4. 5. протеинов; липидов; гиалина; гликогена; солей мочевой кислоты. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 55 Выберите один правильный ответ. У больного с гипокалиемией при исследовании биоптата сердца отмечено резкое расширение каналов гладкого эндоплазматического ретикулума с формированием крупных цистерн, заполненных прозрачной жидкостью, разрушение митохондрий, частичная деструкция миофибрилл. Какой дистрофии соответствует описанная электронно-микроскопическая картина: 1. 2. 3. 4. 5. паренхиматозной жировой; стромально-сосудистой жировой; гиалиново-капельной; гидропической; углеводной. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 56 Выберите один правильный ответ. Женщина болела сахарным диабетом с семи лет. Умерла от кровоизлияния в мозг. На вскрытии печень увеличена в объеме, дряблая, бледная, желтого цвета, глинистого вида. Цитоплазма гепатоцитов светлая, пенистая. На замороженных срезах в ней выявляется вещество, красящееся суданом III в оранжево-красный цвет. Макро- и микроскопические изменения печени обусловлены наличием в гепатоцитах: 1. 2. 3. 4. 5. протеинов; липидов; гиалина; гликогена; гликопротеидов. Стромально-сосудистые дистрофии Актуальность темы Стромально-сосудистые (мезенхимальные) дистрофии – это структурные проявления нарушений обмена веществ в соединительной ткани, выявляемые в строме органов и стенках сосудов, которые развиваются в гистионе, образованном отрезком микроциркуляторного русла с окружающими его элементами соединительной ткани (основное вещество, волокнистые структуры, клетки). Эти структурные изменения могут развиваться либо в результате накопления в строме поступающих из крови и лимфы продуктов метаболизма путем ее инфильтрации, либо вследствие дезорганизации основного вещества и волокон соединительной ткани, либо – извращенного синтеза. В зависимости от вида нарушенного обмена стромально-сосудистые дистрофии делят на: o o o белковые (диспротеинозы) жировые (липидозы) углеводные. 47 Стромально-сосудистые дистрофии, сопровождаясь нарушением обмена веществ преимущественно в строме органа и в стенке сосудов, обязательно ведут и к структурным изменениям в высокоспециализированных в функциональном отношении клетках, то есть развитию паренхиматозных дистрофий. Знания стромально-сосудистых дистрофий необходимы для понимания морфологического субстрата многих распространенных заболеваний, например, таких как атеросклероз, гипертоническая болезнь, системные заболевания соединительной ткани (ревматические болезни), болезни почек и др. Цель обучения – уметь распознавать основные структурные признаки различных видов стромально-сосудистых дистрофий, определять причины и механизм их развития, исходы и интерпретировать значение этих процессов для организма. Для чего необходимо уметь: o o o o определять микроскопически, при помощи гистохимических методик окраски препаратов, структурные изменения, характерные для мукоидного, фибриноидного набухания и гиалиноза, объяснить причины и механизм их развития, исход и значение; определять макро- и микроскопические признаки амилоидоза органов, объяснить причины и механизм их развития, исход и значение; определять макро- и микроскопические признаки стромально-сосудистых жировых дистрофий, обусловленных нарушениями обмена лабильного жира (нейтральных жиров), холестерина и его эфиров и объяснить причины, механизм их развития, исход и значение; определять макро- и микроскопические признаки стромально-сосудистых углеводных дистрофий, связанные с нарушением баланса гликопротеидов и гликозаминогликанов и объяснить причины, механизм их развития, исход и значение. СТРОМАЛЬНО-СОСУДИСТЫЕ БЕЛКОВЫЕ ДИСТРОФИИ Изменения в фибриллярных компонентах соединительной ткани В соединительной ткани имеются три основных типа волокон: коллагеновые, ретикулиновые и эластиновые. Из них основное значение имеет коллаген. Коллаген существует в нескольких формах. Основная структура всех типов коллагена является схожей. Коллагеновые волокна образуются путем агрегации микрофибрилл, имеют розовый цвет при окраске гематоксилином и эозином и голубой или зеленый при различных треххромных окрасках. Термин ретикулин используется для обозначения отдельных фибрилл коллагена, которые участвуют в образовании трехмерных сетчатых структур (или ретикулума). Ретикулин определяется при световой микроскопии только при импрегнации серебром. Эластин. Эластические волокна составлены из неупорядоченных сплетений фибрилл эластина вокруг микрофибриллярной сердцевины, состоящей из кислого гликопротеина (фибриллина). Такая структура обеспечивает уникальную эластичность этих волокон, которые широко распространены в соединительной ткани, особенно в коже, легких и кровеносных сосудах. Эластические волокна окрашиваются в черный цвет специальными красителями (например, орсеином). Синтез нового коллагена – неотъемлемая часть процесса регенерации, однако, этот процесс наблюдается и при хроническом воспалении. Нарушение синтеза коллагена ведет к нарушению заживления ран и повышенной ломкости капилляров (например, при дефиците витамина C). Под воздействием коллагеназ, которые выделяются клетками при воспалении, разрушается тройная спираль коллагена, при этом образуются фрагменты, восприимчивые к действию протеаз, находящихся в воспаленной ткани. Эластин разрушается эластазой, которую могут выделять бактерии и клетки в очаге воспаления. И коллаген, и эластин имеют тенденцию к дистрофии при старении. 48 Таблица 1 Наиболее важные типы коллагена1 I Фибробласты (гладкая мускулатура) Молекулярное строение Две α1 I цепи Одна α2 I цепь II Хондроциты Три α1 II цепи Хрящ Фибриллярная2 III Фибробласты (гладкая мускулатура) Три α1 III цепи Кровеносные сосуды, ретикулярные волокна в различных тканях Фибриллярная2 IV Эндотелиальные и эпителиальные клетки α1, α2, α3, α4 и α5 IV цепи3 Базальная мембрана, почечные клубочки Аморфная V Фибробласты (гладкая мускулатура) Α1, α2 и α3 V цепи3 Базальная мембрана, кровеносные сосуды Аморфная Тип Синтезирующие клетки Другие типы коллагена Разрушается коллагеназой, 3 В различных комбинациях в разных местах 1 2 Местонахождение в Структура тканях Кожа, сухожилия, фасции, Фибриллярная2 кости (VI-XI) не недостаточно разрушается изучены протеазами Изменения в основном веществе соединительной ткани Основное вещество состоит из тканевой жидкости, плазматических белков, различных гликозаминогликанов (сульфатированных хондроитин-, дерматан-, гепаран- и кератансульфатов и несульфатированных – гиалуроновой кислоты) и фибронектина. Молекулы этих веществ участвуют в поддержании целостности ткани и в дифференцировке клеток. Большое количество клеток имеет поверхностные рецепторы, которые связаны с фибронектином, ламинином и коллагеном. Ламинин, коллаген IV типа и гепарансульфат формирует базальные мембраны. Ферменты, выделяемые бактериями и клетками в очаге воспаления, ведут к разрушению основного вещества при определенных типах воспаления. Например, гиалуронидаза, производимая вирулентными стрепто- и стафилококками, может облегчать распространение микроорганизмов. Клетки соединительной ткани. В соединительной ткани, помимо фибробластов, синтезирующих коллаген и гликозаминогликаны и лаброцитов (тучные клетки, тканевые базофилы), вырабатывающих биологически активные вещества, находятся клетки гематогенного происхождения, осуществляющие фагоцитоз (полиморфно-ядерные лейкоциты, гистиоциты, макрофаги), а также обеспечивающие иммунные реакции (плазмобласты, плазмоциты, лимфоциты, макрофаги). Они активно участвуют в метаболизме волокон и межуточного вещества. К стромально-сосудистым диспротеинозам относят: o o o o мукоидное набухание; фибриноидное набухание; гиалиноз; амилоидоз. Мукоидное набухание, фибриноидное набухание и гиалиноз последовательными стадиями дезорганизации соединительной ткани. очень часто являются 49 Амилоидоз отличается от этих процессов тем, что в состав образующихся белковополисахаридных комплексов входит аномальный, не встречающийся в норме фибриллярный белок, который синтезируется специальными клетками – амилоидобластами. МУКОИДНОЕ НАБУХАНИЕ Мукоидное набухание – увеличение количества и перераспределение мукополисахаридов, преимущественно гликозаминогликанов (за счет отщепления их от белка), в основном веществе соединительной ткани. Накопление гликозаминогликанов всегда начинается с повреждения сосудов микроциркуляторного русла, что ведет к развитию тканевой гипоксии, активации гиалуронидазы и ослабеванию связи между гликозаминогликанами и белком. Гликозаминогликаны обладают выраженными гидрофильными свойствами, что на фоне повышенной сосудисто-тканевой проницаемости ведет к выраженной гидратации (набуханию) основного вещества соединительной ткани. Одновременно увеличивается концентрация протеогликанов и в меньшей степени гликопротеидов. Для выявления гликозаминогликанов используются специальные окраски (например, альциановый синий, коллоидное железо). При окраске гематоксилином и эозином они имеют слабобазофильную окраску, так как при ослабевании связи с белком высвобождаются их кислотные радикалы. Чаще всего в практике используют метахроматические катионные красители, которые окрашивают гликозаминогликаны в цвет, отличный от собственного цвета красителя. Толуидиновый синий, например, придает гликозаминогликанам сиреневый или пурпурный цвет. Микроскопически коллагеновые волокна обычно сохраняют пучковое строение, но набухают и разволокняются. Набухание и увеличение в объеме основного вещества приводит к тому, что клетки соединительной ткани удаляются друг от друга. Макроскопически органы практически не изменены. Локализация. Мукоидное набухание развивается чаще всего в стенках артерий, сердечных клапанах, эндо- и эпикарде, в капсулах суставов. Причины: o o o o o инфекционно-аллергические заболевания; ревматические болезни (ревматизм, системная красная волчанка, системная склеродермия, ревматоидный артрит, узелковый периартериит и др.); атеросклероз; гипертоническая болезнь; гипоксия. Исход может быть двояким. Мукоидное набухание – процесс обратимый, при прекращении воздействия патогенного фактора происходит полное восстановление структуры и функции. Если воздействие патогенного фактора продолжается, мукоидное набухание может перейти в фибриноидное набухание. Значение. Функция органа в гистионе, где развивается мукоидное набухание, нарушается незначительно. ФИБРИНОИДНОЕ НАБУХАНИЕ Фибриноидное набухание – глубокая и необратимая дезорганизация соединительной ткани, в основе которой лежит распад белка (коллагена, фибронектина, ламинина) и деполимеризация ГАГ, что ведет к деструкции ее основного вещества и волокон, сопровождающейся резким повышением сосудистой проницаемости и образованием фибриноида. 50 Фибриноид – это сложное вещество, образованное за счет белков и полисахаридов, распадающихся коллагеновых волокон и основного вещества, а также плазменных белков крови и нуклеопротеидов разрушенных клеток соединительной ткани. Обязательным компонентом фибриноида является фибрин. Микроскопически пучки коллагеновых волокон становятся гомогенными, эозинофильными (вследствие блокирования кислотных радикалов ГАГ плазменными белками и смещения рН среды в щелочную сторону), резко ШИК-позитивными, что свидетельствует о значительном увеличении в них количества гликопротеидов. Окраска на фибрин всегда положительная, однако, интенсивность ее колеблется. Метахромазия при окрашивании толуидиновым синим отсутствует. Это связано с практически полной деструкцией гликозаминогликанов. Макроскопически органы и ткани, в которых развивается фибриноидное набухание, мало изменены. Фибриноидное набухание носит либо системный (распространенный), либо локальный (местный) характер. Системное поражение отмечено при: o o o инфекционно-аллергических заболеваниях (фибриноид сосудов при туберкулезе гиперергическими реакциями); аллергических и аутоиммунных болезнях (ревматические болезни, гломерулонефрит); ангионевротических реакциях (фибриноид артериол при гипертонической болезни артериальных гипертензиях). с и Локально фибриноид выявляется при хроническом воспалении. Например, в дне хронической язвы желудка, трофических язв кожи. Исход. В исходе фибриноидного набухания иногда развивается фибриноидный некроз, характеризующийся полной деструкцией соединительной ткани. Вокруг очагов некроза обычно выражена реакция макрофагов. В дальнейшем происходит замещение очага деструкции рубцовой соединительной тканью (склероз) или гиалинозом. Значение фибриноидного набухания. Фибриноидное набухание ведет к нарушению, а нередко и прекращению функции органа (например, острая почечная недостаточность при злокачественной гипертонии, которая характеризуется фибриноидными изменениями и некрозом артериол и капилляров клубочков). Развивающиеся в исходе фибриноидного некроза склероз или гиалиноз ведут к нарушению функции клапанов сердца (формированию пороков сердца), неподвижности суставов, сужению просвета и уменьшению эластичности стенок сосудов и др. ГИАЛИНОЗ При гиалинозе (от греч. hyalos – прозрачный, стекловидный), или гиалиновой дистрофии, в соединительной ткани образуются однородные полупрозрачные плотные массы (гиалин), напоминающие гиалиновый хрящ. Гиалин – это фибриллярный белок. При иммуногистохимическом исследовании в нем обнаруживают не только белки плазмы, фибрин, но и компоненты иммунных комплексов (иммуноглобулины, фракции комплемента), а также иногда липиды. Гиалиновые массы устойчивы по отношению к кислотам, щелочам, ферментам, ШИК-положительны, хорошо воспринимают кислые красители (эозин, кислый фуксин), пикрофуксином окрашиваются в желтый или красный цвет. Гиалиноз может развиваться в исходе разных процессов: 51 o o o плазматического пропитывания; фибриноидного набухания (фибриноида); склероза. Классификация. Различают: o o гиалиноз сосудов; гиалиноз собственно соединительной ткани. Каждый из двух видов гиалиноза может носить системный и местный характер. Гиалиноз сосудов Гиалинозу подвергаются преимущественно мелкие артерии и артериолы. Ему предшествуют повреждение эндотелия, базальной мембраны и гладкомышечных клеток стенки сосуда и пропитывание ее белками плазмы крови. Причины системного гиалиноза сосудов: o o o o o гипертоническая болезнь; гипертонические состояния, гипертензии (болезни почек, опухоли эндокринных и половых желез); диабет (диабетический артериологиалиноз); ревматические заболевания; атеросклероз. Ведущими механизмами в его развитии являются: o o деструкция волокнистых структур; повышение сосудисто-тканевой проницаемости (плазморрагия). С плазморрагией связаны пропитывание ткани белками плазмы и адсорбция их на измененных волокнистых структурах с последующей преципитацией и образованием белка – гиалина. Гиалиноз мелких артерий и артериол носит системный характер, но наиболее выражен в почках, головном мозге, сетчатке глаза, поджелудочной железе, коже. Микроскопически при гиалинозе артериолы превращаются в утолщенные стекловидные трубочки с резко суженным или полностью закрытым просветом. Руководствуясь особенностями патогенеза гиалиноза сосудов, выделяют 3 вида сосудистого гиалина: 1. простой, возникающий из малоизмененных компонентов плазмы крови (встречается чаще при гипертонической болезни доброкачественного течения, атеросклерозе и у здоровых людей); 2. липогиалин, содержащий липиды и бета-липопротеиды (обнаруживается чаще всего при сахарном диабете); 3. сложный гиалин, строящийся из иммунных комплексов, фибрина и разрушающихся структур сосудистой стенки (характерен для болезней с иммунопатологическими нарушениями, например, для ревматических заболеваний). Местный гиалиноз артерий как физиологическое явление наблюдается в селезенке взрослых и пожилых людей, отражая функционально-морфологические особенности селезенки как органа депонирования крови. 52 Исход. В большинстве случаев неблагоприятный, поскольку процесс необратим. Гиалиноз мелких артерий и артериол ведет к атрофии, деформации и сморщиванию органа (например, развитие артериолосклеротического нефроцирроза). Значение. Различно в зависимости от локализации, степени и распространенности гиалиноза. Распространенный гиалиноз артериол может вести к функциональной недостаточности органа (почечная недостаточность при артериолосклеротическом нефроциррозе). Ломкость сосудов ведет к развитию кровоизлияний (например, геморрагический инсульт при гипертонической болезни). Гиалиноз собственно соединительной ткани Системный гиалиноз соединительной ткани и сосудов развивается обычно в исходе фибриноидного набухания, ведущего к деструкции коллагена и пропитыванию ткани белками плазмы и полисахаридами. Этот механизм развития системного гиалиноза соединительной ткани особенно часто встречается при заболеваниях с иммунными нарушениями (ревматические болезни). Местный гиалиноз как исход склероза развивается в рубцах, фиброзных спайках серозных полостей, сосудистой стенке при атеросклерозе, инволюционном склерозе артерий, при организации тромба, инфаркта, заживлении язв, ран, в капсулах, строме опухоли и т.д. В основе гиалиноза в этих случаях лежат нарушения обмена соединительной ткани. Подобный механизм имеет гиалиноз некротизированных тканей и фибринозных наложений в плевре, перикарде и т.д. Гиалиноз может завершать фибриноидные изменения в дне хронической язвы желудка, в червеобразном отростке при аппендиците. Микроскопическое исследование. Пучки коллагеновых волокон теряют фибриллярность и сливаются в однородную плотную хрящеподобную массу; клеточные элементы сдавливаются и подвергаются атрофии. Макроскопическая картина. При выраженном гиалинозе волокнистая соединительная ткань становится плотной, хрящевидной, белесоватой, полупрозрачной. Исход. В большинстве случаев неблагоприятный в связи с необратимостью процесса, но возможно и рассасывание гиалиновых масс. Так, гиалин в рубцах – так называемых келоидах – может подвергаться разрыхлению и рассасыванию. Обратим гиалиноз молочной железы, причем рассасывание гиалиновых масс происходит в условиях гиперфункции желез. Иногда гиалинизированная ткань ослизняется. Значение. Различно в зависимости от локализации, степени и распространенности гиалиноза. Местный гиалиноз может быть причиной функциональной недостаточности органа. В рубцах он может не причинять особых расстройств, за исключением косметического дефекта. 53 АМИЛОИДОЗ Амилоидоз (от лат. amylum – крахмал) – это стромально-сосудистый диспротеиноз, который сопровождается глубоким нарушением белкового обмена и появлением аномального фибриллярного ультраструктурно, но светооптически гомогенного белка с отложением его в межуточной ткани и стенках сосудов. Этот диспротеиноз был впервые описан венским патологом К.Рокитанским в 1844 под названием "сальная болезнь", поскольку своеобразные изменения паренхиматозных органов при этой патологии, помимо резкого уплотнения, сопровождались приобретением восковидного, сального вида. Спустя несколько лет, выдающийся немецкий патолог Р.Вирхов обратил внимание на то, что вещество, которое откладывается в органах, подобно крахмалу, под действием йода и серной кислоты окрашивается в синий цвет. Это вещество он назвал амилоидом, а "сальную болезнь" – амилоидозом. Белковая природа амилоида была установлена Кюне в 1865 году. Амилоид в гистологических препаратах очень похож на гиалин и выглядит в световом микроскопе как бесструктурный, гомогенный, плотный, стекловидный, розового цвета белок. Термином "амилоид" обозначают разнообразные фибриллярные белки, которые могут депонироваться в соединительной ткани при определенных патологических состояниях. Все типы амилоида имеют следующие физико-химические характеристики: 1. при нанесении йодидов на свежую ткань, содержащую амилоид, она окрашивается в коричневый цвет. 2. в гистологических препаратах амилоид может выглядеть следующим образом: o при окраске гематоксилином и эозином имеет гомогенно розовый цвет; o в поляризованном свете амилоид, окрашенный конго красным, обладает светло-зеленым двойным лучепреломлением; o при окраске метилвиолетом, йод грюн, конго рот амилоид демонстрирует метахромазию, окрашиваясь в кирпично-красный цвет (примечание: когда вещество окрашивается в цвет, который отличается от цвета красителя, то это называется метахромазией); o амилоид выявляется иммуногистохимически при помощи антител, специфичных для различных подтипов фибрилл; 3. при электронной микроскопии амилоид выявляется в виде неветвящихся фибрилл толщиной 7.510 нм; 4. при рентгендифракционном исследовании установлено, что амилоид представляет собой гофрированную бета-слоистую структуру. Это делает белок очень устойчивым к ферментативному расщеплению и способствует накоплению его в тканях. Химический состав Химическая структура белка амилоида весьма разнообразна. Однако для практики их можно разделить на две группы: A. Амилоид из иммуноглобулинов: В AL амилоиде белок составлен из фрагментов легких цепей молекул иммуноглобулинов. AL синтезируются неопластическими плазматическими клетками (миелома) и В-лимфоцитами (B-клеточные лимфомы). B. Амилоид другого происхождения: фибриллы которого составлены из: 1. сывороточного амилоид-ассоциированого белка (MМ – 18,000), который является белком острой фазы во время любого воспалительного процесса и производится печенью; 2. преальбумина; 3. других пептидных фрагментов (АА-, АF-, AS-, AD- и др.). Кроме того, все амилоиды содержат небольшие количества P-белка амилоида и, обычно, гепарансульфат. 54 Таблица 2 Типы амилоида Тип белка амилоида Основной источник Связанные заболевания Локализация AL Легкие цепи иммуноглобулинов Первичный амилоидоз Плазмоклеточная миелома Язык, сердце, ЖКТ, печень, В-клеточная злокачественная селезенка, почки лимфома AA Сывороточный А протеин (α1-глобулин) Ревматоидный артрит AA Сывороточный А протеин (α1-глобулин) Хронические инфекции (туберкулез, лепра, бронхоэктатическая болезнь, хронический остеомиелит) Печень, почки, селезенка Болезнь Ходжкина Воспалительные заболевания мочевого пузыря AA Сывороточный А протеин (α1-глобулин) Семейная средиземноморская Печень, почки, селезенка лихорадка Преальбумин Семейный амилоидоз (португальский, шведский и др.) AF Сердечный амилоидоз Сенильный амилоидоз AS Преальбумин Церебральная амилоидная ангиопатия Язык, сердце, ЖКТ Периферические нервы, почки Сердце Сердце, селезенка, поджелудочная железа Сосуды мозга AE Медуллярный рак Предшественники пептидных щитовидной железы гормонов (например, Аденомы из клеток кальцитонина) островкового аппарата поджелудочной железы Местно в опухолях AD Неизвестен Лихеноидный амилоидоз Кожа (дерма) Болезнь Альцгеймера Синдром Дауна Нейрофибриллярные сплетения, бляшки и сосуды мозга (ангиопатия) А4 пептид* или белокАльцгеймер предшественник бета амилоида * А4 пептид- пептид, определяемый при болезни Альцгеймера (МВ 4000), возникающий из предшественника с МВ 40000, который определяется в крови и цереброспинальной жидкости (кодируется в 21 хромосоме) 55 Классификация Клиническая классификация амилоидоза основана на типе белка и типе ткани, в которой он накапливается, распространенности и возможной причине его возникновения. A. Системный амилоидоз: 1. Первичный системный амилоидоз с преимущественным накоплением амилоида в сердце, желудочно-кишечном тракте, языке, коже и нервах. Эта локализация отмечается при первичном амилоидозе и при новообразованиях из B-лимфоцитов (плазмоклеточная миелома и B-клеточные злокачественные лимфомы). Более чем у 90% пациентов с первичным амилоидозом (в этих случаях накапливается амилоид AL) в качестве основного заболевания обнаруживается плазмоклеточный неопластический процесс с продукцией моноклональных иммуноглобулинов. 2. Вторичный амилоидоз с преимущественным накоплением амилоида в печени, селезенке, почках, кишечнике, надпочечниках. Он возникает при хронических воспалительных заболеваниях, таких как туберкулез, сифилис, лепра, хронические нагноительные процессы (остеомиелит, бронхоэктатическая болезнь, хронический пиелонефрит). Белок амилоида (АА) возникает из α1-глобулина плазмы крови. B. Ограниченный (местный) амилоидоз: ограниченный амилоидоз может иметь узловую, опухолеподобную форму. Он встречается редко и наблюдается в языке, мочевом пузыре, легких и коже. Накопление амилоида обычно связано с небольшими новообразованиями из плазматических клеток. При болезни Альцгеймера, скопления амилоида особого типа определяются во внеклеточном веществе мозга (в виде бляшек). C. Амилоид в новообразованиях: амилоид накапливается в строме большого количества эндокринных новообразований, например, медуллярного рака щитовидной железы. При этом тип белка амилоида – AE, который обычно образуется из молекул предшественников определенных пептидных гормонов (например, кальцитонина). D. Семейный врожденный амилоидоз: семейный амилоидоз был описан в небольшом количестве семей. Тип амилоида – AF или АА. Семейный амилоидоз классифицируется на нейропатический, нефропатический и сердечный, в зависимости от преобладания поражения той или иной системы. E. Сенильный амилоидоз: небольшие количества амилоида (АS) часто обнаруживаются в сердце, поджелудочной железе и селезенке у пожилых людей. В последних стадиях сахарного диабета амилоидоз возникает в пораженных панкреатических островках. Предполагается, что это особый тип амилоида, составленного из полипептидов, синтезируемых островковыми клетками, которые имеют гормональную активность, воздействуя на утилизацию глюкозы в мышцах. 56 Амилоид продуцируется специальными клетками, называемыми амилоидобластами. При различных формах амилоидоза роль амилоидобластов выполняют разные клетки. Предполагают, что мутации и появление клонов амилоидобластов связаны с длительной антигенной стимуляцией. При генерализованных формах амилоидоза – это главным образом макрофаги, плазматические и миеломные клетки (возможно, фибробласты, ретикулярные клетки и эндотелиоциты). При локализованных формах амилоидоза в этой роли выступают кератиноциты и клетки APUDсистемы. Амилоид накапливается: o o o в интиме или адвентиции мелких кровеносных сосудов; в интерстициальной ткани по ходу ретикулярных и коллагеновых волокон; в базальной мембране эпителиальных структур. Макро- и микроскопическая характеристика амилоидоза. Внешний вид органов при амилоидозе зависит от степени развития процесса. Если отложения амилоида небольшие, внешний вид органа изменяется мало и амилоидоз диагностируется лишь при микроскопическом исследовании. При выраженном амилоидозе органы увеличиваются в объеме, бледные, с сальным блеском (гепатоспленомегалия, кардиомегалия, утолщение периферических нервов, макроглоссия). Поврежденные ткани имеют более плотную консистенцию и сниженную эластичность по сравнению с нормальными тканями. Поэтому кровеносные сосуды, пораженные амилоидозом, не могут достаточно сокращаться и имеют тенденцию кровоточить при повреждении; вследствие этого диагностическая биопсия может сопровождаться кровотечением и/или кровоизлиянием. Признаками наиболее выраженного поражения ткани являются бледно-серый оттенок и своеобразный восковидный, или сальный, вид ее на разрезе. В селезенке амилоид может откладываться как изолированно в лимфатических фолликулах, так и равномерно по всей пульпе. В первом случае амилоидно измененные фолликулы увеличенной и плотной селезенки на разрезе имеют вид полупрозрачных зерен, напоминающих зерна саго (саговая селезенка). Во втором случае селезенка увеличена, плотная, коричнево-красная, гладкая, имеет сальный блеск на разрезе (сальная селезенка). Саговая и сальная селезенка представляют последовательные стадии процесса. В почках амилоид откладывается в стенках приносящих и выносящих артериол, в капиллярных петлях и мезангии клубочков, в базальных мембранах канальцев и в строме. Почки становятся плотными, большими и "сальными". По мере нарастания процесса клубочки полностью замещаются амилоидом, разрастается соединительная ткань и развивается амилоидное сморщивание почек. В печени отложение амилоида наблюдается между звездчатыми ретикулоэндотелиоцитами синусоидов, по ходу ретикулярной стромы долек, в стенках сосудов, протоков и в соединительной ткани портальных трактов. По мере накопления амилоида печеночные клетки атрофируются и погибают. При этом печень увеличена, плотная, выглядит "сальной". В кишечнике амилоид выпадает в строме ворсин слизистой оболочки, а также в стенках сосудов как слизистой оболочки, так и подслизистого слоя. При резко выраженном амилоидозе железистый аппарат кишечника атрофируется. Амилоидоз надпочечников, как правило, двусторонний, отложение амилоида встречается в корковом веществе по ходу сосудов и капилляров. В сердце амилоид обнаруживается под эндокардом, в волокнах и сосудах стромы, а также в эпикарде по ходу вен. Отложение амилоида в сердце ведет к резкому его увеличению (амилоидная кардиомегалия). Оно становится очень плотным, миокард приобретает сальный вид. 57 В скелетных мышцах, как и в миокарде, амилоид выпадает по ходу межмышечной соединительной ткани, в стенках сосудов и в нервах. Периваскулярно и периневрально нередко образуются массивные отложения амилоидного вещества. Мышцы становятся плотными, полупрозрачными. В легких отложения амилоида появляются сначала в стенках разветвлений легочных артерии и вены, а также в перибронхиальной соединительной ткани. Позже амилоид появляется в межальвеолярных перегородках. В головном мозге при старческом амилоидозе амилоид находят в сенильных бляшках коры, сосудах и оболочках. Амилоидоз кожи характеризуется диффузным отложением амилоида в сосочках кожи и ее ретикулярном слое, в стенках сосудов и базальных мембранах сальных и потовых желез, что сопровождается деструкцией эластических волокон, резкой атрофией эпидермиса и придатков кожи. Амилоидоз поджелудочной железы имеет некоторое своеобразие. Помимо поражения артерий железы, встречается и амилоидоз островков, что наблюдается в глубокой старости. Исход. Неблагоприятный, практически необратимый. Функциональное значение определяется степенью развития амилоидоза. Выраженный амилоидоз ведет к дистрофии и атрофии паренхимы и склерозу стромы органов, к их функциональной недостаточности. При выраженном амилоидозе чаще всего наблюдается хроническая почечная, реже – печеночная, сердечная, легочная, надпочечниковая, кишечная (синдром нарушенного всасывания) недостаточность. СТРОМАЛЬНО-СОСУДИСТЫЕ ЖИРОВЫЕ ДИСТРОФИИ (ЛИПИДОЗЫ) Стромально-сосудистые жировые дистрофии возникают при нарушениях обмена лабильного жира (нейтральных жиров) или холестерина и его эфиров. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА НЕЙТРАЛЬНЫХ ЖИРОВ Нейтральные жиры – это лабильные жиры, обеспечивающие энергетические запасы организма. В свободном состоянии они локализуются в жировых клетках жировых депо: подкожной, забрюшинной клетчатки и клетчатки средостения, брыжейки, сальника, эпикарда, костного мозга. Жировая ткань выполняет не только обменную, но и опорную, механическую функцию, поэтому она способна замещать атрофирующиеся ткани. Нарушение обмена нейтральных жиров проявляется в увеличении их запасов в жировой ткани. Оно может быть общим и местным. Ожирение, или тучность,– увеличение количества нейтральных жиров в жировых депо. Оно носит общий характер и выражается в избыточном отложении жиров в подкожной клетчатке, сальнике, брыжейке кишечника, средостении, эпикарде. Различают: o o первичное (идиопатическое) ожирение; вторичное ожирение. Причина первичного (идиопатического) ожирения неизвестна. Виды вторичного ожирения: 58 o o o o алиментарное (несбалансированное питание и гиподинамия); церебральное (при опухолях мозга, особенно гипоталамуса, некоторых нейротропных инфекциях); эндокринное (синдром Иценко-Кушинга, адипозо-генитальная дистрофия, гипотиреоз, гипогонадизм); наследственное (болезнь Гирке). По внешним проявлениям различают универсальный симметричный тип ожирения, который делят на три подтипа: o o o верхний; средний; нижний. Верхний тип характеризуется накоплением жира преимущественно в области подкожной клетчатки лица, затылка, шеи, верхнего плечевого пояса, молочных желез. Средний тип сопровождается отложением жира в подкожной клетчатке живота в виде фартука. При нижнем типе избыток жировой клетчатки наблюдается в области бедер и голеней. По превышению массы тела больного выделяют четыре степени ожирения: o o o o I степень ожирения – избыточная масса тела составляет до 30%; II степень ожирения – избыточная масса тела составляет до 50%; III степень ожирения – избыточная масса тела составляет до 99%; IV степень ожирения – избыточная масса тела составляет от 100% и более. По числу и размеру адипозоцитов выделяют два варианта: o o гипертрофический; гиперпластический. При гипертрофическом варианте ожирения число адипозоцитов не изменяется, но жировые клетки многократно увеличены в объеме за счет избыточного содержания в них триглицеридов. Клиническое течение заболевания злокачественное. При гиперпластическом варианте число адипозоцитов увеличено. Однако, метаболические изменения в них отсутствуют. Течение болезни доброкачественное. При тучности большое клиническое значение имеет ожирение сердца. Жировая ткань разрастается под эпикардом и прорастает между мышечными пучками, сдавливая их и охватывая сердце в виде футляра. Это ведет к атрофии мышечных волокон. Обычно ожирение резко выражено в правой половине сердца, что приводит к замещению миокарда жировой тканью, в связи с чем может произойти разрыв сердца. Исход общего ожирения редко бывает благоприятным. Значение. Общее ожирение определяет развитие тяжелых осложнений (рис. 1). 59 Рис.1. Заболевания, развивающиеся при ожирении и механизмы их развития. Наиболее частыми причинами смерти при ожирении являются инфаркт миокарда и инсульт Антиподом общего ожирения является истощение, в основе которого лежит общая атрофия. Местное увеличение количества жировой клетчатки обозначается термином липоматоз. Примером липоматоза может служить болезнь Деркума (lipomatosis dolorosa). Она характеризуется появлением в 60 подкожной клетчатке конечностей и туловища узловатых болезненных отложений жира, напоминающих по внешнему виду опухоль (липому). Причиной этого заболевания является полигландулярная эндокринопатия. Примером липоматоза может служить также вакатное ожирение (жировое замещение) ткани или органа при атрофии (жировое замещение почки или вилочковой железы при их атрофии). НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ХОЛЕСТЕРИНА И ЕГО ЭФИРОВ Нарушения обмена холестерина и его эфиров лежат в основе широко распространенного во всем мире заболевания – атеросклероза. При гиперхолестеринемии он проникает из крови в интиму сосудов. Холестерин при микроскопически исследовании в поляризованном свете дает характерную картину: его кристаллы обладают положительным двойным лучепреломлением и формируют изображением, имеющее форму "мальтийского креста". Помимо холестерина и его эфиров при этом заболевании в интиме артерий эластического и эластически-мышечного типа накапливаются и β-липопротеиды низкой плотности, и белки плазмы крови. Накапливающиеся вещества в дальнейшем распадаются и омыляются, действуя токсически, они ведут к некрозу интимы. В интиме образуется жиро-белковый детрит (athere – кашицеобразная масса), затем разрастается соединительная ткань (sclerosis – уплотнение) и формируется бляшка. СТРОМАЛЬНО-СОСУДИСТЫЕ УГЛЕВОДНЫЕ ДИСТРОФИИ Стромально-сосудистые углеводные дистрофии могут быть связаны с нарушением баланса гликопротеидов и гликозаминогликанов. Стромально-сосудистую углеводную дистрофию, связанную с накоплением гликопротеидов, называют ослизнением тканей. В отличие от мукоидного набухания, при этом процессе происходит замещение коллагеновых волокон слизеподобной массой. Волокнистая соединительная ткань, строма органов, жировая ткань, хрящ становятся набухшими, полупрозрачными, слизеподобными, а клетки их имеют звездчатый вид. Причины: o o дисфункция эндокринных желез (микседема при недостаточности щитовидной железы) кахексия любого генеза. Исход. Процесс может быть обратимым. Прогрессирование его приводит к колликвации и некрозу ткани с образованием полостей, заполненных слизью. Значение определяется тяжестью процесса, его продолжительностью и характером ткани, подвергшейся дистрофии. 61 Для проверки степени усвоения Вами материала "Стромально-сосудистые дистрофии" просьба ответить на поставленные вопросы в нижеприведенных тестовых заданиях. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №57 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа женщины 55 лет патологоанатом обнаружил накопление AL-амилоида в сердце, желудочно-кишечном тракте, языке, коже и по ходу нервов. О какой форме амилоидоза идет речь в данном случае? 1. 2. 3. 4. 5. первичный системный; вторичный системный; ограниченный (местный); семейный врожденный; сенильный (старческий). ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №58 Выберите один правильный ответ. Женщина 32 лет на протяжении нескольких месяцев болела инфекционно-аллергическим васкулитом. Умерла от кровоизлияния в мозг. Стенка сосудов микроциркуляторного русла значительно утолщена, гомогенная, эозинофильная, резко ШИК-позитивная, просвет сосудов сужен. Метахромазия при окраске толуидиновым синим отсутствует. Реакция на фибрин положительная. Такая микроскопическая картина свидетельствует об обострении процесса и наличии: 1. 2. 3. 4. 5. мукоидного набухания; фибриноидного набухания; склероза (фиброза); гиалиноза; амилоидоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №59 Выберите один правильный ответ. Мужчина длительно страдал сахарным диабетом. Умер от кровоизлияния в мозг. Макроскопически мелкие сосуды головного мозга напоминают утолщенные стекловидные трубочки хрящевидной консистенции. Микроскопически стенка артериол выглядит гомогенной, эозинофильной, резко ШИК-позитивна. Эти сосуды метилвиолетом и йод-грюн окрашены соответственно в фиолетовый и зеленый цвет. Такая микроскопическая картина свидетельствует о наличии: 1. 2. 3. 4. 5. амилоида; простого гиалина; липогиалина; сложного гиалина; гиалиново-капельной дистрофии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №60 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа женщины 70 лет, с клиническим диагнозом "рак желудка", отмечена кахексия (резкое истощение). Подкожно-жировая клетчатка истончена; межмышечная волокнистая соединительная ткань и строма органов замещены слизеподобной массой, содержащей большое количество гликопротеидов. Эти морфологические изменения соответствуют: 1. 2. 3. 4. 5. мукоидному набуханию; липидозу; липогиалинозу; углеводной дистрофии; фибриноидному набуханию. 62 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №61 Выберите один правильный ответ. У больного, страдающего ревматоидным артритом, при микроскопическом исследовании биопсийного материала капсулы коленного сустава выявлен участок, в котором пучки коллагеновых волокон выглядят гомогенными, эозинофильными, резко ШИК-позитивными. Метахромазия при окраске толуидиновым синим в них отсутствует. Окраска на фибрин положительная. Данная микроскопическая картина свидетельствует о наличии: 1. 2. 3. 4. 5. мукоидного набухания; фибриноидного набухания; склероза (фиброза); гиалиноза; амилоидоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №62 Выберите один правильный ответ. У мужчины 45 лет со стенозом митрального клапана (ревматической этиологии) в кардиохирургическом отделении произведена биопсия ткани ушка левого предсердия. Микроскопически выявлены участки, в которых коллагеновые волокна сохраняют пучковое строение, однако выглядят набухшими, утолщенными, разволокненными, слегка базофильны (при окраске гематоксилином и эозином), что свидетельствует об обострении процесса и наличии мукоидного набухания. Какое необходимо дополнительное гистохимическое окрашивание препарата для подтверждения диагноза? 1. 2. 3. 4. 5. окраска суданом III; конго рот; окраска толуидиновым синим; ШИК-реакция; окраска на гликоген. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №63 Выберите один правильный ответ. При микроскопии коронарных артерий сердца мужчины, при жизни болевшего атеросклерозом, в интиме обнаружено множество оптически пустых вакуолей. При окраске осмиевой кислотой эти вакуоли окрашены в черный цвет. В данном случае речь идет об одной из следующих дистрофий: 1. 2. 3. 4. 5. амилоидозе; паренхиматозной жировой дистрофии; липидозе; вакуольной (гидропической) дистрофии; гиалинозе. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №64 Выберите один правильный ответ. При аутопсии трупа мужчины средних лет, длительно страдавшего бронхоэктатической болезнью, обнаружено, что оба надпочечника резко увеличены в объеме за счет коркового слоя. Надпочечники хрящевидной консистенции, бледные, сального вида. Микроскопически по ходу ретикулярной стромы, в стенках сосудов отмечено отложение бесструктурных, гомогенных, розового цвета масс. Окрашенные конго рот массы в поляризованном свете обладают светло-зеленым двойным лучепреломлением и дихроизмом. Эти изменения свидетельствуют о наличии: 1. 2. 3. 4. 5. мукоидного набухания; фибриноидного набухания; липидоза; гиалиноза; амилоидоза. 63 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №65 Выберите один правильный ответ. Женщина 56 лет, страдавшая длительно гипертонической болезнью, умерла от кровоизлияния в мозг. Макроскопически мелкие сосуды напоминают утолщенные стекловидные трубочки, хрящевидной консистенции. При микроскопическом исследовании стенка артериол выглядит гомогенной, эозинофильной, резко ШИК-позитивна. Стенки этих сосудов метилвиолетом и йод-грюн окрашены соответственно в фиолетовый и зеленый цвет. Такая микроскопическая картина свидетельствует о наличии: 1. 2. 3. 4. 5. амилоидоза; мукоидного набухания; фибриноидного набухания; гиалиноза; липидоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №66 Выберите один правильный ответ. Мужчине 42 лет, страдавшему ревматическим пороком сердца, кардиохирург иссек створки митрального клапана и вживил искусственный клапан. Удаленный клапан представлял собой хрящевидной консистенции плотную волокнистую ткань, с отложением в ней плотных, гомогенных, эозинофильных, ШИК-позитивных масс. При дополнительном гистохимическом окрашивании йод-грюн эти массы окрашены в зеленый цвет. Такие морфологические изменения свидетельствуют о наличии: 1. 2. 3. 4. 5. мукоидного набухания; фибриноидного набухания; липидоза; гиалиноза; амилоидоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №67 Выберите один правильный ответ. У больного, страдающего ревматоидным артритом, при микроскопическом исследовании биоптата капсулы коленного сустава выявлен участок, в котором коллагеновые волокна сохраняют пучковое строение, однако, выглядят набухшими, утолщенными, разволокненными, слегка базофильными (при окраске гематоксилином и эозином). При окраске толуидиновым синим этот участок окрашен в пурпурный цвет. Такая микроскопическая картина свидетельствует об увеличении содержания: 1. 2. 3. 4. 5. нейтральных мукополисахаридов; гликозаминогликанов; гликогена; липопротеидов; сложного гиалина. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №68 Выберите один правильный ответ. При микроскопии атеросклеротической бляшки среди коллагеновых волокон выявлено множество оптически пустых вакуолей. При исследовании замороженного среза в поляризованном свете в этом участке выявлялись кристаллоидные структуры с ярким двойным лучепреломлением и типичной картиной "мальтийского креста". При окраске осмиевой кислотой этот участок был окрашен в черный цвет. Эти изменения свидетельствуют об: 1. 2. 3. 4. 5. амилоидозе; паренхиматозной жировой дистрофии; гиалинозе; липидозе; вакуольной (гидропической) дистрофии. 64 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №69 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины средних лет, страдавшего на протяжении 15 лет остеомиелитом, обнаружена спленомегалия (резко увеличенная селезенка). Ткань селезенки хрящевидной консистенции, с сальным блеском. Равномерно по всей пульпе видны полупрозрачные зерна, которые при микроскопическом исследовании представляют собой фолликулы, замещенные гомогенными, эозинофильными массами. При окраске препаратов конго рот ткань селезенки окрашена в розовый цвет, а описанные массы в кирпично-красный. Эти изменения свидетельствуют о наличии: 1. 2. 3. 4. 5. мукоидного набухания; фибриноидного набухания; склероза (фиброза); гиалиноза; амилоидоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №70 Выберите один правильный ответ. Мужчина 49 лет, который болел хроническим фибрознокавернозным туберкулезом легких на протяжении 20 лет, поступил в нефрологическое отделение с явлениями уремии. Умер в результате профузного легочного кровотечения из туберкулезной каверны. На аутопсии почки увеличены в размерах, плотные, бледные, с сальным блеском. Микроскопически большинство клубочков увеличены в объеме, количество клеток в них уменьшено, в стенках приносящих и выносящих артериол, в капиллярных петлях и мезангиуме клубочков, в базальных мембранах канальцев и в строме отложение ШИКположительных, гомогенных розовых масс, которые при окраске конго-рот в поляризованном свете обладают светло-зеленого цвета двойным лучепреломлением и дихроизмом. В данном случае речь идет о наличии: 1. 2. 3. 4. 5. липидоза; амилоидоза; липогиалиноза; гиалиново-капельной дистрофии; фибриноидного набухания. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №71 Выберите один правильный ответ. Патологоанатом обнаружил в дне язвы участок, в котором коллагеновые волокна выглядят гомогенными, эозинофильными, резко ШИК-позитивными. Метахромазия при окраске толуидиновым синим в них отсутствует. Такая микроскопическая картина свидетельствовала об обострении процесса и наличии: 1. 2. 3. 4. 5. мукоидного набухания; фибриноидного набухания; склероза (фиброза); гиалиноза; амилоидоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №72 Выберите один правильный ответ. При переливании крови у больной внезапно появился озноб, развилась картина анафилактического шока. Реанимационные мероприятия оказались неэффективны, наступила смерть. При гистологическом исследовании ткани внутренних органов обращено внимание на очаговое утолщение базальных мембран капилляров и артериол, отек и базофилию. При окраске толуидиновым синим в этих участках выражена метахромазия. Морфологические изменения в капиллярах и артериолах являются проявлением: 1. гиалиноза; 65 2. 3. 4. 5. фибриноидного некроза; фибриноидного набухания; мукоидного набухания; амилоидоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №73 Выберите один правильный ответ. При исследовании биоптата кожи больного с резко выраженным ожирением патологоанатом диагностировал злокачественную форму ожирения (гипертрофический вариант), поскольку обнаружил в адипозоцитах избыточное накопление: 1. 2. 3. 4. 5. нейтральных жиров; жирных кислот; бета-липопротеидов; триглицеридов; гликолипидов. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №74 Выберите один правильный ответ. Женщина 60 лет, страдавшая общим ожирением, умерла от разрыва сердца. При микроскопическом изучении сердца выявлено обилие оптически пустых вакуолей, расположенных между кардиомиоцитами, особенно в субэпикардиальных отделах, а также по ходу коронарных сосудов. Определите вид дистрофии. 1. 2. 3. 4. 5. паренхиматозная жировая дистрофия; липидоз; липогиалиноз; амилоидоз; вакуольная дистрофия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №75 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом изучении биоптата кожи больного бляшечной формой склеродермии (относится к группе ревматических болезней) в стенке сосудов микрогемоциркуляторного русла отмечено сегментарное утолщение и разрыхление базальной мембраны с накоплением вещества, которое при окраске толуидиновым синим обладает выраженной метахромазией. Речь идет о накоплении в этих участках: 1. 2. 3. 4. 5. нейтральных мукополисахаридов; гликозаминогликанов; гликогена; липопротеидов; сложного гиалина. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №76 Выберите один правильный ответ. При гистохимическом окрашивании толуидиновым синим ткани ушка левого предсердия выявлено интенсивное очаговое пурпурное окрашивание. Благодаря какому гистофизическому и гистохимическому явлению был установлен характер процесса и соответственно вид стромально-сосудистой дистрофии? 1. 2. 3. 4. 5. изохромазия (изохромия); ортохромазия (ортохромия); метахромазия (метахромия); гиперхромазия (гиперхромия); гипохромазия (гипохромия). ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №77 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины 55 лет, который болел 66 хроническим абсцессом легких, патологоанатом обнаружил накопление AА-амилоида в печени, селезенке, в почках, в кишечнике и надпочечниках. О какой форме амилоидоза идет речь в данном случае? 1. 2. 3. 4. 5. первичный системный; вторичный системный; ограниченный (местный); семейный врожденный; сенильный (старческий). Смешанные дистрофии Актуальность темы Смешанные дистрофии – это количественные и качественные структурные изменения, которые обусловлены нарушением обменных процессов выявляемые одновременно в паренхиме, строме и стенках сосудов органов и тканей. В клетках и в межклеточном веществе накапливаются различные продукты обмена сложных белков. Для лучшего усвоения материала лекции Вам необходимо знать из курса биоорганической химии, что сложные белки представлены протеидами, которые состоят из белковой и небелковой частей. К сложным белкам относят – хромопротеиды, нуклеопротеиды и липопротеиды. При изучении физиологии человека ваше внимание было обращено на то, что обмен пигментов регулируется вегетативной нервной системой и эндокринными железами. Он тесно связан с функцией органов кроветворения и с системой мононуклеарных фагоцитов. Хромопротеиды – окрашенные белки (белки-пигменты или эндогенные пигменты) – играют важную роль в жизни организма. С помощью хромопротеидов осуществляются: o o o o o дыхание (гемоглобин, цитохромы); выработка секретов (желчь) и инкретов (серотонин); защита организма от воздействия лучевой энергии (меланин); пополнение запасов железа (ферритин); баланс витаминов (липохромы) и т.д. Эндогенные пигменты по происхождению представлены тремя группами: 1. Гемоглобиногенные (производные гемоглобина). 2. Протеиногенные или тирозин-триптофанового ряда, связанные с обменом тирозина и триптофана. 3. Липидогенные или липопигменты, образующиеся при обмене жиров. В этом главе мы также рассмотрим нарушение обмена минералов. Даже краткое перечисление названий сложных белков и их функциональной роли для организма свидетельствует о важности темы настоящей лекции для специалистов как медицинского, так и медикобиологического профиля. Так, например, знания морфологических изменений в печени при различных формах желтухи очень важны для инфекционистов, терапевтов, хирургов, онкологов и др. Механизмы камнеобразования, лежащие в основе слюно-, желче- и мочекаменной болезни, которые необходимы не только стоматологам, хирургам, урологам, но и эпидемиологам и другим специалистам для проведения профилактических мероприятий и лечения возможных осложнений. 67 Цель обучения – уметь распознавать основные структурные признаки различных видов смешанных дистрофий, определять причины и механизм их развития, исходы и интерпретировать значение этих процессов для организма. Для чего необходимо уметь: o o o o o определить макро- и микроскопические проявления нарушений обмена гемоглобиногенных железосодержащих пигментов, таких как ферритин, гемосидерин гематоидин, гематины и порфирин; определить макро- и микроскопические проявления нарушений обмена не содержащих железо гемоглобиногенных пигментов, в частности билирубина, выявить морфологические признаки желтухи, объяснить механизм развития печеночной, на- и подпеченочной желтух, оценить их значение; определить макро- и микроскопические проявления нарушений обмена меланина, причины и механизм их возникновения, оценить их значение; определить макро- и микроскопические проявления дистрофического обызвествления, известковых метастазов, подагры, мочекислого инфаркта, рахита, объяснить их причины и механизм их возникновения, оценить их значение; определить макро- и микроскопические проявления камней, объяснить их причины и механизм их возникновения, оценить их значение. Поскольку в клинике наиболее частыми нарушениями обмена сложных белков являются эндогенные пигментации, или нарушения обмена хромопротеидов, предлагается вначале освоить информационные блоки по этому разделу смешанных дистрофий. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ХРОМОПРОТЕИДОВ (ЭНДОГЕННЫЕ ПИГМЕНТАЦИИ) НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ГЕМОГЛОБИНОГЕННЫХ ПИГМЕНТОВ Гемоглобин (высокомолекулярный хромопротеид) – железосодержащий дыхательный пигмент, составляющий основу эритроцитов и выполняющий роль носителя кислорода. Распад эритроцитов с отщеплением гемоглобина (Hb) называют гемолизом. Гемолиз – по существу физиологическое явление, связанное со старением эритроцитов и их непрерывным разрушением под воздействием физиологических гемолизинов, особенно в условиях замедленного кровотока или его остановки, что имеет место в синусах селезенки, печени, костного мозга. Токсического действия свободный гемоглобин не оказывает. Но при переходе его в метгемоглобин под воздействием некоторых гемолизирующих факторов (мышьяковистый водород, бертолетовая соль, анаэробная инфекция, синдром длительного раздавливания и др.) возникающие метгемоглобинемия и метгемоглобинурия имеют роковое значение. Метгемоглобин ведет к тяжелому нарушению тканевого дыхания в силу трудности диссоциации кислорода. А возникающее поражение почек (гемоглобинурийный нефроз) заканчивается острой почечной недостаточностью (анурией и уремией). В результате физиологического распада эритроцитов и гемоглобина образуются пигменты ферритин, гемосидерин и билирубин. В патологических условиях, помимо увеличения образующихся в норме гемоглобиногенных пигментов, может появляться ряд новых пигментов – гематоидин, гематины и порфирин. Обмен железа в норме (рис. 1) регулируется так, чтобы общая сумма железа в организме поддерживалась в пределах узкого диапазона. Организм не имеет никакого эффективного механизма 68 для устранения избыточного железа, хотя женщины теряют 20-30 мг железа каждый месяц с менструальной кровью. Поэтому у женщин редко наблюдается избыточное накопление железа. Рис. 1. Метаболизм железа В норме суточная потеря железа компенсируется всасыванием в тонкой кишке. Отрицательный баланс в результате потери железа не может быть компенсирован усиленным всасыванием в кишке, что приводит к истощению запасов железа и железодефицитной анемии. Положительный баланс в результате повышенного всасывания железа или введения его извне (при гемотрансфузиях) ведет к избыточному накоплению железа в тканях. 69 Увеличение общего количества железа в органе наблюдается при гемосидерозе и гемохроматозе. Избыточное железо накапливает в макрофагах и паренхиматозных клетках в виде ферритина и гемосидерина и может вызывать повреждение паренхиматозных клеток. Ферритин – железопротеид, содержащий до 23% железа. Железо ферритина связано с белком, который носит название апоферритина. Существует неактивная (окисленная) форма ферритина – SS-ферритин. При недостатке кислорода происходит восстановление ферритина в активную форму – SНферритин, который обладает вазопаралитическими и гипотензивными свойствами. В зависимости от происхождения различают анаболический и катаболический ферритин. Анаболический ферритин образуется из железа, всасывающегося в кишечнике. Катаболический – из железа гемолизированных эритроцитов. Ферритин (апоферритин) обладает антигенными свойствами. Ферритин образует берлинскую лазурь (железосинеродистое железо) под действием железосинеродистого калия и соляной, или хлористоводородной, кислоты (реакция Перлса), а также может быть идентифицирован с помощью специфической антисыворотки при иммунофлюоресцентном исследовании. Большое количество ферритина содержится в печени (депо ферритина), селезенке, костном мозге и лимфатических узлах, где обмен его связан с синтезом гемосидерина, гемоглобина и цитохромов. В условиях патологии количество ферритина может увеличиваться как в крови, так и в тканях. Ферритинемией объясняют необратимость шока, сопровождающегося сосудистым коллапсом, так как SН-ферритин выступает в роли антагониста адреналина. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ГЕМОСИДЕРИНА Гемосидерин – золотисто-желтый, обычно аморфный пигмент, который образуется при расщеплении гема и является полимером ферритина. Он представляет собой коллоидную гликозаминогликанами и липидами клетки. Гемосидерин гемоглобина. является продуктом гидроокись внутриклеточного железа, связанную ферментативного с белками, расщепления Гемосидерин возникает спустя 24 часа от момента кровоизлияния. Клетки, в которых образуется гемосидерин, называются сидеробластами. В их сидеросомах происходит синтез гранул гемосидерина. Сидеробласты могут быть как мезенхимальной, так и эпителиальной природы (чаще всего – это макрофаги селезенки, лимфатических узлов, костного мозга, печени). Гемосидерин постоянно обнаруживается в ретикулярных и эндотелиальных клетках селезенки, печени, костного мозга, лимфатических узлов. В межклеточном веществе он подвергается фагоцитозу сидерофагами. Присутствие в гемосидерине железа позволяет выявлять его с помощью характерных реакций: образование 70 берлинской лазури (реакция Перлса), турнбулевой сини (обработка срезов сульфидом аммония, а затем железосинеродистым калием и хлористоводородной кислотой). Положительные реакции на железо отличают гемосидерин от сходных с ним пигментов (гемомеланин, липофусцин, меланин, билирубин). Избыточное образование гемосидерина в условиях патологии носит название гемосидероза. Различают общий и местный гемосидероз. Местный гемосидероз – состояние, развивающееся при внесосудистом разрушении эритроцитов (экстраваскулярный гемолиз), т.е. в очагах кровоизлияний. Оказавшиеся вне сосудов эритроциты разрушаются и теряют гемоглобин. Сидеробластами и сидерофагами становятся гистиоциты, ретикулярные клетки, эндотелий, эпителий. Сидерофаги могут долго сохраняться на месте бывшего кровоизлияния или переноситься током лимфы в близлежащие лимфатические узлы, где задерживаются, и узлы становятся ржавыми. Часть сидерофагов разрушается, пигмент высвобождается и в дальнейшем снова подвергается фагоцитозу сидерофагами. В небольших кровоизлияниях, которые чаще имеют характер диапедезных, обнаруживается только гемосидерин. При крупных кровоизлияниях по периферии, среди живой ткани образуется гемосидерин, а в центре кровоизлияния, где аутолиз происходит без доступа кислорода и участия клеток, появляются кристаллы гематоидина. Местный гемосидероз может возникать в пределах не только участка ткани (гематома), но и целого органа. Таков гемосидероз легких, наблюдающийся при митральном пороке сердца, чаще стенозе, кардиосклерозе и др. Хронический венозный застой в легких ведет к множественным диапедезным кровоизлияниям. Гемоглобин поглощается альвеолярными макрофагами и превращается в гемосидерин. В связи с этим в межальвеолярных перегородках, альвеолах, лимфатических сосудах и узлах легких выявляется большое количество гемосидерина в легочных гистиоцитах и в клетках альвеолярного эпителия. Слущиваясь, эти клетки придают ржавый цвет мокроте. В лабораторной практике такие клетки получили название “клеток сердечных пороков”. Ограниченный (местный) гемосидероз не имеет особого клинического значения. Параллельно с гемосидерозом в связи с венозным застоем в легких возникает склероз, поэтому процесс носит название бурого уплотнения легких. Общий, или генерализованный гемосидероз наблюдается при внутрисосудистом разрушении эритроцитов (интраваскулярный гемолиз). Причины общего гемосидероза: o o o o болезни системы органов кроветворения (анемии, гемобластозы); интоксикации, обусловленные гемолитическими ядами (сапонин, змеиный яд, уксусная кислота, бертолетовая соль, мышьяковистый водород, некоторые виды грибов) и солями тяжелых металлов (свинец); некоторые инфекционные заболевания (сепсис, малярия, бруцеллез, анаэробные инфекции, некоторые спирохеты, например, возвратный тиф, сифилис и др.); переливания иногруппной, резус-несовместимой и бактериально загрязненной крови. Генерализованный гемосидероз возникает также при относительно незначительном излишке железа после многократных переливаний, чрезмерного поступления железа с пищей 71 Избыточное железо депонируется как гемосидерин в макрофагах всех органов, особенно костного мозга, печени и селезенки. Роль сидеробластов выполняют в этих органах ретикулярные, эндотелиальные и гистиоцитарные элементы. Гемосидероз может быть диагностирован в костном мозге и печени при биопсии и не имеет особого клинического значения. Однако следует помнить о том, что гемосидероз служит показателем гемолиза и таким образом отражает степень выраженности анемии. Появляется большое число сидерофагов, которые не успевают поглощать гемосидерин, загружающий межклеточное вещество. Селезенка, лимфатические узлы, костный мозг приобретают бурую окраску. Доказано, что как только внутриклеточные механизмы депонирования железа истощаются, свободное железо накапливается и восстанавливается в тканях с образованием токсичных свободных радикалов, содержащих активный кислород. При этом наиболее резкие морфологические изменения наблюдаются в паренхиматозных органах. Яркие формы гемосидероза, особенно печени (“пигментный цирроз”), поджелудочной железы, слюнных желез, наблюдаются при гемохроматозе. Гемохроматоз – это своеобразное, близкое к общему гемосидерозу, заболевание, главным отличием которого является степень перегрузки железом и наличие повреждений паренхиматозных клеток. Гемохроматоз может быть первичным (наследственным) и вторичным. Первичный гемохроматоз – самостоятельное заболевание из группы болезней накопления. Передается доминантно-аутосомным путем и связан с наследственным дефектом ферментов тонкой кишки, что ведет к повышенному всасыванию пищевого железа, которое в виде гемосидерина откладывается в большом количестве в органах. Обмен железа эритроцитов при этом не нарушен. Количество железа в организме увеличивается в десятки раз, достигая 50-60 г. Развивается гемосидероз печени, поджелудочной железы. эндокринных органов, сердца, слюнных и потовых желез, слизистой оболочки кишечника, сетчатки глаза и даже синовиальных оболочек; одновременно в органах увеличивается содержание ферритина. В коже и сетчатке глаз увеличивается содержание меланина, что связано с поражением эндокринной системы и нарушением регуляции меланинобразования. Основными симптомами болезни являются: o o o o бронзовая окраска кожи; сахарный диабет (бронзовый диабет); пигментный цирроз печени, ведущий к печеночной недостаточности; пигментная кардиомиопатия, которая может стать причиной смерти. Вторичный гемохроматоз – заболевание, развивающееся при приобретенной недостаточности ферментных систем, обеспечивающих обмен пищевого железа, что сопровождается генерализованным гемосидерозом. Причиной этой недостаточности могут быть избыточное поступление железа с пищей (железосодержащие препараты), резекция желудка, хронический алкоголизм, повторные переливания крови и др. При вторичном гемохроматозе содержание железа повышено не только в тканях, но и в сыворотке крови. Основные клинико-морфологические проявления заболевания аналогичны тем, что наблюдаются при первичном гемосидерозе, т.е. у больных развивается пигментный цирроз печени, сахарный диабет и кардиомиопатия. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА БИЛИРУБИНА 72 Метаболизм билирубина Билирубин – конечный продукт катаболизма порфиринового кольца молекулы гемоглобина, он не содержит ни железа, ни белка. Билирубин формируется в гистиоцитарно-макрофагальной системе. При разрушении гемоглобина и отщеплении от него гема образуется биливердин, который затем восстанавливается в билирубин. Билирубин транспортируется кровью в печень в o o несвязанной форме (непрямой, или несвязанный билирубин) в комплексе с альбумином (прямой, или связанный билирубин). Непрямой (несвязанный) билирубин растворим в липидах. В печени билирубин ферментативно связывается с глюкуроновой кислотой, формируя водорастворимый прямой (связанный) билирубин, который экскретируется клетками печени в желчь, а затем попадает в кишечник (холебилирубин). В кишечнике благодаря бактериальной активности он преобразовывается в уробилиноген, который затем выводится одним из трех путей. Пути выведения уробилиногена: 1. Непосредственно экскретируется с калом (как стеркобилин); 2. При всасывании из кишечника в кровь, по воротной вене попадает в печень и повторно экскретируется в желчь (энтерогепатическая циркуляция); 3. В норме в небольших количествах экскретируется с мочой в виде уробилина. Билирубин представлен красно-желтыми кристаллами. Для выявления его используют реакцию Гмелина, при которой под воздействием концентрированной азотной кислоты билирубин дает сначала зеленое, а затем синее или пурпурное окрашивание. Нарушение обмена билирубина связано с расстройством его образования и выделения. Симптомокомплекс, характеризующийся увеличением количества билирубина в крови с накоплением его в тканях и желтушным окрашиванием кожи, склер, слизистых, серозных оболочек и внутренних органов называется желтухой. Степень желтухи сильно колеблется от внешне едва заметной (желтоватый оттенок кожи и склер) до резко выраженной, когда кожа приобретает интенсивное шафранно-желтое или темно-оливковое окрашивание. Степень желтухи не всегда пропорциональна концентрации билирубина в крови. Желтуха может возникать при наличии следующих условий: o o o увеличенное образование билирубина; уменьшенная экскреция печенью; обструкция желчного протока. По механизмам развития желтухи различают три ее вида: o o o надпеченочную (гемолитическую); печеночную (паренхиматозную); подпеченочную (механическую). Надпеченочная (гемолитическая желтуха) характеризуется повышенным образованием билирубина в связи с увеличенным распадом (гемолизом) эритроцитов. 73 Увеличенное разрушение эритроцитов превышает способность печени связывать билирубин и приводит к накоплению несвязанного (непрямого) билирубина в крови, т.е. того который только что образовался из распадающегося гемоглобина и успел раствориться в липидах крови и “ни с кем не связался”, “не вступил в брак с глюкуроновой кислотой”. Это гемобилирубин. Не будучи экскретирован паренхимой печени он дает, так называемую непрямую реакцию (по Гиманс ван ден Бергу) в противоположность холебилирубину, который после выделения в кишечник повторно всасывается в кровь и дает прямую реакцию. Причины надпеченочной (гемолитической) желтухи те же, что и общего гемосидероза: o o o o o o o инфекции (сепсис, малярия, желтая лихорадка, возвратный тиф); интоксикации (фосфор, мышьяк, гемолитические яды); изоиммунные (гемолитическая болезнь новорожденных) и аутоиммунные (гемобластозы, системные заболевания соединительной ткани) конфликты; переливание иногруппной, резус-несовместимой или бактериально загрязненной крови; массивные кровоизлияния; обширные геморрагические инфаркты в связи с избыточным поступлением билирубина в кровь из очага распада эритроцитов; врожденные дефекты эритроцитов (наследственные ферментопатии). При гемолитической желтухе происходит увеличение печени и селезенки. Билирубин усиленно выделяется кишечником, но не почками, поскольку несвязанный (непрямой) билирубин находится в крови в комплексе с альбумином, липидорастворим, поэтому он не фильтруется клубочками почек и не экскретируется с мочой (ахолурическая желтуха). Он не оказывает токсического воздействия на почки и другие паренхиматозные органы. Вместе с тем, у новорожденных может развиваться иногда билирубиновая энцефалопатия, при которой несвязанный билирубин накапливается в базальных ядрах мозга. Эта относительно редкая патология возникает только при увеличении концентрации несвязанного билирубина, который является липидорастворимым и может пересечь гематоэнцефалический барьер. Наиболее частая причина билирубиновой энцефалопатии – тяжелый неонатальный гемолиз, обычно в результате Rh– или АВО-несовместимости крови матери и плода. Внутриклеточное накопление билирубина в мозговых клетках вызывает поражение нейронов и некроз, что может стать причиной смерти в острой стадии. Дети, которые переживают острую стадию, имеют проявления неврологического поражения. Печеночная (печеночноклеточная, паренхиматозная) желтуха возникает при повреждении гепатоцитов (дистрофии и некрозе их), в результате чего нарушается захват, связывание и экскреция билирубина, что приводит к увеличению его содержания в крови. Причины печеночной (паренхиматозной) желтухи: o o o o o инфекции (острый и хронический вирусный гепатит – болезнь Боткина, желтая лихорадка, малярия); интоксикации (отравления хлороформом, фосфором, мышьяком, СCl4, медикаментами); циррозы печени; аутоинтоксикации (например, при патологии беременности, ведущей к внутрипеченочному холестазу и повреждению гепатоцитов); наследственные пигментные гепатозы (ферментопатические печеночные желтухи, возникающие при наследственных пигментных гепатозах, при которых нарушена одна из фаз внутрипеченочного обмена билирубина. 74 В патогенезе паренхиматозной желтухи главную роль играют нарушение секреции билирубина печенью и повреждение барьера между желчью и кровью, которые развиваются в результате некроза гепатоцитов. Вследствие этого в кровь поступают все составные части желчи – прямой билирубин и желчные кислоты. При паренхиматозной желтухе обычно уровень содержания в крови и связанного, и несвязанного билирубина увеличены. Связанный, водорастворимый билирубин обычно появляется в моче. Уровень уробилина в моче обычно повышен, потому что дисфункция печени предотвращает нормальный захват и реэкскрецию поглощенного из кишечника уробилиногена. При этом как в почках, так и в других паренхиматозных органах возникают дистрофические изменения, что сопровождается снижением их функции. Подпеченочная (механическая) желтуха. Ее еще называют обтурационной желтухой. При подпеченочной желтухе происходит обтурация желчных путей, что приводит к накоплению связанного билирубина проксимальнее преграды в желчных путях и печени (холестаз). Связанный билирубин проникает в кровь, вызывая желтуху. Некоторое количество связанного билирубина экскретируется с мочой. Билирубин не попадает в кишечник, при этом уменьшается количество уробилиногена в кале и моче. При полной обструкции желчных путей отсутствие билирубина изменяет нормальный цвет кала. Причины подпеченочной (механической) желтухи: o o o o o o желчнокаменная болезнь; рак: o желчных путей; o головки поджелудочной железы; o Фатерова сосочка двенадцатиперстной кишки; метастазы рака другой локализации в перипортальные лимфатические узлы и в печень в области ее ворот; лимфогрануломатоз (болезнь Ходжкина) или туберкулез с поражением перипоральных лимфоузлов, паразитарные заболевания печени (эхинококк, гельминты и др.); атрезии (гипоплазии) желчных путей, поствоспалительные и постоперационные стриктуры. При подпеченочной (механической) желтухе происходит расширение желчных протоков и разрыв желчных капилляров, развивается холемия, которая вызывает не только интенсивную окраску кожи, но и явления общей интоксикации, главным образом от воздействия на организм циркулирующих в крови желчных кислот. В связи с интоксикацией понижается способность крови к свертыванию, появляются множественные кровоизлияния (геморрагический синдром). Накопление билирубина в клетках печени при обтурационой желтухе приводит к токсическому повреждению – дистрофии, и, при тяжелом поражении, некрозу. Затем в участках некроза развивается фиброз, что может привести к билиарному циррозу и хронической печененочной недостаточности. С аутоинтоксикацией связано поражение почек, развитие печеночно-почечной недостаточности. Не всякое желтое окрашивание кожных покровов говорит о желтухе в истинном смысле слова. Такое окрашивание может наблюдаться при введении в организм некоторых веществ, например акрихина, пикриновой кислоты. Избыточное употребление каротина придает коже, костям и другим органам желтый оттенок. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ГЕМАТОИДИНА, ГЕМАТИНОВ И ГЕМАТОПОРФИРИНА Гематоидин – не содержащий железа пигмент, кристаллы которого имеют вид ярко-оранжевых ромбических пластинок или иголок, реже – зерен. Он возникает при распаде эритроцитов и гемоглобина внутриклеточно, спустя 5-10 дней после гемосидерина, но в отличие от гемосидерина в клетках не 75 остается и при их гибели оказывается свободно лежащим среди некротических масс. Химически он идентичен билирубину. Скопления гематоидина находят в более или менее старых гематомах, рубцующихся инфарктах, причем вдали от живых тканей – в центральных участках кровоизлияний, а не по периферии. Его образование связано с распадом клеток, т.е. с угасанием и прекращением жизнедеятельности в очаге кровоизлияния при недостаточном доступе кислорода. Особого клинического значения гематоидин не имеет. Гематины представляют собой окисленную форму гема и образуются при гидролизе оксигемоглобина. Они имеют вид темно-коричневых или черных ромбовидных кристаллов или зерен, дают двойное лучепреломление в поляризованном свете (анизотропны), содержат железо в связанном состоянии. К гематинам относят: o o o гемомеланин (малярийный пигмент); солянокислый гематин (гемин); формалиновый пигмент. Гистохимические свойства этих пигментов идентичны. Гемомеланин (малярийный пигмент) – аморфный бурый пигмент, возникает из гемоглобина под влиянием плазмодиев малярии, паразитирующих в эритроцитах. Сходство малярийного пигмента с меланином чисто внешнее, а не химическое и с этой точки зрения применение синонима “гемомеланин” не оправдано. При разрушении эритроцитов малярийный пигмент попадает в кровь и подвергается фагоцитозу макрофагами селезенки, печени, костного мозга, лимфатических узлов, головного мозга (при малярийной коме). Эти органы приобретают аспидно-серую окраску. В них наряду с малярийным пигментом наблюдается отложение гемосидерина. Солянокислый гематин (гемин) находят в геморрагических эрозиях и язвах желудка, где он возникает под воздействием на гемоглобин ферментов желудочного сока и соляной (хлористоводородной) кислоты. Слизь покрывающая дефекты слизистой оболочки желудка имеет бурочерный цвет. Формалиновый пигмент в виде темно-коричневых игл или гранул встречается в тканях при фиксации их в кислом формалине (этот пигмент не образуется, если формалин имеет рН >6,0). Его считают производным гематина. Гематопорфирин – флюоресцирующий пигмент, близкий по структуре билирубину, содержит железо, однако, не определяемое обычными гистохимическими методами. В норме в небольшом количестве содержится в крови и в моче, играет роль антагониста меланина и повышает чувствительность кожи к свету. При нарушении обмена порфирина увеличивается его содержание в крови (порфиринемия) и в моче (порфиринурия). Моча, содержащая большое количиство порфирина, становится красной. Пигмент обнаруживается также и в кале. Это состояние носит название порфирия. Причины порфирии: o o интоксикации (отравления свинцом, сульфоналом, барбитуратами); авитаминоз РР (при пеллагре); 76 o врожденные дефекты нарушения обмена – porphyria congenita. При порфирии развиваются более или менее тяжелые симптомы повышенной чувствительности кожи к ультрафиолетовым лучам. На открытых частях тела – на лице, на руках, шее возникают эритемы, пузыри, язвы на фоне глубокой атрофии кожи с ее депигментацией. Кости и зубы становятся коричневыми. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ПРОТЕИНОГЕННЫХ (ТИРОЗИН-ТРИПТОФАНОВЫХ) ПИГМЕНТОВ К протеиногенным (тирозиногенным) пигментам относят: o o o меланин; пигмент гранул энтерохромаффинных клеток; адренохром. Меланин (от греч. melas – черный) – черно-бурый пигмент. Синтез меланина присходит из тирозина в клетках меланинобразующей ткани – меланоцитах, имеющих нейроэктодермальное происхождение. Очевидным источником меланина, кроме тирозина и адреналина, является триптофан – дериват индола, возникающего в процессе нормального пищеварения. В естественных условиях меланин связан с белками – это меланопротеид. Клетки, фагоцитирующие меланин, называют меланофагами. Меланоциты и меланофаги содержатся в эпидермисе, дерме, радужной и сетчатой оболочках глаз, в мягкой мозговой оболочке. Содержание его в тканях зависит от индивидуальных и расовых особенностей. Регуляция меланогенеза осуществляется нервной и эндокринной системами. Образование его стимулируется ультрафиолетовыми лучами. Возникновение загара является адаптивной защитной биологической реакцией. Меланин выделяется почками и кишечником. Выделяемый почками меланин можно обнаружить в эпителии извитых канальцев, а также в просвете петель Генле и собирательных трубочек. Пигментный обмен интимно связан с белковым и аминокислотным обменом. Нарушения обмена меланина (меланозы) выражаются в усиленном его образовании или исчезновении. Различают приобретенный и врожденный меланоз. Он может быть распространенным и локализованным. Распространенный гиперпигментации кожи. приобретенный гипермеланоз в клинике проявляется в виде Причины распространенного приобретенного гипермеланоза: o o o o поражение надпочечников туберкулезной или опухолевой природы (адиссоновая болезнь), амилоидоз; эндокринные расстройства (гипогонадизм, гипопитуитаризм); авитаминозы (пелагра, цинга); интоксикации углеводородами. Значение процесса определяется тяжестью основного заболевания. Распространенный врожденный гипермеланоз (пигментная ксеродерма) характеризуется повышенной чуствительностью кожи к ультрафиолетовым лучам и выражается в пятнистой пигментации кожи с явлениями гиперкератоза и отека. Очаговый приобретенный гипермеланоз. Примеры: o o меланоз толстой кишки (у людей, страдающих хроническими запорами); пигментные пятна кожи (веснушки (эфелиды), лентиго); 77 o o очаговая гиперпигментация при аденомах гипофиза, гипертиреоидизме, сахарном диабете, пигментные невусы, меланомы. Распространенный гипомеланоз или альбинизм (от лат. albus – белый), связан с наследственной недостаточностью тирозиназы. Альбинизм проявляется отсутствием меланина в волосяных луковицах, эпидермисе и дерме, в сетчатке и радужке. Очаговый приобретенный гипомеланоз (лейкодерма, витилиго). Причины: o o o o лепра; сифилис; сахарный диабет; гиперпаратиреоидизм. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ЛИПИДОГЕННЫХ ПИГМЕНТОВ (ЛИПОПИГМЕНТОВ) В настоящее время наиболее изученными из этой группы жиробелковых пигментов являются липофусцин, цероид и липохромы. Эти пигменты имеют практически одинаковые физикохимические и гистохимические свойства. В морфологии их различают по локализации. Липофусцином считают липопигмент лишь паренхиматозных и нервных клеток. Цероидом называют липопигмент мезенхимальных клеток, главным образом макрофагов. Накопление липофусцина в клетках называется липофусцинозом. Липофусцин – мелкий гранулярный золотисто-коричневый пигмент, образованный из фосфолипидов и белков. Он накапливается в цитоплазме в результате повреждения мембран цитоплазматических органелл. Это происходит в результате недостатка клеточных антиоксидантов, которые в норме предотвращают перекисное окисление липидов мембран органелл. Липофусциноз бывает первичным (наследственным) и вторичным. Первичный (наследственный) липофусциноз характеризуется избирательным накоплением липофусцина в клетках определенного органа. Примеры первичного липофусциноза: o o наследственный гепатоз (синдром Дабина-Джонсона) с избирательным накоплением липофусцина в гепатоцитах сопровождающееся доброкачественной гипербилирубинемией. нейрональный липофусциноз (синдром Шпильмейера–Шегрена) характеризуется накоплением пигмента в нервных клетках, что сопровождается снижением интеллекта, судорогами, нарушением зрения. Вторичный липофусциноз наблюдается чаще всего у пожилых лиц при серьезном недоедании (кахексии) и при наличии хронических заболеваний (бурая атрофия миокарда, печени). Липофусцин также назван пигментом «износа». Чаще всего он накапливается в миокардиальных клетках, клетках печени и в нейронах. Причинами его накопления могут быть лекарственные интоксикации (аналгетики), недостаточность витамина Е (пигмент недостаточности витамина Е). Иногда он появляется в клетках при повышенной функциональной нагрузке (липофусциноз миокарда при пороке сердца). Липофусцин не вызывает никаких нарушений функции клеток. Нарушение обмена цероида Цероид – липопигмент, образующийся в макрофагах путем гетерофагии при резорбции липидов. К образованию гетерофагических вакуолей (липофагосом) приводит эндоцитоз. Липофагосомы трансформируются во вторичные лизосомы (липофаголизосомы). В них липиды частично 78 перевариваются лизосомными ферментами и остаются внутри. Это так называемые третичные фаголизомы или телолизосомы, которые и содержат вещество под названием цероид. В условиях патологии образование цероида чаще всего отмечается при некрозе тканей, особенно в участках кровоизлияний. Нарушение обмена липохромов Липохромы в основном представлены липидами, в которых присутствуют каротиноиды, являющиеся источником образования витамина А. Липохромы придают желтую окраску жировой клетчатке, коре надпочечников, желтому телу яичников. В условиях патологии может наблюдаться избыточное накопление липохромов. Например, при сахарном диабете пигмент накапливается не только в жировой клетчатке, но и в коже, костях, что связано с резким нарушением липидно-витаминного обмена. При резком исхудании (кахексия) происходит конденсация липохромов в жировой клетчатке, которая становится охряно-желтой. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА НУКЛЕОПРОТЕИДОВ Нуклеопротеиды построены из белка и нуклеиновых кислот – дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК). Нуклеопротеиды поступают с пищей. Конечные продукты обмена нуклеиновых кислот, в частности пуринового обмена – мочевая кислота и ее соли – выводятся почками. Нарушение обмена нуклеопротеидов выражается в избыточном образовании мочевой кислоты, развитии гиперурикемии и выпадении ее солей в тканях. Это наблюдается при: o o o подагре; мочекаменной болезни; мочекислом инфаркте. Подагра (от греч. podos – нога и agra – капкан) – заболевание, при котором периодически в суставах выпадают соли мочекислого натрия, что сопровождается болевым приступом. Различают первичную и вторичную подагру. Первичная подагра обусловлена врожденными нарушениями пуринового обмена. Об этом свидетельствует ее семейный характер и сочетание подагры с другими нарушениями обмена веществ (ожирение, диабет, желчекаменная болезнь). Велика роль в развитии заболевания особенностей питания, употребления больших количеств животных белков, сухих вин, шампанского, пива (!), неподвижного образа жизни. Соли обычно выпадают в синовии и хрящах мелких суставов, в сухожилиях и суставных сумках, в хряще ушных раковин. Ткани вокруг отложений солей некротизируются. Перифокально развивается воспалительная гранулематозная реакция со скоплением гигантских клеток. По мере увеличения отложений солей и разрастания вокруг них соединительной ткани образуются подагрические шишки (tophi urici), суставы деформируются. В почках отмечается накопление мочевой кислоты и солей мочекислого натрия в канальцах с обтурацией их просвета, развитие вторичных воспалительных и атрофических изменений (подагрические почки). Вторичная подагра является осложнением: o o o опухолей кроветворной ткани (при усиленном распаде опухолевых клеток); эндокринных заболеваний; болезней почек различной этиологии с исходом в нефроцирроз. 79 Мочекаменная болезнь, как и подагра, может быть связана прежде всего с нарушениями пуринового обмена, т.е. быть проявлением так называемого мочекислого диатеза. В почках при этом образуются исключительно или преимущественно ураты. Мочекислый инфаркт встречается у новорожденных, проживших не менее двух суток, и проявляется выпадением в канальцах и собирательных трубках почек аморфных масс мочекислых натрия и амония. Макроскопически они видны в виде желто-красных полос сходящихся у сосочков мозгового слоя почки. Возникновение мочекислого инфаркта связано с интенсивным обменом в первые дни жизни новорожденного и отражает адаптацию почек к новым условиям существования. НАРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА (МИНЕРАЛЬНЫЕ ДИСТРОФИИ) Наибольшее практическое значение имеют нарушения обмена кальция, меди, калия и железа (табл. 1). Обмен кальция Кальций связан с процессами проницаемости клеточных мембран, возбудимости нервномышечного аппарата, свертывания крови, регуляции кислотно-основного состояния, формирования скелета и т.д. Кальций абсорбируется с пищей в виде фосфатов в верхнем отрезке тонкой кишки. Большое значение для абсорбции кальция в кишечнике имеет витамин D, который катализирует образование растворимых фосфорных солей кальция. В утилизации кальция (кровь, ткани) большое значение имеют белковые коллоиды и кислое pH среды. В крови и тканевой жидкости кальций находится в растворенном состоянии. В костях (депо кальция) соли кальция связаны с органической основой костной ткани. В компактном веществе костей кальций является относительно стабильным, а в губчатом веществе эпифизов и метафизов – лабильным. Кальций выводится из организма толстой кишкой, почками, печенью (с желчью) и с секретом некоторых желез. Регуляция обмена кальция осуществляется нейрогуморальным путем. Наибольшее значение имеют околощитовидные железы (паратгормон) и щитовидная железа (кальцитонин). При гипофункции околощитовидных желез (паратгормон стимулирует вымывание кальция из костей), как и при гиперпродукции кальцитонина щитовидной железой (кальцитонин способствует переходу кальция из крови в костную ткань), содержание кальция в крови снижается. Гиперфункция околощитовидных желез, как и недостаточная продукция кальцитонина, наоборот, сопровождаются вымыванием кальция из костей и гиперкальциемией. Нарушение обмена кальция в тканях организма называют обызвествлением (син. кальцификация, кальциноз, известковая дистрофия). Его морфологическим проявлением является выпадение солей кальция из растворенного состояния и накопление их в клетках или в межклеточном веществе. В зависимости от преобладания общих или местных факторов в развитии кальцификации различают три формы обызвествления: o o o метастатическое; дистрофическое; метаболическое. 80 Метастатическая кальцификация (метастатическое обызвествление) возникает при увеличении концентрации кальция или фосфора в крови (гиперкальциемия). Кальцификация происходит наиболее часто в стенках артерий, альвеолярных перегородках легких, в слизистой оболочке желудка, в миокарде левого желудочка и в почках. Легкие, желудок и почки выделяют кислые продукты и их ткани вследствие большей щелочности менее способны удерживать соли кальция в растворе, чем ткани других органов. В миокарде и стенке артерий соли кальция откладываются в связи с тем, что их ткани омываются артериальной кровью и относительно бедны углекислотой. Причины метастатического обызвествления: A. Связанные с усиленным выходом солей кальция из депо: o гиперпродукция паратгормона (гиперплазия или опухоли паращитовидных желез); o недостаток кальцитонина (некоторые заболевания щитовидной железы); o остеомаляции (миеломная болезнь, туберкулез костей, многооскольчатые переломы, метастазы опухолей, патология беременности). B. Связанные с пониженным выведением солей кальция из организма: o поражения толстой кишки (отравление сулемой, хроническая дизентерия); o болезни почек (поликистоз, хронический нефрит, отравление сулемой); o гипервитаминоз витамина D. Накопление кальция в тканях можно определить рентгенологически. При микроскопии кальций окрашивается в интенсивно фиолетовый цвет (базофильно). В ранних стадиях кальцификации очаги скопления кальция кажутся гранулярными, большие очаги- аморфные. Гистохимически кальций выявляют методом серебрения Косса. В миокарде и почках первичные отложения извести находят в митохондриях и фаголизосомах, обладающих высокой активностью фосфотаз. В интерстициуме соли кальция первично выпадают по ходу мембран сосудов и волокнистых структур. Вокруг отложений извести наблюдается воспалительная реакция, иногда отмечаются скопления макрофагов, гигантских клеток, образование гранулемы. Внешний вид органов и тканей мало изменен. Исход. Неблагоприятен: выпавшие соли практически не рассасываются. Значение. При кальцификации почечного интерстициума (нефрокальциноз) может возникать хроническая почечная недостаточность. Обширная кальцификация кровеносных сосудов может приводить к ишемии, особенно в коже. Редко при обширном повреждении легочных альвеол возникают нарушения диффузии газов. Кроме этих случаев, кальцификация не нарушает функции паренхиматозных клеток в тканях. При дистрофическом обызвествлении (петрификации) или дистрофической кальцификации метаболизм кальция и фосфора не нарушен. Их уровень концентрации в сыворотке крови нормальный. Кальцификация происходит в результате местных нарушений в тканях. Отложения солей кальция имеют местный характер и обычно обнаруживаются в тканях омертвевших или находящихся в состоянии глубокой дистрофии, то есть в тканях с пониженным уровнем жизнедеятельности. Основная причина дистрофического обызвествления – физико-химические изменения тканей, сопровождающиеся ощелачиванием среды в связи с усиленным потреблением кислорода и выделением углекислоты, изменением свойств белковых коллоидов (коагуляцией белка) и усилением активности фосфатаз. В таких тканях появляются разных размеров очаги каменистой плотности – петрификаты. Примеры. Дистрофическому обызвествлению подвергаются: 1. Некротизированные ткани организма (казеозный некроз в гранулемах (при туберкулезе, сифилисе) 2. Тромбы. 81 3. 4. 5. 6. 7. Экссудат (чаще фибринозный, например, панцирное сердце). Очаги старых кровоизлияний (гематома). Погибшие паразиты (цистицеркоз, эхинококкоз, трихинеллез, шистосомиаз, филяриоз). Мертвый плод при замершей беременности (литопедион) Некоторые новообразования (псаммомные тельца). Метаболическое обызвествление (интерстициальный кальциноз). Механизм его развития до конца не ясен. Главное значение придают нестойкости буферных систем (pH и белковые коллоиды) крови и тканевой жидкости, в связи с чем кальций не удерживается в них даже при его невысокой концентрации, часто играет роль наследственная предрасположенность. Интерстициальный кальциноз различают: o o системный; ограниченный. Примером интерстициального системного кальциноза служит опухолеподобный кальциноз (формирование неопухолевых узелковых кальцифицированных масс в подкожной клетчатке, по ходу сухожилий, фасций и апоневрозов в мышцах, нервах и сосудах). Интерстициальный ограниченный кальциноз, или известковая отложением солей кальция в виде пластинок в коже рук, реже ног. подагра, характеризуется Исход неблагоприятен: выпавший кальций обычно не рассасывается или рассасывается с трудом. Значение кальциноза. Имеют значение распространенность, локализация и характер обызвествления. Так, отложение извести в стенке сосуда ведет к структурно-функциональным нарушениям и может явиться причиной ряда осложнений (например, тромбоза). Наряду с этим, отложение извести в очагах казеозного некроза при туберкулезе свидетельствует о его заживлениии. Таблица 1 Электролитные расстройства во внеклеточной жидкости Нарушение электролитного баланса Увеличение концентрации натрия в крови Уменьшение концентрации натрия в крови Наиболее частые причины Результаты 1. Недостаток поступления жидкости 2. Потеря жидкости через кожу (потоотделение1) 3. Почечная потеря воды (несахарный диабет, применение диуретиков) 4. Повышение уровня минералокортикоидов (синдромы2 Кона и Кушинга) 1. Повышение объема внеклеточной жидкости. 2. Гипертензия 3. Повышение осмолярности внеклеточной жидкости, что вызывает потерю клетками жидкости 1.Избыточное поступление воды 2. Надпочечниковая недостаточность (болезнь Аддисона) 3. Увеличенная секреция антидиуретического гормона 4. Продолжительная терапия диуретиками 1. Гипотензия 2. Снижение осмолярности внеклеточной жидкости, вызывающее гипергидратацию клеток 82 Увеличение 1. Нарушение экскреции К+ (острая и концентрации калия хроническая почечная недостаточность, в крови надпочечниковая недостаточность, некоторые диуретики [спиронолактон]) 2. Высвобождение К+ из клеток (некроз тканей, ацидоз) 3. Избыточное всасываник К+ в ЖКТ. Нарушение электрической активности возбудимых тканей: 1. Сердечная аритмия 2. Повышение зубца Т на ЭКГ 3. Мышечная слабость и паралич 4. Остановка сердца Уменьшение 1. Потеря жидкости через ЖКТ (рвота, концентрации калия диаррея) в крови 2. Почечная потеря К+ (большинство диуретиков, осмотические диуретики, поражение почечных канальцев) 3. Повышение уровня минералокортикоидов (синдромы2 Кона и Кушинга) 4. Повышенное поглощение К+ клетками (алкалоз, повышение уровня инсулина) 1. Мышечная слабость и паралич 2. Снижение и инверсия зубца Т на ЭКГ 3. Нарушение функции канальцев почки (концентрационной способности) 4. Остановка сердца Увеличение концентрации кальция в крови 1. Первичный гиперпаратиреоидизм 2. Вторичная гиперфункция паращитовидных желез 3. Метастатическое поражение костей 4. Саркоидоз 5. Интоксикация витамином D 6. Синдром легкого алкалоза 7. Новообразования с гормональной активностью (продуцирующие гормоны, подобные гормону паращитовидных желез) 1. Анорексия, тошнота, рвота 2. Мышечная слабость, гипотония 3. Мозговые нарушения (ступор, кома) 4. Нарушение функции почечных канальцев 5. Гипертензия 6. Укорочение интервала QT на ЭКГ 7. Метастатическая кальцификация Уменьшение концентрации кальция в крови 1. Гипофункция паращитовидных желез 2. Синдром мальабсорбции 3. Острый панкреатит 4. Гипервентиляция легких 5. Гипоальбуминемия 1. Тетанус, ларингеальный стридор, повышенная возбудимость нервов 2. Судороги, повышенное внутричерепное давление. 3. Увеличение интервала ST на ЭКГ Пот является гипотоничным; несмотря на потерю солей, вода теряется с большей скоростью. Гипонатрийемия будет наблюдаться при восполнении потерянной жидкости только водой. 2 Синдром Кона – первичное повышение уровня альдостерона, синдром Кушинга – повышение уровня кортизола. 1 НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА МЕДИ Медь в норме транспортируется в плазме в виде церулоплазмина. В норме поступление меди сбалансировано ее экскрецией, главным образом в желчь. В тканях медь находится в очень небольших количествах, лишь в гепатоцитах ее относительно много. Для выявления в тканях меди используют наиболее точный метод Окамото, основанный на применении рубеановодородной кислоты. Нарушение обмена меди наиболее ярко проявляется при болезни Вильсона. При этом заболевании экскреция меди в желчь нарушена, что ведет к увеличению содержания меди в организме с накоплением ее в клетках. Депонирование меди в гепатоцитах обусловлено пониженным образованием в печени церулоплазмина, который способен связывать в крови медь. Печень и базальные ядра мозга – 83 наиболее часто повреждаемые ткани, поэтому болезнь Вильсона еще называется гепато-церебральной дистрофией. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА КАЛИЯ Калий – важнейший элемент, принимающий участие в построении клеточной цитоплазмы, обеспечивает нормальный белково-липидный обмен, нейроэндокринную регуляцию. Морфологически калий может быть выявлен с помощью метода Мак-Каллума. Нарушение обмена калия. Увеличение количества калия в крови (гиперкалиемия) и в тканях отмечается при аддисоновой болезни и связано с поражением коры надпочечников, гормоны которого контролируют баланс электролитов. При некоторых аденомах надпочечника может наблюдаться и гипокалиемия (альдостерома с развитием синдрома Кона). Дефицит калия лежит в основе наследственного заболевания именуемого периодический паралич. Заболевание сопровождается приступами слабости и развитием двигательного паралича. ОБРАЗОВАНИЕ КАМНЕЙ Камни или конкременты (от лат. concrementum – сросток), представляют собой плотные образования, образующиеся из состава секрета или экскрета и свободно лежащие в полостных органах или выводных протоках желез. Причины камнеобразования разнообразны и определяются как общими, так и местными факторами. К общим факторам относятся нарушения обмена веществ (мочекислого, жирового (холестерин), углеводного, минерального), которые могут быть обусловлены: o o o o характером питания (в Европе в связи с большим потреблением мяса и жира желчнокаменная болезнь встречается чаще, чем в Азии (Япония, Китай, Вьетнам); географическим фактором (пример – Донецкий и другие регионы Украины), обусловливающим наличие в воде солей жесткости; отравления этиленгликолем (щавелевокислые микролиты, сферолиты в почках); наследственными факторами. Хорошо известна, например, связь желчнокаменной болезни с общим ожирением и атеросклерозом, мочекаменной болезни – с подагрой, оксалурией и т.д. Местные факторы: o o нарушение процессов секреции и резорбции в органе (сгущение секрета), застой секрета сопровождается увеличением концентрации плотных масс; воспалительные процессы (слущенные клетки, лейкоциты, слизь, бактерии могут стать органической основой камня; при воспалении возможен сдвиг рН в щелочную сторону). Непосредственный механизм образования камня складывается из двух процессов: образования органической матрицы и кристаллизации солей, причем каждый из этих процессов в определенных ситуациях может быть первичным. Нарушения секреции, как и застой секрета, ведут к увеличению концентрации веществ, из которых строятся камни, и осаждению их из раствора, чему способствует усиление реабсорбции и сгущение секрета. При воспалении в секрете появляются белковые вещества, что создает органическую (коллоидную) матрицу, в которую откладываются соли (кристаллоидный компонент). Впоследствии 84 камень и воспаление нередко становятся дополняющими друг друга факторами, определяющими прогрессирование камнеобразования. Локализация камней. Наиболее часто камни образуются в желчных и мочевых путях, являясь причиной развития желчнокаменной и мочекаменной болезней. Они встречаются также в других полостях и протоках: в выводных протоках поджелудочной железы и слюнных желез, в бронхах и бронхоэктазах (бронхиальные камни) , в криптах миндалин, на зубах, в кишечнике. Химический состав камней. Желчные камни могут быть холестериновыми, пигментными, известковыми или холестеривово-пигментно-известковыми (сложные, или комбинированные, камни). Мочевые камни могут состоять из мочевой кислоты и ее солей (ураты), фосфата кальция (фосфаты), оксалата кальция (оксалаты), цистина и ксантина. Бронхиальные камни состоят обычно из инкрустированной известью слизи. Цвет камней определяется их химическим составом: белый (фосфаты), желтый (ураты), темнокоричневый или темно-зеленый (пигментные). Величина камней различна. Встречаются огромные камни и микролиты. Они могут быть одиночными и множественными. Форма камня нередко повторяет полость, которую он заполняет: круглые или овальные камни находятся в мочевом и желчном пузырях, отростчатые – в лоханках и чашечках почек (коралловидные камни), цилиндрические – в протоках желез. Нередко они имеют граненые, притертые друг к другу поверхности (фасетированные камни). Поверхность камней бывает не только гладкой, но и “шероховатой” (оксалаты, например, напоминают тутовую ягоду), что травмирует слизистую оболочку, вызывает ее воспаление. На распиле камни имеют в одних случаях радиарное строение (кристаллоидные), в других – слоистое (коллоидные), в третьих – слоисто-радиарное (коллоиднокристаллоидные). Значение и осложнения образования камней. Камни могут не иметь клинических проявлений и обнаруживаться случайно при патологоанатомическом вскрытии. Однако, они могут повлечь и очень серьезные последствия. Нарушая выведение секрета, они ведут к тяжелым осложнениям общего (например, желтуха при закупорке общего желчного протока) или местного (например, гидронефроз при обтурации мочеточника) характера. В результате давления камней на ткань может возникнуть ее омертвение – пролежень (почечные лоханки, мочеточники, желчный пузырь и желчные протоки, червеобразный отросток), что может сопровождаться развитием перфорации, спаек, свищей. Камни часто бывают причиной воспаления полостных органов (пиелит, цистит, холецистит) и протоков (холангит, холангиолит), так как травмируют ткань, создают ворота инфекции, вызывают застой секрета или экскрета и составляют основу мочекаменной и желчнокаменной болезни. При травматизации камнями слизистой оболочки возможно развитие кровотечения (например, гематурии – появления крови в моче) и/или рефлекторного спазма гладкомышечной оболочки, что лежит в основе приступов острых болей – желчной или почечной колики. Для проверки степени усвоения Вами материала “Смешанные дистрофии” просьба ответить на поставленные вопросы в нижеприведенных тестовых заданиях. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №78 Выберите один правильный ответ. Женщина 56 лет страдает желчекаменной болезнью в течение 10 лет. Доставлена в хирургическое отделение с приступом сильной боли в правом подреберье. Кожа, слизистые оболочки и склеры резко иктеричны. Беспокоит сильный зуд. Во время операции в желчном пузыре обнаружено множество конкрементов темно-коричневого 85 цвета. В данном наблюдении симптомокомплекс, связанный с желтой окраской кожи, слизистых и склер соответствует: 1. 2. 3. 4. 5. жировой дистрофии печени; надпеченочной желтухе; печеночной желтухе; подпеченочной желтухе; наследственному гепатозу. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №79 Выберите один правильный ответ. Женщина 56 лет страдает желчекаменной болезнью в течение 10 лет. Доставлена в хирургическое отделение с приступом сильной боли в правом подреберье. Кожа, слизистые оболочки и склеры резко иктеричны. Беспокоит сильный зуд. Во время операции в желчном пузыре обнаружено множество конкрементов темно-коричневого цвета. У больной в крови циркулирует в избыточном количестве: 1. 2. 3. 4. 5. прямой билирубин; непрямой билирубин; прямой и непрямой билирубин; гемосидерин; гематоидин. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №80 Выберите один правильный ответ. Женщина 56 лет страдает желчекаменной болезнью в течение 10 лет. Доставлена в хирургическое отделение с приступом сильной боли в правом подреберье. Кожа, слизистые оболчки и склеры резко иктеричны. Беспокоит сильный зуд. Во время операции в желчном пузыре обнаружено множество конкрементов темно-коричневого цвета. Зуд кожи обусловлен накоплением: 1. 2. 3. 4. 5. билирубина; желчных кислот; ферритина; гемосидерина; гемомеланина. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №81 Выберите один правильный ответ. Женщина 56 лет страдает желчекаменной болезнью в течение 10 лет. Доставлена в хирургическое отделение с приступом сильной боли в правом подреберье. Кожа, слизистые оболочки и склеры резко иктеричны. Беспокоит сильный зуд. Во время операции в желчном пузыре обнаружено множество конкрементов темно-коричневого цвета. Камни в желчном пузыре, исходя из внешнего вида, наиболее вероятно являются: 1. 2. 3. 4. 5. уратами; фосфатами; оксалатами; пигментными; холестериновыми. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №82 Выберите один правильный ответ. Женщина 32 лет заболела остро, вначале резко повысилась температура до 38 С, моча по цвету напоминала пиво, затем появилось желтое окрашивание кожи, склер, видимых слизистых. У этой больной в крови циркулирует в избыточном количестве: 1. прямой билирубин; 86 2. 3. 4. 5. непрямой билирубин; прямой и непрямой билирубин; гемосидерин; гематоидин. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №83 Выберите один правильный ответ. Молодой человек 19 лет после случайного принятия таблеток бертолетовой соли в коматозном (бессознательном) состоянии доставлен в реанимационное отделение. В клинике АД 40/20 мм рт. ст., выраженная метгемоглобинемия, метгемоглобинурия, ферритинемия. Причина резкого падения АД (коллапса) у больного – это: 1. 2. 3. 4. 5. действие свободного гемоглобина (в результате гемолиза); метгемоглобинемия; авитаминоз; SS-ферритинемия; SH- ферритинемия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №84 Выберите один правильный ответ. Молодой человек 19 лет после случайного принятия таблеток бертолетовой соли потерял сознание и в коматозном (бессознательном) состоянии доставлен в реанимационное отделение. В клинике выраженная метгемоглобинемия, метгемоглобинурия, ферритинемия. Через четыре дня больной умер при явлениях острой почечной недостаточности. В эпителии извитых канальцев почек обнаружены дистрофические изменения, вплоть до некроза (гибели клеток). В просвете прямых канальцев обилие белковых цилиндров с положительной реакцией на железо. Морфологические изменения в почках – это результат действия: 1. 2. 3. 4. 5. свободного гемоглобина; SS-ферритина; метгемоглобина; гемомеланина; гемосидерина. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №85 Выберите один правильный ответ. При изучении очага кровоизлияния выявлен золотистожелтый пигмент в цитоплазме макрофагов. Патологоанатом высказал предположение, что это кровоизлияние наступило не менее, чем 24 часа тому назад. Это утверждение основано на том, что пигмент представлял собой: 1. 2. 3. 4. 5. гемосидерин; гематоидин; гематин; липофусцин; билирубин. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №86 Выберите один правильный ответ. Молодая женщина обратила внимание на наличие необычного цвета кожи, который напоминал южный "бронзовый загар". При обследовании в клинике, помимо гиперпигментации, обнаружен двусторонний туберкулез надпочечников. Какой пигмент обусловил цвет кожи? 1. 2. 3. 4. гемосидерин; прямой и непрямой билирубин; гемомеланин; меланин; 87 5. гемин (солянокислый гематин). ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №87 Выберите один правильный ответ. Больной перенес фибринозный перикардит (воспаление перикарда). Во время операции кардиохирург отметил, что перикард рассекается с большим трудом, каменистой плотности, белого цвета ("панцирное сердце"). В основе этих морфологических изменений лежит: 1. 2. 3. 4. 5. метастатическое обызвествление; подагрические шишки; метаболическое обызвествление; дистрофическое обызвествление; гиалиноз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №88 Выберите один правильный ответ. Женщина, страдающая, как и другие члены ее семьи, ожирением, ежедневно употребляет большое количество пива. Ведет малоподвижный образ жизни. Обратилась к врачу с жалобами на боли в мелких суставах и их деформацию из-за наличия каменистой плотности образований. Изменения в мелких суставах – это проявления: 1. 2. 3. 4. 5. общего ожирения; диабета; первичной подагры; вторичной подагры; мочекислого инфаркта. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №89 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом изучении селезенки в цитоплазме макрофагов выявлен темно-коричневого цвета ромбовидной формы кристаллический пигмент. Этот пигмент обладает в поляризованном свете двойным лучепреломлением. Реакция Перлса отрицательная. Известно, что погибший болел малярией. Какой пигмент обнаружил патологоанатом? 1. 2. 3. 4. 5. гемосидерин; меланин; гемомеланин; гематопорфирин; гемин (солянокислый гематин). ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №90 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом исследовании кардиомиоцитов, гепатоцитов и нейронов мужчины 78 лет, страдавшего болезнью Паркинсона, в цитоплазме выявлено обилие гранулярного золотисто-коричневатого пигмента. Реакция Перлса отрицательная. Какой пигмент, из перечисленных ниже, обнаружен? 1. 2. 3. 4. 5. гемомеланин; гемосидерин; билирубин; липофусцин; цероид. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №91 Выберите один правильный ответ. У женщины 29 лет с Rh- кровью родился доношенный ребенок с одногруппной Rh+ кровью с признаками анемии. На вторые сутки появилась желтая окраска кожи, интенсивность которой нарастала. На третьи сутки появились симптомы 88 поражения головного мозга. На пятые сутки наступила смерть. На аутопсии – резко выраженная желтушность кожи, склер и паренхиматозных органов. Микроскопически в нейронах обилие пигмента ярко-желтого цвета (окраска по Перлсу отрицательная). Изменения в нейронах обусловлены избыточным содержанием: 1. 2. 3. 4. 5. гемосидерина; липофусцина; стеркобилина; билирубина; гематоидина. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №92 Выберите один правильный ответ. Больному неоднократно переливали кровь. Спустя несколько месяцев обнаружено бронзовое окрашивание кожи. В крови выявлена гиперферритинемия. Умер от сердечной недостаточности. На вскрытии обнаружена бурая окраска печени, поджелудочной железы, эндокринных органов, сердца, слизистой оболочки кишечника. В цитоплазме макрофагов и паренхиматозных клеток выявлено обилие пигмента, дающего положительную реакцию на железо. О каком синдроме идет речь ? 1. 2. 3. 4. 5. генерализованном гемосидерозе; первичном гемохроматозе; вторичном гемохроматозе; липофусцинозе; гемомеланозе. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №93 Выберите один правильный ответ. У больного с выраженной желтушностью склер, видимых слизистых оболочек и кожи в крови отмечено повышение уровня прямого и непрямого билирубина, в моче – большое количество билирубина и уробилина, следы стеркобилина, в кале – уменьшенное содержание стеркобилина. Каким патологическим процессом из нижеперечисленных обусловлены эти изменения: 1. 2. 3. 4. 5. жировая дистрофия печени; гемолитическая желтуха; паренхиматозная желтуха; механическая желтуха; наследственный гепатоз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №94 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины, умершего от кахексии, обращает на себя внимание охряно-желтая окраска жировой клетчатки. При микроскопическом исследовании обнаружен золотисто-коричневатый пигмент, не содержащий железо. В данном случае идет речь о нарушении обмена: 1. 2. 3. 4. 5. билирубина; гемосидерина; липохромов; липофусцина; нейтрального жира. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №95 Выберите один правильный ответ. Мужчина 32 лет. Клинический диагноз: рак желудка. Умер от кахексии. На аутопсии: сердце дряблое, миокард тусклый, бледный, бурого цвета. В кардиомиоцитах содержится изотропный пигмент золотисто-коричневатого цвета (окраска по Перлсу отрицательная). Пигмент в кардиомиоцитах – это отложение: 89 1. 2. 3. 4. 5. гемосидерина; липофусцина; гемомеланина; меланина; билирубина. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №96 Выберите один правильный ответ. Мужчина 54 лет страдает 10 лет мочекаменной болезнью. Оперирован в ургентном порядке. Левая почка резко увеличена в объеме. Из полости лоханки при разрезе излилось 400 мл красноватой мочи с хлопьевидным осадком, рН - щелочная. Удален коралловидный, белого цвета камень. Конкремент в лоханке левой почки наиболее вероятно по химическому составу: 1. 2. 3. 4. 5. ксантиновый; оксалатный; фосфатный; холестериновый; пигментный. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №97 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа женщины, при жизни страдавшей миеломной болезнью, выявлена остеомаляция (размягчение костей). Микроскопически в слизистой желудка, в миокарде левого желудочка и в почках обнаружено наличие интенсивно фиолетового цвета отложений по ходу мелких сосудов. Реакция Косса положительная. Указанные изменения расценены как: 1. 2. 3. 4. 5. метаболическое обызвествление; дистрофическое обызвествление; метастатическое обызвествление; гиалиноз; фибриноидное набухания. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №98 Выберите один правильный ответ. У молодой девушки после укуса змеи развилась картина гемолиза. Отмечена желтушность кожных покровов, склер и слизистых. Данный симптомокомплекс обусловлен избыточным накоплением: 1. 2. 3. 4. 5. прямого билирубина; непрямого билирубина; прямого и непрямого билирубина; ферритина; гемомеланина. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №99 Выберите один правильный ответ. Мужчина 49 лет. Доставлен в больницу после укуса гюрзы (ядовитая змея). Умер на седьмые сутки. На вскрытии селезенка, костный мозг и лимфатические узлы имели бурую окраску. При микроскопическом исследовании в цитоплазме макрофагов обнаружено обилие пигмента, дающего положительную реакцию по Перлсу: 1. 2. 3. 4. 5. гемосидерина; гематоидина; гематина; липофусцина; билирубина. 90 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №100 Выберите один правильный ответ. Мужчина 36 лет, страдал хроническим фибрознокавернозным туберкулезом легких на протяжении 17 лет. Умер в результате профузного легочного кровотечения. На аутопсии в области корня правого легкого, перибронхиально имеются лимфоузлы каменистой плотности белого цвета. В центре лимфоузлов желтого цвета крошащиеся, сухие массы. Каменистая плотность лимфоузлов – это проявление: 1. 2. 3. 4. 5. метастатического обызвествления; подагрических шишек; метаболического обызвествления; дистрофического обызвествления; амилоидоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №101 Выберите один правильный ответ. Мужчина, так же как и его отец, и брат, с детства страдает ожирением. При обследовании обнаружены: в крови гиперурикемия (повышенное содержание мочевой кислоты), гипергликемия (повышенное содержание глюкозы в крови), в моче – глюкозурия (повышенное содержание глюкозы в моче). Обратился к врачу с жалобами на боли в мелких суставах и их деформацию из-за наличия каменистой плотности образований. Изменения в мелких суставах – это проявления: 1. 2. 3. 4. 5. общего ожирения; диабета; первичной подагры; вторичной подагры; мочекислого инфаркта. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №102 Выберите один правильный ответ. Мужчина обратился к врачу с жалобами на боли в мелких суставах и их деформацию из-за наличия каменистой плотности образований. При обследовании обнаружены: в крови гиперурикемия (повышенное содержание мочевой кислоты), гипергликемия (повышенное содержание глюкозы в крови), в моче – глюкозурия (повышенное содержание глюкозы в моче). Изменения в мелких суставах обусловлены отложением: 1. 2. 3. 4. 5. гиалина; уратов; фосфатов; холестерина; липидов. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №103 Выберите один правильный ответ. Хирург, извлекая тромб (прижизненный сверток крови) из просвета сосуда, обратил внимание на наличие в нем участков каменистой плотности, белого цвета. Реакция Косса при микроскопическом исследовании оказалась положительной. Эти участки он расценил как: 1. 2. 3. 4. 5. метастатическое обызвествление; подагрические шишки; метаболическое обызвествление; дистрофическое обызвествление; гиалиноз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №104 Выберите один правильный ответ. У мужчины обнаружен рак головки поджелудочной железы. 91 В клинике отмечена желтушность кожных покровов и склер, выраженная интоксикация, множественные кровоизлияния на коже (геморрагический синдром). Отмечено уменьшение уробилиногена в кале и моче. Интоксикация в данном случае обусловлена действием: 1. 2. 3. 4. 5. непрямого билирубина; гемосидерина; уробилина; желчных кислот; апоферритина. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №105 Выберите один правильный ответ. При обследовании молодой женщины гинеколог диагностировал замершую беременность. Проведены искусственные роды. Ткани плода были белого цвета, каменистой плотности, разрезались с трудом. В основе этих изменений тканей лежит: 1. 2. 3. 4. 5. метастатическое обызвествление; дистрофическое обызвествление; метаболическое обызвествление; подагрические шишки; гиалиноз. Некроз, апоптоз и атрофия Актуальность темы Смерть как биологическое понятие является выражением необратимого прекращения жизнедеятельности организма. С наступлением смерти человек превращается в мертвое тело, труп (cadaver). С юридической точки зрения в большинстве стран организм считается мертвым, когда наступает полное и необратимое прекращение деятельности мозга. Но при этом большое количество клеток и тканей в юридически мертвом организме остаются жизнеспособными в течение некоторого времени после смерти. Эти органы и ткани составляют главный источник для трансплантации. Необходимо знать, что смерть клетки – постоянное проявление жизнедеятельности организма и в здоровом состоянии оно сбалансировано физиологической регенерацией клеток. Как структурные компоненты клеток, так и целые клетки изнашиваются, стареют, гибнут и требуют замены. Поддержание различных органов и тканей в здоровом состоянии невозможно без “естественного” физиологическог6о обновления, а, следовательно, без смерти отдельных клеток. Такая смерть клеток получила в 1972 году название “апоптоз”. Апоптоз – это запрограммированная смерть клетки. Прямая связь апоптоза и многих патологических состояний сегодня уже не вызывает сомнения. Исследования нарушения функции многих генов, регулирующих апоптоз, позволят разрабатывать совершенно новые направления в терапии этих заболеваний. Разработка лекарственных средств, которые смогут регулировать апоптоз, откроет новые возможности в лечении злокачественных опухолей, вирусных инфекций, некоторых заболеваний нервной системы, иммунодефицитов и аутоиммунных заболеваний. Например, при злокачественных опухолях и лимфопролиферативных заболеваниях требуется усилить апоптоз, а при заболеваниях, характеризующихся поражением клеток, необходимо ослабить его. Но смерть клетки может происходить в живом организме в результате “насильственных” действий внешних повреждающих (патогенных) факторов. Эта смерть клетки носит название “некроз”. Мертвые клетки полностью прекращают свое функционирование. Гибель клетки сопровождается необратимыми биохимическими и структурными изменениями. Таким образом, смерть клетки может происходить двумя путями: некроза и апоптоза. Поскольку биологические признаки, а также значение некроза и апоптоза различны, в этой главе эти процессы рассматриваются отдельно. 92 Цель обучения – уметь распознавать основные макро- и микроскопические признаки некроза, апоптоза и атрофии, объяснить их причины и механизм развития, оценить их вероятный исход и определить значение этих процессов для организма. Для чего необходимо уметь: o o o o определить отличительные морфологические признаки некроза и апоптоза как на светооптическом, так и на ультраструктурном уровне; диагностировать по макроскопическим признакам разновидности коагуляционного и колликвационного некроза; оценивать значение некроза и апоптоза различной локализации; определить отличительные морфологические признаки атрофии от агенезии, аплазии и гипоплазии, оценить значение разных видов атрофии для функции органа и всего организма. Традиционно сложилось так, что изучение смерти клеток начинают с некроза, хотя апоптоз, безусловно, встречается значительно чаще, поскольку сопровождает, а иногда и регулирует некоторые как общепатологические, так и физиологические процессы организма НЕКРОЗ Некроз (от греч. nekros – мертвый) – омертвение, гибель клеток и тканей в живом организме под воздействием болезнетворных факторов. Этот вид гибели клеток генетически не контролируется. Причины некроза. Факторы, вызывающие некроз: o o o o o o физические (огнестрельное ранение, радиация, электричество, низкие и высокие температуры – отморожение и ожог); токсические (кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов, ферменты, лекарственные препараты, этиловый спирт и др.); биологические (бактерии, вирусы, простейшие и др.); аллергические (эндо- и экзоантигены, например, фибриноидный некроз при инфекционноаллергических и аутоиммунных заболеваниях, феномен Артюса); сосудистый (инфаркт – сосудистый некроз); трофоневротический (пролежни, незаживающие язвы). В зависимости от механизма действия патогенного фактора различают: o o прямой некроз, обусловленный непосредственным действием фактора (травматические, токсические и биологические некрозы); непрямой некроз, возникающий опосредованно через сосудистую и нервно-эндокринную системы (аллергические, сосудистые и трофоневротические некрозы). Морфологические признаки некроза Некрозу предшествует период некробиоза, морфологическим субстратом которого являются дистрофические изменения. A. Ранние изменения: В начальном периоде некробиоза клетка морфологически не изменена. Должно пройти 1-3 часа, прежде чем появятся изменения, распознаваемые при электронной микроскопии или гистохимически, и, по крайней мере, 6-8 часов, прежде чем появятся изменения, выявляемые при световой микроскопии; еще позже развиваются макроскопические изменения. Например, если больной с инфарктом миокарда умирает спустя несколько минут от момента начала приступа стенокардии (боль при недостаточном притоке крови к миокарду), то на аутопсии не будет выявлено никакого структурного свидетельства некроза; если же смерть наступает на 2-й день после острого приступа, то изменения будут очевидны. 93 B. Гистохимические изменения: приток ионов кальция в клетку тесно связан с необратимым повреждением и появлением морфологических признаков некроза. В нормальной клетке внутриклеточная концентрация кальция составляет приблизительно 0.001 от концентрации его во внеклеточной жидкости. Этот градиент поддерживается мембраной клетки, которая активно транспортирует ионы кальция из клетки. Экспериментально доказано, что при повреждении клеток в результате ишемии или под воздействием различных токсических агентов, накопление кальция внутри клеток наблюдается только тогда, когда изменения необратимы. Кальций активирует эндонуклеазы (гидролиз, расщепление ДНК), фосфолипазы (разрушение мембран) и протеазы (деструкция, переваривание цитоскелета). Повышение их активности выявляется гистохимическими методами. Активность окислительно-восстановительных ферментов (например, сукцинатдегидрогеназы) резко падает или исчезает. C. Изменения в ядрах: одним из важных и наглядных морфологических признаков некроза клетки является изменение структуры ядра. Хроматин мертвой клетки конденсируется в крупные глыбки. Ядро уменьшается в объеме, становится сморщенным, плотным, интенсивно базофильным, то есть, окрашивается в темно-синий цвет гематоксилином. Этот процесс назван кариопикнозом (сморщиванием). Пикнотическое ядро может затем разрываться на многочисленные маленькие базофильные частицы (кариорексис) или подвергнуться лизису (растворению) в результате действия лизосомной дезоксирибонуклеазы (кариолизис). Тогда оно увеличивается в объеме, слабо окрашивается гематоксилином, постепенно теряются контуры ядра. При быстро развивающемся некрозе ядро подвергается лизису без пикнотической стадии. D. Цитоплазматические изменения: приблизительно через 6 часов после того, как клетка подверглась некрозу, цитоплазма ее становится гомогенной и выражено ацидофильной, то есть окрашивается интенсивно кислыми красителями, например, в розовый цвет при окраске эозином. Это- первое изменение, выявляемое световой микроскопией, которое возникает в результате коагуляции цитоплазматических белков и разрушения (исчезновения) рибосом. РНК рибосом придает базофильный оттенок нормальной цитоплазме. Специализированные органеллы клетки, например, миофибриллы в миокардиальных клетках, исчезают в первую очередь. Набухание митохондрий и деструкция (разрушение) мембран органелл вызывают вакуолизацию цитоплазмы. Наконец, переваривание клетки ферментами, которые высвобождаются из собственных лизосом, вызывает лизис клетки (аутолиз). Таким образом, в цитоплазме происходит коагуляция белков, сменяемая обычно их колликвацией. E. Изменения межклеточного вещества охватывают как межуточное вещество, так и волокнистые структуры. Чаще всего развиваются изменения, характерные для фибриноидного некроза: коллагеновые, эластические и ретикулиновые волокна превращаются в плотные, гомогенные розовые, иногда базофильные массы, которые могут подвергаться фрагментации, глыбчатому распаду либо лизироваться. Реже может наблюдаться отек, лизис и ослизнение волокнистых структур, что свойственно колликвационному некрозу. Клинико-морфологические формы некроза Некроз проявляется различными клиническими и морфологическими изменениями. Различия зависят от структурно-функциональных особенностей органов и тканей, скорости и типа некроза, а также причины его возникновения и условий развития. Среди клинико-морфологических форм некроза различают коагуляционный (сухой) некроз и колликвационный (влажный) некроз. А. Коагуляционный (сухой) некроз: при этом типе некроза погибшие клетки сохраняют свои очертания в течение нескольких дней. Клетки, лишенные ядра, выглядят как масса коагулированной, гомогенной, розовой цитоплазмы. Механизм коагуляционного некроза недостаточно ясен. Коагуляция цитоплазматических белков делает их резистентными к действию лизосомных ферментов и в связи с этим замедляется их разжижение. Коагуляционный некроз обычно происходит в органах, богатых белками и бедных жидкостями, например, в почках, миокарде, надпочечниках, селезенке, обычно в результате недостаточного 94 кровообращения и аноксии, действия физических, химических и других повреждающих факторов, например, коагуляционный некроз клеток печени при вирусном поражении или при действии токсических агентов бактериального и небактериального генеза. Коагуляционный некроз еще называют сухим, поскольку он характеризуется тем, что возникающие при нем мертвые участки сухие, плотные, крошащиеся, белого или желтого цвета. К коагуляционному некрозу относят: 1. Инфаркт – разновидность сосудистого (ишемического) некроза внутренних органов (кроме мозга). Это самый частый вид некроза. 2. Казеозный (творожистый) некроз развивается и при туберкулезе, сифилисе, лепре, а также при лимфогрануломатозе. Его еще называют специфическим, поскольку чаще всего встречается при специфических инфекционных гранулемах. Во внутренних органах выявляется сухой, крошащийся ограниченный участок ткани беловато-желтого цвета. В сифилитических гранулемах очень часто такие участки не крошащиеся, а пастообразные, напоминают аравийский клей. Это смешанный (то есть экстра- и интрацеллюлярный) тип некроза, при котором одновременно гибнет и паренхима, и строма (и клетки, и волокна). Микроскопически такой участок ткани выглядит как бесструктурный, гомогенный, окрашен гематоксилином и эозином в розовый цвет, хорошо видны глыбки хроматина ядер (кариорексис). 3. Восковидный, или ценкеровский некроз (некроз мышц, чаще передней брюшной стенки и бедра, при тяжелых инфекциях - брюшном и сыпном тифах, холере); 4. Фибриноидный некроз – тип некроза соединительной ткани, который ранее был рассмотрен в лекции “Стромально-сосудистые дистрофии” как исход фибриноидного набухания. Фибриноидный некроз наблюдается при аллергических и аутоиммунных болезнях (например, ревматизме, ревматоидном артрите и системной красной волчанке). Наиболее сильно повреждаются коллагеновые волокна и гладкая мускулатура средней оболочки кровеносных сосудов. Фибриноидный некроз артериол наблюдается при злокачественной гипертензии. Этот некроз характеризуется потерей нормальной структуры коллагеновых волокон и накоплением гомогенного, ярко-розового некротического материала, который похож микроскопически на фибрин. Обратите внимание, что понятие «фибриноидный» отличается от понятия «фибринозный», так как последнее обозначает накопление фибрина, например, при свертывании крови или при воспалении. Участки фибриноидного некроза содержат различное количество иммуноглобулинов и комплемента, альбуминов, продуктов распада коллагена и фибрина. 5. Жировой некроз: o Ферментный жировой некроз: жировой некроз наиболее часто происходит при остром панкреатите и повреждениях поджелудочной железы, когда панкреатические ферменты выходят из протоков в окружающие ткани. Панкреатическая липаза действует на триглицериды в жировых клетках, расщепляя их на глицерин и жирные кислоты, которые, взаимодействуя с плазменными ионами кальция, образуют мыла кальция. При этом в жировой ткани, окружающей поджелудочную железу, появляются непрозрачные, белые (как мел) бляшки и узелки (стеатонекроз). При панкреатитах возможно попадание липазы в кровоток с последующим широким распространением, что является причиной жирового некроза во многих участках организма. Наиболее часто повреждаются подкожная жировая клетчатка и костный мозг. o Неферментный жировой некроз: неферментный жировой некроз наблюдается в молочной железе, подкожной жировой ткани и в брюшной полости. Большинство пациентов имеют в анамнезе травмы. Неферментный жировой некроз называют также травматическим жировым некрозом, даже если травма не определена как основная причина. Неферментный жировой некроз вызывает воспалительный ответ, характеризуемый наличием многочисленных макрофагов с пенистой цитоплазмой, нейтрофилов и лимфоцитов. Затем следует фиброзирование, при этом данный процесс бывает трудно отличить от опухоли. 6. Гангрена (от греч. gangraina – пожар): это некроз тканей, сообщающихся с внешней средой и изменяющихся под ее воздействием. Термин «гангрена» широко используется для обозначения клинико-морфологического состояния, при котором некроз ткани зачастую осложняется 95 вторичной бактериальной инфекцией различной степени выраженности либо, находясь в соприкосновении с внешней средой, претерпевает вторичные изменения. Различают сухую, влажную, газовую гангрены и пролежни. o Сухая гангрена – это некроз тканей, соприкасающихся с внешней средой, протекающий без участия микроорганизмов. Сухая гангрена наиболее часто возникает на конечностях в результате ишемического коагуляционного некроза тканей. Некротизированные ткани кажутся черными, сухими, они четко отграничены от смежной жизнеспособной ткани. На границе со здоровыми тканями возникает демаркационное воспаление. Изменение цвета обусловлено превращением гемоглобиногенных пигментов в присутствии сероводорода в сульфид железа. Примерами может служить сухая гангрена: o конечности при атеросклерозе и тромбозе ее артерий (атеросклеротическая гангрена), облитерирующем эндартериите; o при отморожении или ожоге; o пальцев при болезни Рейно или вибрационной болезни; o кожи при сыпном тифе и др. инфекциях. Лечение состоит в хирургическом удалении мертвой ткани, ориентиром при этом служит демаркационная линия. o o o Влажная гангрена: развивается в результате наслоения на некротические изменения ткани тяжелой бактериальной инфекции. Под действием ферментов микроорганизмов возникает вторичная колликвация. Лизис клетки ферментами, которые образуются не в самой клетке, а проникают извне, называется гетеролизисом. Тип микроорганизмов зависит от локализации гангрены. Влажная гангрена развивается обычно в тканях, богатых влагой. Она может встречаться на конечностях, но чаще – во внутренних органах, например, в кишечнике при непроходимости брыжеечных артерий (тромбоз, эмболия), в легких как осложнение пневмонии (грипп, корь). У ослабленных инфекционным заболеванием (чаще корью) детей может развиться влажная гангрена мягких тканей щек, промежности, которую называют номой (от греч. nome - водяной рак). Острое воспаление и рост бактерий являются причиной того, что некротическая область становится отечной и красно-черной, с обширным разжижением мертвой ткани. При влажной гангрене может возникнуть распространяющееся некротизирующее воспаление, которое не четко ограничено от смежной здоровой ткани и, таким образом, трудно поддается хирургическому лечению. В результате жизнедеятельности бактерий возникает специфический запах. Очень высок процент летальности. Газовая гангрена: газовая гангрена возникает при инфицировании раны анаэробной флорой, например, Clostridium perfringens и другими микроорганизмами этой группы. Она характеризуется обширным некрозом ткани и образованием газов в результате ферментативной активности бактерий. Основные проявления сходны с влажной гангреной, но с дополнительным присутствием газа в тканях. Крепитация (феномен потрескивания при пальпации) - частый клинический симптом при газовой гангрене. Процент летальности также очень высок. Пролежень (decubitus): как разновидность гангрены выделяют пролежни - омертвение поверхностных участков тела (кожа, мягкие ткани), подвергающихся сдавлению между постелью и костью. Поэтому пролежни чаще появляются в области крестца, остистых отростков позвонков, большого вертела бедренной кости. По своему генезу это трофоневротический некроз, так как сдавливаются сосуды и нервы, что усугубляет нарушения трофики тканей у тяжелобольных, страдающих сердечно-сосудистыми, онкологическими, инфекционными или нервными болезнями. Б. Колликвационный (влажный) некроз: характеризуется расплавлением мертвой ткани. Он развивается в тканях, относительно бедных белками и богатых жидкостью, где имеются благоприятные условия для гидролитических процессов. Лизис клеток происходит в результате действия собственных ферментов (аутолиз). Типичным примером влажного колликвационного некроза является очаг серого размягчения (ишемический инфаркт) головного мозга. 96 Инфаркт мозга часто называют размягчением, так как основным макроскопическим признаком является понижение упругости ткани мозга в очаге поражения во все сроки. В течение первых суток он представлен нечетко ограниченным участком синюшного оттенка, мягковатым на ощупь. К концу первых суток очаг становится более четким и бледнеет. В последующие дни вещество мозга в этой зоне становится еще более дряблым, желтоватого цвета, иногда даже с зеленоватым оттенком. В первые недели объем мозга несколько увеличивается из-за его отека. Через 1-1.5 мес. на месте инфаркта образуется довольно четко ограниченная полость, содержащая мутную жидкость и детрит. Определение точных сроков инфаркта весьма затруднительно не только по внешнему виду его, но и по гистологической картине. Микроскопически ткань мозга гомогенная, бесструктурная, слабо розового цвета при окраске гематоксилином и эозином. Рассасывание мертвых тканей осуществляется макрофагами, которые имеют вид жиро-зернистых шаров. Клинические проявления некроза Системные проявления: при некрозе обычно появляется лихорадка (вследствие выхода пирогенных веществ из некротизированных клеток и тканей) и нейтрофильный лейкоцитоз (вследствие наличия острой воспалительной реакции – демаркационного воспаления). Высвобождение содержимого некротических клеток: высвобождающиеся компоненты цитоплазматического содержимого некротизированных клеток (например, ферменты) поступают в кровоток, где их присутствие имеет диагностическое значение для определения локализации некроза. Эти ферменты могут быть обнаружены различными лабораторными методами (табл. 1). Специфичность появления ферментов зависит от преимущественной локализации фермента в различных тканях организма; например, повышение уровня МВ-изофермента креатинкиназы характерно для некроза миокарда, потому что этот фермент найден только в миокардиальных клетках. Повышение уровня аспартатаминотрансферазы (АСТ) менее специфично, так как этот фермент найден не только в миокарде, но также в печени и других тканях. Появление трансаминаз характерно для некроза печеночных клеток. Таблица 1 Повышение содержания различных ферментов в сыворотке крови при различной локализации некроза Фермент Kреатинкиназа (МВ изоэнзим) Ткань Миокард Kреатинкиназа (ВВ изоэнзим) Мозг Kреатинкиназа (ММ изоэнзим) Скелетная мускулатура, миокард Лактат-дегидрогеназа (изоэнзим 1) Миокард, эритроциты, скелетная мускулатура Лактат-дегидрогеназа (изоэнзим 5) Печень, скелетная мускулатура Аспартат-аминотрансфераза (АСТ) Миокард, печень, скелетная мускулатура Аланин-аминотрансфераза (АЛТ) Печень, скелетная мускулатура Амилаза Поджелудочная железа, слюнные железы Местные проявления: Изъязвление слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта может осложняться кровоизлиянием или кровотечением (пример – кровоточащая пептическая язва). Увеличение объема тканей в результате отека может вести к серьезному повышению давления в ограниченном пространстве (например, в полости черепа при ишемическом или геморрагическом некрозе). 97 Нарушение функции: некроз ведет к функциональной недостаточности органа, например, возникновение острой сердечной недостаточности в результате обширного некроза (инфаркта) миокарда (острая ишемическая болезнь сердца). Тяжесть клинических проявлений зависит от типа, объема пораженной ткани относительно общего ее количества, сохранности функции оставшейся живой ткани. Некроз в одной почке не вызывает почечной недостаточности, даже когда теряется целая почка, потому что другая почка может компенсировать потерю. Однако некроз маленькой области соответствующего отдела коры головного мозга приводит к параличу соответствующей группы мышц. Исход некроза. Некроз – процесс необратимый. При относительно благоприятном исходе вокруг омертвевших тканей возникает реактивное воспаление, которое отграничивает мертвую ткань. Такое воспаление называется демаркационным, а зона отграничения – демаркационной зоной. В этой зоне кровеносные сосуды расширяются, возникают полнокровие, отек, появляется большое число лейкоцитов, которые высвобождают гидролитические ферменты и расплавляют некротические массы. Некротические массы рассасываются макрофагами. Вслед за этим размножаются клетки соединительной ткани, которая замещает или обрастает участок некроза. При замещении мертвых масс соединительной тканью говорят об их организации. На месте некроза в таких случаях образуется рубец (рубец на месте инфаркта). Обрастание участка некроза соединительной тканью ведет к его инкапсуляции. В мертвые массы при сухом некрозе и в очаг омертвения, подвергшийся организации, могут откладываться соли кальция. В этом случае развивается обызвествление (петрификация) очага некроза. В некоторых случаях в участке омертвения отмечается образование кости - оссификация. При рассасывании тканевого детрита и формировании капсулы, что встречается обычно при влажном некрозе и чаще всего в головном мозге, на месте омертвения появляется полость – киста. Неблагоприятный исход некроза - гнойное (септическое) расплавление очага омертвения. Секвестрация - это формирование участка мертвой ткани, который не подвергается аутолизу, не замещается соединительной тканью и свободно располагается среди живых тканей. Секвестры обычно возникают в костях при воспалении костного мозга - остеомиелите. Вокруг такого секвестра образуется секвестральная капсула и полость, заполненная гноем. Нередко секвестр выходит из полости через свищи, которые закрываются лишь после полного его выделения. Разновидность секвестрации мутиляция - отторжение концов пальцев. Значение некроза. Оно определяется его сущностью - “местной смертью” и выключением из функции таких зон, поэтому некроз жизненно важных органов, особенно крупных участков их, нередко ведет к смерти. Таковы инфаркты миокарда, ишемические некрозы головного мозга, некрозы коркового вещества почек, прогрессирующий некроз печени, острый панкреатит, осложнившийся панкреонекрозом. Нередко омертвение ткани является причиной тяжелых осложнений многих заболеваний (разрыв сердца при миомаляции, параличи при геморрагическом и ишемическом инсультах, инфекции при массивных пролежнях, интоксикации в связи с воздействием на организм продуктов тканевого распада, например, при гангрене конечности и т.д.). Клинические проявления некроза могут быть самыми разнообразными. Патологическая электрическая активность, возникающая в областях некроза в мозге или миокарде, может приводить к эпилептическим припадкам или сердечной аритмии. Нарушение перистальтики в некротизированной кишке может вызвать функциональную (динамическую) кишечную непроходимость. Часто наблюдаются кровоизлияния в некротизированную ткань, например, кровохаркание (hаemoptysis) при некрозе легкого. АПОПТОЗ Апоптоз, или запрограммированная смерть клетки, представляет собой процесс, посредством которого внутренние или внешние факторы, активируя генетическую программу, приводят к гибели клетки и ее эффективному удалению из ткани. Апоптоз – это механизм гибели клеток, который имеет ряд биохимических и морфологических отличий от некроза. Апоптоз – это биохимически специфический тип гибели клетки, который характеризуется активацией нелизосомных эндогенных эндонуклеаз, которые расщепляют ядерную ДНК на маленькие фрагменты. Морфологически апоптоз проявляется гибелью единичных, беспорядочно расположенных 98 клеток, что сопровождается формированием округлых, окруженных мембраной телец (“апоптотические тельца”), которые тут же фагоцитируются окружающими клетками. Это энергозависимый процесс, посредством которого удаляются нежелательные и дефектные клетки организма. Он играет большую роль в морфогенезе и является механизмом постоянного контроля размеров органов. При снижении апоптоза происходит накопление клеток, пример – опухолевый рост. При увеличении апоптоза наблюдается прогрессивное уменьшение количества клеток в ткани, пример – атрофия. Морфологические проявления апоптоза Апоптоз имеет свои отличительные морфологические признаки, как на светооптическом, так и на ультраструктурном уровне. При окраске гематоксилином и эозином апоптоз определяется в единичных клетках или небольших группах клеток. Апоптотические клетки выглядят как округлые или овальные скопления интенсивно эозинофильной цитоплазмы с плотными фрагментами ядерного хроматина. Поскольку сжатие клетки и формирование апоптотических телец происходит быстро и также быстро они фагоцитируются, распадаются или выбрасываются в просвет органа, то на гистологических препаратах он обнаруживается в случаях его значительной выраженности. К тому же апоптоз – в отличие от некроза – никогда не сопровождается воспалительной реакцией, что также затрудняет его гистологическое выявление. Таблица 2 Сравнительная характеристика некроза и апоптоза Признак Индукция Апоптоз Активируется физиологическими или патологическими стимулами Распространенность Одиночная клетка Некроз Различная в зависимости от повреждающего фактора Группа клеток Биохимические изменения Энергозависимая фрагментация ДНК эндогенными эндонуклеазами. Лизосомы интактные. Нарушение или прекращение ионного обмена. Из лизосом высвобождаются ферменты. Распад ДНК Внутриядерная конденсация с расщеплением на фрагменты Диффузная локализация в некротизированной клетке Целостность клеточной мембраны Сохранена Нарушена Морфология Сморщивание клеток и фрагментация с формированием апоптотических телец с Набухание и лизис клеток уплотненным хроматином Воспалительный ответ Нет Удаление погибших Поглощение (фагоцитоз) соседними клеток клетками Обычно есть Поглощение (фагоцитоз) нейтрофилами и макрофагами Наиболее четко морфологические признаки выявляются при электронной микроскопии. Для клетки, подвергающейся апоптозу характерно (рис. 1): 99 Сжатие клетки. Клетка уменьшается в размерах; цитоплазма уплотняется; органеллы, которые выглядят относительно нормальными, располагаются более компактно. Предполагается, что нарушение формы и объема клетки происходит в результате активации в апоптотических клетках трансглютаминазы. Этот фермент вызывает прогрессивное образование перекрестных связей в цитоплазматических белках, что приводит к формированию своеобразной оболочки под клеточной мембраной, подобно ороговевающим клеткам эпителия. Конденсация хроматина. Это наиболее характерное проявление апоптоза. Хроматин конденсируется по периферии, под мембраной ядра, при этом образуются четко очерченные плотные массы различной формы и размеров. Ядро же может разрываться на два или несколько фрагментов. Механизм конденсации хроматина изучен достаточно хорошо. Он обусловлен расщеплением ядерной ДНК в местах, связывающих отдельные нуклеосомы, что приводит к развитию большого количества фрагментов, в которых число пар оснований делится на 180-200. При электрофорезе фрагменты дают характерную картину лестницы. Эта картина отличается от таковой при некрозе клеток, где длина фрагментов ДНК варьирует. Фрагментация ДНК в нуклеосомах происходит под действием кальций чувствительной эндонуклеазы. Эндонуклеаза в некоторых клетках находится постоянно (например, в тимоцитах), где она активируется появлением в цитоплазме свободного кальция, а в других клетках синтезируется перед началом апоптоза. Однако еще не установлено, каким образом после расщепления ДНК эндонуклеазой происходит конденсация хроматина. Формирование в цитоплазме полостей и апоптотических телец. В апоптотической клетке первоначально формируются глубокие впячивания поверхности с образованием полостей, что приводит к фрагментации клетки и формированию окруженных мембраной апоптотических телец, состоящих из цитоплазмы и плотно расположенных органелл, с или без фрагментов ядра. Фагоцитоз апоптотических клеток или телец осуществляется окружающими здоровыми клетками, или паренхиматозными, или макрофагами. Апоптотические тельца быстро разрушаются в лизосомах, а окружающие клетки либо мигрируют, либо делятся, чтобы заполнить освободившееся после гибели клетки пространство. Фагоцитоз апоптотических телец макрофагами или другими клетками активируется рецепторами на этих клетках: они захватывают и поглощают апоптотические клетки. Один из таких рецепторов на макрофагах – рецептор витронектина, который является β3-интегрином и активирует фагоцитоз апоптотических нейтрофилов. 100 Рис. 1. Последовательность ультраструктурных изменений при апоптозе (справа) и некрозе (слева) 1 – нормальная клетка; 2 – начало апоптоза; 3 – фрагментация апоптотической клетки; 4 – фагоцитоз апоптотических телец окружающими клетками; 5 – гибель внутриклеточных структур при некрозе; 6 – разрушение клеточной мембраны. Апоптоз принимает участие в следующих физиологических и патологических процессах: 1. Запрограммированном разрушении клеток во время эмбриогенеза (включая имплантацию, органогенез). Несмотря на то, что при эмбриогенезе апоптоз не всегда является отражением “запрограммированной смерти клетки”, это определение апоптоза широко используют различные исследователи. 2. Гормон-зависимой инволюции органов у взрослых, например, отторжение эндометрия во время менструального цикла, атрезии фолликулов в яичниках в менопаузе и регрессия молочной железы после прекращения лактации. 3. Удалении некоторых клеток при пролиферации клеточной популяции 4. Гибели отдельных клеток в опухолях, в основном при ее регрессии, но также и в активно растущей опухоли. 5. Гибели клеток иммунной системы, как В-, так и Т-лимфоцитов, после истощения запасов цитокинов, а также гибели аутореактивных Т-клеток при развитии в тимусе. 6. Патологической атрофии гормон-зависимых органов, например, атрофии предстательной железы после кастрации и истощении лимфоцитов в тимусе при терапии глюкокортикоидами. 7. Патологической атрофии паренхиматозных органов после обтурации выводных протоков, что наблюдается в поджелудочной и слюнных железах, почках. 8. Гибели клеток, вызванных действием цитотоксических Т-клеток, например, при отторжении трансплантата и болезни “трансплантат против хозяина”. 101 9. Повреждении клеток при некоторых вирусных заболеваниях, например, при вирусном гепатите, когда фрагменты апоптотических клеток обнаруживаются в печени, как тельца Каунсильмана. 10. Гибели клеток при действии различных повреждающих факторов, которые способны вызвать некроз, но действующих в небольших дозах, например, при действии высокой температуры, ионизирующего излучения, противоопухолевых препаратов. Регуляция апоптоза Апоптоз это генетически контролируемая смерть клетки. В настоящее время выявлено большое число генов, которые кодируют вещества, необходимые для регуляции апоптоза. Многие из этих генов сохранились в ходе эволюции - от круглых червей до насекомых и млекопитающих. Некоторые из них обнаруживаются также в геноме вирусов. Таким образом, основные биохимические процессы апоптоза в разных экспериментальных системах (исследования ведутся на круглых червях и мухах) являются идентичными, поэтому результаты исследований можно прямо переносить на другие системы (например, организм человека). Апоптоз может регулироваться: o o внешними факторами, автономными механизмами. Воздействие внешних факторов. Апоптоз может регулироваться действием многих внешних факторов, которые ведут к повреждению ДНК. При невосстановимом повреждении ДНК путем апоптоза происходит элиминация потенциально опасных для организма клеток. В данном процессе большую роль играет ген супрессии опухолей р53. К активации апоптоза также приводят вирусные инфекции, нарушение регуляции клеточного роста, повреждение клетки и потеря контакта с окружающими или основным веществом ткани. Апоптоз – это защита организма от персистенции поврежденных клеток, которые могут оказаться потенциально опасными для многоклеточного организма. При стимуляции тканей каким-либо митогеном ее клетки переходят в состояние повышенной митотической активности, которая обязательно сопровождается некоторой активацией апоптоза. Судьба дочерних клеток (выживут они или подвергнутся апоптозу) зависит от соотношения активаторов и ингибиторов апоптоза: o o ингибиторы включают факторы роста, клеточный матрикс, половые стероиды, некоторые вирусные белки; активаторы включают недостаток факторов роста, потерю связи с матриксом, глюкокортикоиды, некоторые вирусы, свободные радикалы, ионизирующую радиацию. При воздействии активаторов или отсутствии ингибиторов происходит активация эндогенных протеаз и эндонуклеаз. Это приводит к разрушению цитоскелета, фрагментации ДНК и нарушению функционирования митохондрий. Клетка сморщивается, но клеточная мембрана остается интактной, однако повреждение ее приводит к активации фагоцитоза. Погибшие клетки распадаются на небольшие, окруженные мембраной, фрагменты, которые обозначаются как апоптотические тельца. Воспалительная реакция на апоптотические клетки не возникает. Автономный механизм апоптоза. При развитии эмбриона различают три категории автономного апоптоза: морфогенетический, гистогенетический и филогенетический. Морфогенетический апоптоз участвует в разрушении различных тканевых зачатков. Примерами являются: o разрушение клеток в межпальцевых промежутках; 102 o o гибель клеток приводит к разрушению избыточного эпителия при слиянии небных отростков, когда формируется твердое небо. гибель клеток в дорсальной части нервной трубки во время смыкания, что необходимо для достижения единства эпителия двух сторон нервной трубки и связанной с ними мезодермы. Нарушение морфогенетического апоптоза в этих трех локализациях приводят к развитию синдактилии, расщеплению твердого неба и spina bifida соответственно. Гистогенетический апоптоз наблюдается при дифференцировке тканей и органов, что наблюдается, например, при гормональнозависимой дифференцировке половых органов из тканевых зачатков. Так, у мужчин клетками Сертоли в яичках плода синтезируется гормон, который вызывает регрессию протоков Мюллера (из которых у женщин формируются маточные трубы, матка и верхняя часть влагалища) путем апоптоза. Филогенетический апоптоз участвует в удалении рудиментарных структур у эмбриона, например, пронефроса. При различных состояниях может наблюдаться как ускорение, так и замедление апоптоза. Несмотря на то, что апоптоз могут активировать различные факторы, характерные для определенных типов клеток, однако конечный путь апоптоза регулируется точно установленными генами и является общим, независимо от причины активации апоптоза. Все факторы, усиливающие или ослабляющие апоптоз, могут действовать o o прямо на механизм гибели клетки, опосредованно, путем влияния на регуляцию транскрипции. В некоторых случаях влияние этих факторов на апоптоз является решающим (например, при глюкокортикоид-зависимом апоптозе тимоцитов), а в других не имеет особой важности (например, при Fas- и TNF-зависимом апоптозе). В процессе регуляции принимает участие большое количество веществ. Наиболее изученными из них являются вещества из семейства bcl-2 Bcl-2 ген впервые был описан как ген, который транслоцируется в клетках фолликулярной лимфомы и ингибирует апоптоз. При дальнейших исследованиях оказалось, что Bcl-2 является мультигеном, который обнаруживается даже у круглых червей. Гомологичные гены были также обнаружены в некоторых вирусах. Все вещества, относящиеся к данному классу делятся на активаторы и ингибиторы апоптоза. К ингибиторам относятся: bcl-2, bcl-xL, Mcl-1, bcl-w, аденовирусный E1B 19K, Эпштейн-Баррвирусный BHRF1. К активаторам относятся bax, bak, Nbk/Bik1, Bad, bcl-xS. Члены этого семейства взаимодействуют друг с другом. Одним из уровней регуляции апоптоза является взаимодействие белок-белок. Белки семейства bcl-2 формируют как гомо- так и гетеродимеры. Например, bcl-2-ингибиторы могут образовать димеры bcl-2-активаторами. Таким образом, жизнеспособность клеток зависит от соотношения активаторов и ингибиторов апоптоза. Например, bcl2 взаимодействует с bax; при преобладании первого жизнеспособность клетки повышается, при избытке второго – уменьшается. К тому же белки семейства bcl-2 могут взаимодействовать с белками, не относящимися к этой системе. Например, bcl-2 может соединятся с R-ras, который активирует апоптоз. Другой белок, Bag-1, усиливает способность bcl-2 ингибировать апоптоз. В настоящее время принято считать, что гены, участвующие в регуляции роста и развития опухолей (онкогены и гены-супрессоры опухолей), играют регулирующую роль в индукции апоптоза. К ним относятся: 103 1. bcl-2 онкоген, который ингибирует апоптоз, вызванный гормонами и цитокинами, что приводит к повышению жизнеспособности клетки; 2. Белок bax (также из семейства bcl-2) формирует димеры bax-bax, которые усиливают действие активаторов апоптоза. Отношение bcl-2 и bax определяет чувствительность клеток к апоптотическим факторам и является “молекулярным переключателем”, который определяет, будет ли происходить рост или атрофия ткани. 3. c-myc онкоген, чей белковый продукт может стимулировать либо апоптоз, либо рост клеток (при наличии других сигналов выживания, например, bcl-2 ) 4. Ген р53, который в норме активирует апоптоз, но при мутации или отсутствии (что обнаружено в некоторых опухолях) повышает выживаемость клеток. Установлено, что р53 необходим для апоптоза при повреждении клетки ионизирующим излучением, однако при апоптозе, вызванном глюкокортикоидами и при старении, он не требуется. Снижение апоптоза Продукт р53 гена следит за целостностью генома при митозе. При нарушении целостности генома клетка переключается на апоптоз. Наоборот, белок bcl-2 ингибирует апоптоз. Таким образом, недостаток р53 или избыток bcl-2 приводит к накоплению клеток: эти нарушения наблюдаются в различных опухолях. Изучение факторов регулирующих апоптоз имеет важное значение в разработке лекарственных препаратов, усиливающих гибель клеток злокачественных новообразований. Аутоиммунные заболевания могут отражать нарушения в индукции апоптоза лимфоидных клеток, способных реагировать с собственными антигенами. Например, при системной красной волчанке наблюдается нарушение Fas-рецепторов на клеточной поверхности лимфоцитов, что ведет к активации апоптоза. Некоторые вирусы повышают свою выживаемость путем ингибирования апоптоза инфицированных клеток, например, вирус Эпштейна-Барра может воздействовать на обмен bcl-2. Ускорение апоптоза Ускорение апоптоза доказано при синдроме приобретенного иммунодефицита (СПИД), нейротрофических заболеваниях и некоторых заболеваниях крови, при которых наблюдается дефицит каких-либо форменных элементов. При СПИДе вирус иммунодефицита может активировать CD4 рецептор на неинфицированных Т-лимфоцитах, ускоряя, таким образом, апоптоз, что приводит к истощению клеток данного типа. Значение апоптоза в развитии организма и патологических процессах Апоптоз играет важную роль в развитии млекопитающих и в различных патологических процессах. Функционирование bcl-2 требуется для поддержания жизнеспособности лимфоцитов, меланоцитов, эпителия кишечника и клеток почек во время развития эмбриона. bcl-x необходим для ингибирования смерти клеток в эмбриогенезе, особенно в нервной системе. Bax необходим для апоптоза тимоцитов и поддержания жизнеспособности сперматозоидов во время их развития. р53 является геном супрессии опухолей, поэтому в эмбриогенезе особой роли не играет, но обязательно необходим для супрессии опухолевого роста. Мыши, у которых отсутствовали оба р53 гена, проявляли чрезвычайно высокую склонность к развитию злокачественных опухолей в результате полного или частичного нарушения апоптоза предопухолевых клеток. Усиленный синтез белка, кодируемого bcl-2 геном, приводит к подавлению апоптоза и, соответственно, развитию опухолей; данный феномен обнаружен в клетках В-клеточной фолликулярной лимфомы. При лимфопролиферативных заболеваниях и похожей на системную красную волчанку болезни у мышей наблюдается нарушение функции Fas-лиганда или Fas-рецептора. Повышенный синтез Fasлиганда может предупреждать отторжение трансплантата. Апоптоз является частью патологического процесса при инфицировании клетки аденовирусами, бакуловирусами, ВИЧ и вирусами гриппа. Ингибирование апоптоза наблюдается при персистировании инфекции, в латентном периоде, а при усиленной репликации аденовирусов, бакуловирусов, возможно герпесвирусов, вируса Эпштейн-Барра 104 и ВИЧ наблюдается активация апоптоза, что способствует широкому распространению вируса. При нейродистрофических заболеваниях отмечается нарушение функции гена (iap-гена), сходного с ингибитором апоптоза бакуловирусов. АТРОФИЯ Атрофия – прижизненное уменьшение объема ткани или органа за счет уменьшения размеров каждой клетки, а в дальнейшем – числа клеток, составляющих ткань, сопровождающееся снижением или прекращением их функции. Обратите внимание, что атрофия, которая характеризуется уменьшением размера нормально сформированного органа, отличается от агенезии, аплазии и гипоплазии, которые являются патологией развития органа. Агенезия – полное отсутствие органа и его закладки в связи с нарушением хода онтогенеза. Аплазия – недоразвитие органа, который имеет вид раннего зачатка. Гипоплазия – не полное развитие органа (орган частично уменьшен в размере). Атрофию делят на физиологическую и патологическую. Физиологическая атрофия наблюдается на протяжении всей жизни человека. Так, после рождения атрофируются и облитерируются пупочные артерии, артериальный (боталлов) проток. У пожилых людей атрофируются вилочковая и половые железы. Сенильная (старческая) атрофия: уменьшение количества клеток – одно из морфологических проявлений процесса старения. Этот процесс имеет наибольшее значение в тканях, образованных постоянными, неделящимися клетками, например, в мозге и сердце. Атрофия при старении часто отягощается атрофией в результате влияния сопутствующих факторов, например, ишемии. Патологическая атрофия может иметь местный и общий характер. 105 Местная атрофия. Различают следующие виды местной патологической атрофии в зависимости от причины и механизма развития: Атрофия от бездействия (дисфункциональная атрофия): развивается в результате снижения функции органа. Она наблюдается, например, в иммобилизированных скелетных мышцах и костях (при лечении переломов). При длительном постельном режиме, гиподинамии скелетная мускулатура атрофируется достаточно быстро вследствие бездействия. Первоначально наблюдается быстрое уменьшение размеров клеток, которые также быстро восстанавливают объем при возобновлении активности. При более длительной иммобилизации мышечные волокна уменьшаются и в размерах, и в количестве. Так как скелетная мускулатура может регенерировать в ограниченном объеме, восстановление размеров мышц после потери мышечных волокон происходит в основном путем компенсаторной гипертрофии оставшихся в живых волокон, на что требуется длительный период восстановления. Атрофия кости заключается в том, что резорбция кости происходит быстрее, чем ее формирование; это проявляется уменьшением размеров трабекул (уменьшение массы), что приводит к остеопорозу от бездействия. Кроме того, примерами дисфункциональной атрофии могут служить атрофия зрительного нерва после удаления глаза; краев зубной ячейки, лишенной зуба. Атрофия, вызванная недостаточностью кровоснабжения, развивается вследствие сужения артерий, питающих данный орган. Уменьшение кровотока (ишемия) в тканях в результате заболеваний артерий приводит к гипоксии, вследствие чего возникает уменьшение объема клеток, их количества деятельность паренхиматозных органов снижается, размер клеток уменьшается. Гипоксия стимулирует пролиферацию фибробластов, развивается склероз. Такой процесс наблюдается в миокарде, когда на почве прогрессирующего атеросклероза венечных артерий развивается атрофия кардиомиоцитов и диффузный кардиосклероз; при склерозе сосудов почек развивается атрофия и сморщивание почек; болезни сосудов мозга, например, проявляются мозговой атрофией, включающей в себя и гибель нейронов. Атрофия от давления: длительное сдавливание ткани вызывает атрофию. Большое, инкапсулированное доброкачественное новообразование в спинномозговом канале может вызвать атрофию спинного мозга. Вероятно, этот вид атрофии возникает из-за сдавления мелких кровеносных сосудов, что приводит к ишемии, а не от прямого влияния давления на клетки. При давлении аневризмы в телах позвонков и в грудине могут появляться узуры. Атрофия от давления возникает в почках при затруднении оттока мочи. Моча растягивает просвет лоханки, сдавливает ткань почки, которая превращается в мешок с тонкими стенками, что обозначают как гидронефроз. При затруднении оттока спинномозговой жидкости происходят расширение желудочков и атрофия ткани мозга – гидроцефалия. Атрофия при денервации (нейротическая атрофия): состояние скелетной мускулатуры зависит от функционирования иннервирующего нерва, что необходимо для сохранения нормальной функции и структуры. Повреждение соответствующего мотонейрона в любой точке между телом клетки в спинном мозге и моторной концевой пластинкой ведет к быстрой атрофии мышечных волокон, которые иннервируются этим нервом (при полиомиелите, при воспалении нервов). При временной денервации с помощью физиотерапии и электрической стимуляции мышц можно предотвратить гибель мышечных волокон и гарантировать восстановление нормальной функции при возобновлении функционирования нерва. Атрофия в результате недостатка трофических гормонов: эндометрий, молочная железа и большое количество эндокринных желез зависят от трофических гормонов, необходимых для нормального клеточного роста и уменьшение количества этих гормонов ведет к атрофии. При уменьшении секреции эстрогена в яичниках (опухоли, воспалительные процессы) наблюдается атрофия эндометрия, влагалищного эпителия и молочной железы. Болезни гипофиза, сопровождающиеся уменьшенной секрецией гипофизарных трофических гормонов, приводят к атрофии щитовидной железы, надпочечников и половых желез. Лечение кортикостероидами надпочечников в высоких дозах, которое иногда используется для иммуносупрессии, вызывает атрофию надпочечниковых желез из-за подавления секреции гипофизарного кортикотропина (АКТГ). Такие пациенты быстро теряют способность к секреции кортизола и становятся зависимыми от экзогенных стероидов. Отмена 106 стероидной терапии у таких пациентов должна быть достаточно постепенной, чтобы успела произойти регенерация атрофированных надпочечников. Атрофия под воздействием физических и химических факторов. Под действием лучевой энергии атрофия особенно выражена в костном мозге, половых органах. Йод и тиоурацил подавляют функцию щитовидной железы, что ведет к ее атрофии. Внешний вид органа при местной атрофии различен. В большинстве случаев размеры органа уменьшаются, поверхность его гладкая (гладкая атрофия). При гладкой атрофии уменьшается складчатость слизистой оболочки ЖКТ. Реже органы, например, почки, печень, принимают зернистый или бугристый вид (зернистая атрофия). При гидронефрозе, гидроцефалии, ложной гипертрофии (увеличение органа в объеме за счет стромального компонента) органы увеличены в размерах, но не за счет увеличения объема паренхимы, а вследствие скопления жидкости или разрастания жировой клетчатки. В полых органах различают концентрическую и эксцентрическую атрофию. Бурая атрофия характеризуется уменьшением размеров клеток, которое происходит за счет уменьшения количества цитоплазмы и числа цитоплазматических органелл и обычно связано со снижением интенсивности метаболизма. Органеллы, которые подвергаются дистрофическим изменениям, обнаруживаются в лизосомных вакуолях, где они подвергаются ферментативному разрушению (аутофагия). Остаточные мембраны органелл часто накапливаются в цитоплазме как коричневый пигмент – липофусцин (пигмент изнашивания). Уменьшение количества клеток возникает из-за нарушения баланса между уровнями пролиферации клеток и их гибели в течение длительного периода. Общая атрофия, или истощение (кахексия) имеет следующие причины: o o o o o атрофия из-за недостатка питательных веществ: тяжелое белковое и калорийное голодание приводит к использованию тканей организма, в первую очередь скелетной мускулатуры, в качестве источника энергии и белков после того, как другие источники (гликоген и жиры в жировых депо) истощаются. Такая атрофия возникает также при болезнях пищеварительного тракта вследствие снижения его способности переваривать пищу. раковая кахексия (при любой локализации злокачественной опухоли); эндокринная (гипофизарная) кахексия (болезнь Симмондса при поражении гипофиза, при повышении функции щитовидной железы - тиреотоксическом зобе); церебральная кахексия (поражение гипоталамуса); истощение при хронических инфекционных заболеваниях (туберкулез, бруцеллез, хроническая дизентерия). Внешний вид больных при истощении характерен. При общей атрофии в первую очередь исчезает жир из жировых депо, затем атрофируются скелетные мышцы, затем - внутренние органы, в последнюю очередь - сердце и мозг. Отмечается резкое исхудание, подкожная клетчатка отсутствует, там, где она сохранилась, имеет оранжевую окраску (накопление пигмента липохрома). Мышцы атрофичны, кожа сухая, дряблая. Внутренние органы уменьшены в размерах. В печени и миокарде отмечаются явления бурой атрофии (накопление в клетках липофусцина). Значение атрофии для организма определяется степенью уменьшения органа и понижения его функции. Если атрофия и склероз не достигли большой степени, то после устранения причины, вызвавшей атрофию, возможно восстановление структуры и функции. Далеко зашедшие атрофические изменения необратимы. 107 Для проверки степени усвоения Вами материала "Некроз, апоптоз и атрофия" просьба ответить на поставленные вопросы в нижеприведенных тестовых заданиях. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №106 Выберите один правильный ответ. У больного с положительными туберкулиновыми пробами увеличился шейный лимфатический узел. Выполнена биопсия. Макроскопически в лимфатическом узле выявлен четко ограниченный участок, представленный бесструктурными, сухими, крошащимися, беловато-желтоватыми массами, который представлял собой: 1. 2. 3. 4. 5. инфаркт; казеозный (творожистый) некроз; восковидный некроз; фибриноидный некроз; стеатонекроз. 108 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №107 Выберите один правильный ответ. К хирургу обратился мужчина, ткани правой стопы которого были черного цвета, сухие, с четкими границами. Хирург принял решение выполнить ампутацию стопы по линии демаркации (отграничения), потому что диагностировал у этого больного: 1. 2. 3. 4. 5. сухую гангрену; влажную гангрену; газовую гангрену; пролежень; трофическую язву. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №108 Выберите один правильный ответ. Детский хирург во время операции в забрюшинной области обратил внимание на то, что у девочки 6 лет правая почка на 1/3 меньше левой. Диаметр правой почечной артерии 0,3 мм, левой - 0,4 мм. В данном случае речь идет о: 1. 2. 3. 4. 5. атрофии физиологической; атрофии патологической; агенезии; аплазии; гипоплазии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №109 Выберите один правильный ответ. Исследователь при светомикроскопическом и электронномикроскопическом изучении печени обратил внимание на то, что некоторые отдельно расположенные клетки распались на маленькие фрагменты, окруженные мембраной. В некоторых из них имеются органеллы, другие включают фрагменты распавшегося ядра. Воспалительная реакция вокруг отсутствовала. Он расценил эти изменения как проявления: 1. 2. 3. 4. 5. атрофии; некроза; агенезии; гипоплазии; апоптоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №110 Выберите один правильный ответ. При вскрытии умершего от брюшного тифа патологоанатом обратил внимание на мышцы передней брюшной стенки, которые были бледными, плотноватыми, сухими, желтоватого цвета. Это был: 1. 2. 3. 4. 5. инфаркт; казеозный (творожистый) некроз; восковидный некроз; фибриноидный некроз; стеатонекроз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №111 Выберите один правильный ответ. При изучении роста опухоли в условиях эксперимента исследователь обратил внимание на резкое увеличение количества апоптотических клеток, что свидетельствовало о: 1. избытке продукта р53 гена; 2. недостатке продукта р53 гена; 3. избытке bax; 109 4. избытке bcl-2; 5. недостатке р53 + избытке bcl-2. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №112 Выберите один правильный ответ. При изучении роста опухоли в условиях эксперимента исследователь обратил внимание на резкое ускорение ее роста. Зная, что это явление может быть обусловлено снижением апоптоза, он изучил содержание в клетках опухоли онкогенов и определил наличие: 1. 2. 3. 4. 5. накопления продукта р53 гена; уменьшения bcl-2; уменьшения bax; недостатка р53 + избытка bcl-2; все перечисленное неверно. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №113 Выберите один правильный ответ. У ребенка, перенесшего тяжелую корь, при осмотре врач обнаружил в мягких тканях щек и промежности нечетко отграниченные, отечные, красночерного цвета, слегка флюктуирующие участки. Он понял, что у ребенка развилось тяжелое осложнение: 1. 2. 3. 4. 5. сухая гангрена; влажная гангрена (нома); газовая гангрена; пролежень; трофическая язва. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №114 Выберите один правильный ответ. У больного вирусным гепатитом при исследовании биоптата обнаружены округлой формы эозинофильные образования (тельца Каунсильмана), которые при электронно-микроскопическом изучении представляют собой фрагменты клетки, окруженные клеточной мембраной и содержат компактно расположенные органеллы, а также фрагменты ядер. Эти тельца являются проявлением: 1. 2. 3. 4. 5. атрофии; некроза; агенезии; гипоплазии; апоптоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №115 Выберите один правильный ответ. Во время вскрытия патологоанатом обнаружил в стволе мозга очаг размягчения, дряблый, западающий, желтоватый. Микроскопически ткань мозга в этом участке гомогенная, бесструктурная, слабо окрашена гематоксилином и эозином; по периферии множество макрофагов, имеющих вид жиро-зернистых шаров. Этот участок представляет собой: 1. 2. 3. 4. 5. коагуляционный (сухой) некроз; колликвационный (влажный) некроз; фибриноидный некроз; стеатонекроз; восковидный некроз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №116 Выберите один правильный ответ. Военнослужащий во время учений в результате 110 неосторожного обращения с оружием получил ранение правой ноги. При осмотре врач отметил, что кожа и мягкие ткани правой голени отечные, красно-черного цвета, слегка флюктуирующие и крепитирующие при пальпации, зона поражения не имеет четких границ. Его диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. сухая гангрена; влажная гангрена (нома); газовая гангрена; пролежень; трофическая язва. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №117 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины, умершего скоропостижно от острой сердечной недостаточности, в передней стенке левого желудочка сердца выявлен интрамурально расположенный участок, четко отграниченный от окружающих тканей, беложелтого цвета, бесструктурный, который представляет собой: 1. 2. 3. 4. 5. апоптоз; фибриноидный некроз; коагуляционный некроз; колликвационный некроз; казеозный некроз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №118 Выберите один правильный ответ. Больной 54 лет, страдает мочекаменной болезнью. В ургентном порядке выполнена операция - нефролитотомия. Левая почка резко увеличена в объеме, в полости лоханки содержится 400 мл красноватой мочи с хлопьевидным осадком и коралловидный, белого цвета камень. Толщина паренхимы 1,5см. В почке имеет место: 1. 2. 3. 4. 5. гипоплазия; атрофия от давления; атрофия, вызванная недостаточностью кровоснабжения; атрофия старческая; атрофия дисфункциональная. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №119 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом исследовании ткани щитовидной железы женщины, принимавшей длительное время лекарственные препараты йода, отмечено уменьшение количества и объема фолликулов, разрастание соединительной ткани. В данном случае речь идет о: 1. 2. 3. 4. 5. гипоплазии; атрофии под воздействием физических и химических факторов; атрофии, вызванной недостаточностью трофических гормонов; атрофии, вызванной недостаточностью кровоснабжения; некрозе. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №120 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины 70 лет, страдавшего гипертонической болезнью, патологоанатом отметил, что обе почки одинаковые, размерами 6х3х2 см, массой по 60,0 г. Поверхность почек по снятии капсулы равномерно мелкозернистая. При микроскопическом исследовании просвет артериол сужен, стенка утолщена, гиалинизирована. Большинство клубочков склерозированы и гиалинизированы. Количество канальцев уменьшено. Отмечено диффузное разрастание соединительной ткани. Эти изменения свидетельствуют о наличии: 111 1. 2. 3. 4. 5. гипоплазии; атрофии от давления; атрофии, вызванной недостаточностью кровоснабжения; атрофии старческой; атрофии дисфункциональной. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №121 Выберите один правильный ответ. При вскрытии умершего от острого панкреатита патологоанатом обнаружил в окружающей поджелудочную железу жировой ткани множественные четко отграниченные, непрозрачные, белые как мел, бляшки и узелки. Он диагностировал: 1. 2. 3. 4. 5. казеозный (творожистый) некроз; восковидный некроз; фибриноидный некроз; ферментный жировой некроз (стеатонекроз); травматический (неферментный) жировой некроз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №122 Выберите один правильный ответ. Молодая женщина была оперирована по поводу мастита (воспаление молочной железы). Через некоторое время в зоне операционной травмы появилось выраженное уплотнение в виде узелка, который был иссечен. При микроскопическом исследовании операционного материала патологоанатом обнаружил обилие макрофагов с пенистой цитоплазмой, нейтрофилы, лимфоциты и выраженный очаговый фиброз. Он решил, что это: 1. 2. 3. 4. 5. казеозный (творожистый) некроз; восковидный некроз; фибриноидный некроз; ферментный жировой некроз (стеатонекроз); травматический (неферментный) жировой некроз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №123 Выберите один правильный ответ. При попытке ввести лекарственное вещество мужчине 60 лет через пупочную артерию медсестра заметила, что просвет ее полностью облитерирован (закрыт) плотной волокнистой соединительной тканью. Об этом она сообщила врачу, который заметил, что это может быть, поскольку речь идет об: 1. 2. 3. 4. 5. атрофии физиологической; атрофии патологической; атрофии старческой; агенезии; аплазии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №124 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины, страдавшего раком желудка, отмечено, что подкожно-жировой слой охряно-желтого цвета, толщина его на передней брюшной стенке на уровне пупка составляет 0.3 см. Такая макроскопическая картина соответствует: 1. 2. 3. 4. 5. норме; гормональной атрофии; жировой дистрофии; общей атрофии; жировому некрозу. 112 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №125 Выберите один правильный ответ. У пациента, перенесшего около 6 мес назад массивное кровоизлияние в мозг (инсульт) с развитием тетраплегии (обездвиженности всех конечностей), врач при очередном осмотре обнаружил, что кожа в проекции крестца и остистых отростков позвонков бесструктурная, черного цвета, сухая. Он решил, что это: 1. 2. 3. 4. 5. сухая гангрена; влажная гангрена (нома); газовая гангрена; пролежень; стеатонекроз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №126 Выберите один правильный ответ. Аутопсия проведена на 2-й день после наступления смерти. При гистологическом исследовании обнаружен некроз эпителия извитых канальцев. Выберите признак, который достоверно свидетельствует о прижизненном характере процесса: 1. 2. 3. 4. 5. набухание клеток проксимальных канальцев; наличие зернистых цилиндров в просвете; десквамация канальцевого эпителия; отек интерстиция; сморщивание ядра (кариопикноз). ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №127 Выберите один правильный ответ. У мужчины 72 лет на стопе появился очаг неправильной формы, черного цвета, плотной консистенции, отграниченный от окружающих тканей красной полосой. Какой процесс наблюдается у больного: 1. 2. 3. 4. 5. флегмона; гангрена; абсцесс; инфаркт; секвестр. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №128 Выберите один правильный ответ. При осмотре новорожденного, акушер-гинеколог обратил внимание на то, что в области твердого неба имеется дефект в виде полости. Этот дефект является результатом: 1. 2. 3. 4. 5. Атрофии; Некроза; Гистогенетического апоптоза; Филогенетического апоптоза; Морфогенетического апоптоза. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №129 Выберите один правильный ответ. При изучении погибшей клетки исследователь пришел к заключению, что она погибла путем некроза, а не апоптоза, поскольку для апоптоза не характерно: 1. 2. 3. 4. 5. Распад ДНК на отрезки определенной длины; Диффузная локализация хроматина в клетке; Фагоцитоз апоптотических телец как макрофагами, так и паренхиматозными клетками; Отсутствие воспалительного ответа; Сохранность всех органелл. 113 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №130 Выберите один правильный ответ. Женщина 67 лет, умерла от легочно-сердечной недостаточности. На вскрытии: легкие тестоватой консистенции, распластываются на секционном столике, не восстанавливая первоначальный вид. Микроскопически стенки альвеол резко истончены, многие из них разорваны с образованием крупных воздушных полостей. Структурные изменения легких характерны для: 1. 2. 3. 4. 5. фибриноидного некроза; гиалиноза; концентрической атрофии; эксцентрической атрофии; гипоплазии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №131 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины, с клиническим диагнозом "кишечная непроходимость", обнаружено, что стенка тонкой кишки на протяжении 30 см набухшая, красно-черного цвета, однородная на разрезе, слизистая со стертым рисунком. Этот отрезок кишки является проявлением: 1. 2. 3. 4. 5. ценкеровского некроза; фибриноидного некроза; влажной гангрены; колликвационного некроза; казеозного некроза. Нарушения кровообращения Актуальность темы Из курса анатомии и физиологии человека известно, что кровеносная система координирует и связывает воедино функционально разные органы и системы в интересах жизнеобеспечения организма как единого целого. Эту координирующую в отношении гомеостаза функцию кровеносная система выполняет в тесном единстве с лимфатической системой. Все ткани организма омываются тканевой жидкостью, которая доставляет к ним питательные материалы и кислород, поступающие из артериальной крови, а продукты тканевого обмена и углекислота уносятся венами и лимфатическими сосудами. Таким образом, состав тканевой жидкости постоянно обновляется. Система лимфообращения, с одной стороны, представляет собой дренажную систему, которая резорбирует и выводит продукты тканевого обмена в вены. С другой стороны – это часть системы крови, теснейшим образом связанная с процессами обмена веществ. Таким образом, кровообращение и структурно, и функционально связано с лимфооттоком. Поэтому нарушения кровообращения нельзя рассматривать в отрыве от нарушений лимфообращения и состояния системы крови, которое, в свою очередь, связано с морфо-функциональным состоянием органов кроветворения. Обе системы (крово- и лимфообращения) выполняют транспортно-обменную функцию и служат единой цели – обеспечить на уровне микроциркуляторного русла транскапиллярный обмен во всех органах и тканях. Обеспечение адекватного кровотока – сложный процесс, который зависит от адекватного функционирования сердца, целостности сосудистой сети и точного баланса между свертывающей и антисвертывающей системами крови. По распространенности и локализации процесса нарушения кровообращения делят на общие и местные. Общие расстройства возникают во всем организме, всей системе кровообращения и связаны с нарушениями деятельности сердца либо изменениями объема и физико-химических свойств крови. 114 Местные нарушения крово- и лимфообращения обусловлены структурно-функциональными повреждениями сосудистого русла на каком-либо из его участков – в одном органе, части органа или части тела. Деление расстройств кровообращения на общие и местные является условным и его надо понимать в аспекте диалектического единства местного и общего. Например, снижение артериального давления в аорте при общем остром малокровии приводит к понижению кровоснабжения коркового вещества почек, что активирует ренин-ангиотензиновую систему и в свою очередь вызывает повышение давления в той же аорте. В большинстве случаев местные расстройства кровообращения являются следствием общих нарушений кровообращения. Так, при общем венозном полнокровии нередко развивается тромбоз вен нижних конечностей. В свою очередь, местные нарушения кровообращения могут быть причиной общих нарушений. Инфаркт миокарда служит причиной сердечной недостаточности, морфологический субстрат которой представляет общее венозное полнокровие. Кровотечение как местный процесс может быть причиной общего острого малокровия. Таких примеров можно привести много. Нет ни одного общепатологического процесса, при котором нарушения кровообращения не был бы либо следствием, либо его результатом, либо поддерживали и обеспечивали этот процесс. Практически все известные заболевания сопровождаются расстройствами кровотока различной степени выраженности. Все вышеперечисленное и определяет актуальность данной темы, поскольку полученные знания необходимы для овладения всеми клиническими дисциплинами. Цель обучения – уметь определять по макро- и микроскопическим признакам различные виды общих и местных расстройств кровообращения, объяснить их причины и механизм развития, оценить их вероятный исход и определить значение этих процессов для организма. Для чего необходимо уметь: o o o o o o определить макро- и микроскопические проявления общего венозного полнокровия, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления общего артериального полнокровия, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления общего острого и хронического малокровия, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение; определить макро- и микроскопические проявления сгущения и разжижения крови, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение; определить макро- и микроскопические проявления шока, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС-синдрома), объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение. ОБЩИЕ НАРУШЕНИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ К общим нарушениям кровообращения относят: o o o o o o o общее артериальное полнокровие; общее венозное полнокровие; общее малокровие – острое и хроническое; сгущение крови; разжижение крови; шок; диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови (ДВС-синдром). 115 ОБЩЕЕ АРТЕРИАЛЬНОЕ ПОЛНОКРОВИЕ (hyperaemia universalis arteriosa) Общее артериальное полнокровие, или артериальная гиперемия – это увеличение числа форменных элементов крови (эритроцитов), иногда сочетающееся с увеличением объема циркулирующей крови. Процесс встречается относительно редко: при подъеме на высоту (у альпинистов), у жителей горных мест, у лиц с патологией легких, а также у новорожденных после перевязки пуповины. Клинически отмечается покраснение кожных покровов и слизистых, повышение артериального давления. В практике наибольшее значение имеет общее артериальное полнокровие при болезни Вакеза (истинная полицитемия) – заболевании, при котором имеет место истинная гиперпродукция эритроцитов. ОБЩЕЕ ВЕНОЗНОЕ ПОЛНОКРОВИЕ (hyperaemia universalis venosa) Общее венозное полнокровие – один из самых частых типов общих нарушений кровообращения и является клинико-морфологическим проявлением сердечной или легочно-сердечной недостаточности. Патофизиологическая и патоморфологическая сущность общего венозного полнокровия состоит в перераспределении объема крови в общем круге кровообращения с накоплением ее в венозной части большого круга кровообращения (полых венах, а иногда и в сосудах легких) и уменьшением в артериальной части. В механизме развития (то есть в патогенезе) общего венозного полнокровия играют роль следующие три основных фактора: 1. Нарушение деятельности сердца, обозначаемое как сердечная недостаточность, причинами которой могут быть: o приобретенные и врожденные пороки сердца; o воспалительные заболевания сердца (перикардиты, миокардиты, эндокардиты); o кардиосклероз различной этиологии (атеросклеротический, постинфарктный и др.); o инфаркт миокарда и др. 2. Легочные заболевания, сопровождающиеся уменьшением объема сосудов малого круга кровообращения: o эмфизема легких; o хроническая неспецифическая пневмония; o пневмосклероз различной этиологии; o пневмокониозы (пылевые заболевания легких) и др. 3. Повреждения грудной клетки, плевры и диафрагмы, сопровождающиеся нарушением присасывающей функции грудной клетки: o плевриты (в том числе адгезивный); o пневмоторакс; o деформации грудной клетки и позвоночника. Общее венозное полнокровие может быть по клиническому течению острым и хроническим. Острое общее венозное полнокровие является проявлением синдрома острой сердечной недостаточности и гипоксии (асфиксии). Причиной его могут быть: o o o o o инфаркт миокарда; острый миокардит; острый экссудативный плеврит с избыточным накоплением плеврального сдавливающего легкие; высокое стояние диафрагмы (при перитоните), ограничивающее дыхание; тромбоэмболия легочной артерии; выпота, 116 o o пневмоторакс; все виды асфиксии. В результате гипоксии повреждается гистогематический барьер и резко повышается проницаемость капилляров. В тканях наблюдаются венозный застой, плазматическое пропитывание (плазморрагия), отек, стазы в капиллярах и множественные диапедезные кровоизлияния. В паренхиматозных органах появляются дистрофические и некротические изменения. Наиболее характерные морфологические изменения при остром общем венозном полнокровии развиваются в легких и в печени. Причиной венозного полнокровия легких является левожелудочковая сердечная недостаточность. Острое венозное полнокровие вызывает расширение альвеолярных капилляров, которое клинически сопровождается транссудацией жидкости в альвеолы (отек легких). Также могут возникнуть внутриальвеолярные кровоизлияния. На аутопсии с поверхности разреза легких стекает в большом количестве розовато-красноватая, мелко- и крупнопенистая жидкость. Правожелудочковая сердечная недостаточность вызывает застой в большом круге кровообращения. При этом в печени наблюдается расширение центральных печеночных вен и застой в синусоидах в центральной части печеночной дольки. Эти застойные красные центральные области чередуются с нормальной более бледной тканью в периферических зонах и создают своеобразный рисунок, напоминающий мускатный орех (так называемая «мускатная печень»). В печени, в связи с особенностями архитектоники печеночной дольки и ее кровообращения, при остром венозном полнокровии появляются центролобулярные кровоизлияния и некрозы. Хроническое общее венозное полнокровие развивается при синдроме хронической сердечной (сердечно-сосудистой) или легочно-сердечной недостаточности. Причинами его являются пороки сердца, хроническая ишемическая болезнь, хронический миокардит, кардиомиопатии, эмфизема легких, пневмосклероз различного происхождения (цирротические формы туберкулеза легких, хроническая пневмония, пневмокониозы), искривления позвоночника (горб или гиббус в различных вариантах – сколиоз, кифоз, лордоз), заращение или облитерация плевральных полостей спайками при слипчивом плеврите и др. Клинико-морфологические проявления хронического общего венозного полнокровия. При внешнем осмотре больного, как с острым, так и с хроническим общим венозным полнокровием, обращает на себя внимание синюшная окраска кожи (цианоз), поскольку вены кожи и подкожной клетчатки расширены и переполнены кровью. Через полупрозрачный слой эпидермиса темно-красный цвет венозной крови приобретает синюшный оттенок. У человека самый большой объем крови депонируется в подкожной клетчатке и венах нижних конечностей. Кожа, особенно нижних конечностей, становится холодной, синюха или цианоз хорошо заметны на лице в области носа, мочек ушей, губ, а также на руках и ногах: в области ногтевого ложа, кончиков пальцев. Синюха выступающих частей тела называется акроцианоз. Выражен отек (oedema) дермы и подкожной клетчатки вследствие того, что лимфатические сосуды также расширены и переполнены лимфой. Отечная жидкость называется транссудат (транссудация – просачивание) и содержит небольшое количество электролитов, менее 2% белка и единичные форменные элементы крови и лимфы. В серозных полостях находят избыточное скопление жидкости, называемое полостными отеками или водянкой полостей. Водянка брюшной полости носит название асцит. Водянка плевральных полостей – гидроторакс, водянка полости околосердечной сорочки – гидроперикардиум. Отек подкожной жировой клетчатки всего тела в сочетании с водянкой полостей называется анасарка. Серозные, мозговые оболочки и слизистые синюшные. 117 Органы и ткани при венозном полнокровии увеличиваются в объеме, становятся синюшными вследствие повышенного содержания восстановленного гемоглобина и плотными из-за сопутствующего нарушения лимфообращения и отека, а позже – из-за разрастания соединительной ткани. Особый вид при общем венозном полнокровии имеют печень и легкие. Печень при хроническом венозном застое увеличивается, плотная, ее края закруглены, поверхность разреза пестрая, серо-желтая с темно-красным крапом (“мускатная печень”). Чем обусловлен такой рисунок печени? Предварительно вспомним некоторые анатомические данные о венозной системе печени. В печени две венозные системы. Одна приводящая – это портальная вена, собирающая кровь от непарных органов брюшной полости. Параллельно этому в печень поступает артериальная кровь по печеночной артерии. Разветвляясь, и артерия, и вена вместе с желчным протоком между дольками печени образуют известные “триады”. Внутри дольки веточки вены и артерии сливаются, образуя единый мелкий сосуд – внутрисептальные (внутридольковые) синусоиды. Концевые отделы этих синусоидов формируют в центре дольки центральные вены – это начало отводящей венозной системы печени. Кровь от центральных вен направляется в собирательные печеночные вены, а затем – в нижнюю полую вену. При общем венозном полнокровии развивающийся венозный застой в нижней полой вене распространяется соответственно вначале на печеночные вены, затем на собирательные и центральные вены и частично – на синусоиды печеночной дольки. Дальше расширение не наблюдается, поскольку во впадающих в синусоиды капиллярных разветвлениях печеночной артерии давление всегда выше, чем в синусоидах. Полнокровные центральные отделы долек видны не только микроскопически, но и макроскопически. Центральные отделы дольки на разрезе печени выглядят темно-красными (“мускатная печень”). На периферии долек клетки печени находятся в состоянии дистрофии, нередко жировой, чем объясняется серо-желтый цвет печеночной ткани (такую печень раньше называли “жиромускатная печень”). По мере нарастания венозного полнокровия в центре долек появляются кровоизлияния, гепатоциты здесь подвергаются, помимо дистрофии, некрозу и атрофии. Гепатоциты периферии долек компенсаторно гипертрофируются. Длительное кислородное голодание при венозной гиперемии ведет к огрубению и разрастанию соединительной ткани в органе и формированию прогрессирующего застойного фиброза (склероза, цирроза) печени. Этот мускатный цирроз называют еще сердечным, поскольку он обычно встречается при хронической сердечной недостаточности. Необходимо отметить, что во всех внутренних органах при венозном застое в результате кислородного голодания происходит огрубение, уплотнение коллагеновых волокон стромы и развивается явление, которое принято называть застойным уплотнением или цианотической индурацией органа. Например, цианотическая индурация селезенки, цианотическая индурация почек. В легких при длительном венозном застое развивается так называемое бурое уплотнение легких. Это результат хронической недостаточной работы левого желудочка сердца. Наблюдаемая при венозном застое гипоксия, повышенное давление внутри сосудов ведут к нарушению проницаемости капилляров и венул. Эритроциты, наряду с плазмой, выходят в просвет альвеол и в межальвеолярные перегородки, то есть наблюдаются множественные диапедезные кровоизлияния. В альвеолах и межальвеолярных перегородках эритроциты распадаются и их обломки захватываются макрофагами. Эти загруженные гемосидерином клетки – сидеробласты и сидерофаги – придают легким бурую окраску. Их называют клетками “сердечных пороков”. Название их обусловлено тем, что застой в легких чаще всего наблюдается при митральном пороке. Кроме того, в легких вследствие гипоксии в межальвеолярных перегородках разрастается соединительная ткань. Таким образом, при хроническом венозном полнокровии легких развиваются два типа изменений: o застойное полнокровие и гипертония в малом круге кровообращения, ведущие к гипоксии и повышению сосудистой проницаемости, диапедезным кровоизлияниям, обусловливающие гемосидероз легких; 118 o разрастание соединительной ткани, то есть склероз. Легкие становятся большими, бурыми, плотными – бурое уплотнение (или индурация) легких. Исход. Общее венозное полнокровие – это процесс обратимый, при условии, что причина его вовремя устранена. Что значит вовремя? То есть, когда при помощи применения лечебных мероприятий (терапевтических, хирургических, формировании рационального образа жизни и др.) удается восстановить нормальную сердечную деятельность до того, как в органах разовьются необратимые дистрофические, атрофические и склеротические процессы. Длительно поддерживаемое состояние тканевой гипоксии при хроническом общем венозном полнокровии приводит к тяжелым, нередко необратимым, изменениям органов и тканей. Помимо плазморрагии, отека, стаза, кровоизлияний, дистрофии и некроза в органах развиваются атрофические и склеротические изменения. Склеротические изменения, то есть разрастание соединительной ткани, связаны с тем, что хроническая гипоксия стимулирует синтез коллагена фибробластами. Паренхима органа атрофируется и замещается соединительной тканью, развивается застойное уплотнение (индурация) органов и тканей. Значение. Общее венозное полнокровие безусловно имеет отрицательное значение, потому что функция органов в условиях длительного кислородного голодания снижается. Это всегда показатель ослабления работы сердца. Больные умирают от сердечной недостаточности. ОБЩЕЕ МАЛОКРОВИЕ (anaemia universalis) В зависимости от этиологии и патогенеза различают: o o общее острое малокровие; общее хроническое малокровие. ОБЩЕЕ ОСТРОЕ МАЛОКРОВИЕ (anaemia universalis acuta) Это состояние, развивающееся при быстрой большой потере крови, то есть уменьшении объема циркулирующей крови (ОЦК) в общем круге кровообращения в короткий промежуток времени. Причины общего острого малокровия: o o o разнообразные травмы с повреждением органов, тканей и сосудов (бытовые, производственные, военные, дорожные катастрофы); самопроизвольный разрыв крупного, патологически измененного сосуда или сердца (разрыв аневризмы аорты при сифилисе, атеросклерозе); разрыв патологически измененного органа (разрыв фаллопиевой трубы при внематочной беременности, разрыв инфекционной селезенки при малярии, возвратном тифе, массивная кровопотеря при туберкулезе легких, язве желудка, раке различной локализации). Клинические проявления общего острого малокровия: бледность кожных покровов и слизистых оболочек, головокружение, нередко обморочное состояние или потеря сознания, частый слабый пульс, низкое кровяное давление. Больные нередко погибают от острого малокровия. Отчего погибают больные? Вследствие гиповолемического шока. Патоморфологические проявления общего острого малокровия: при вскрытии трупа умершего от острого общего малокровия обращает на себя внимание резкая бледность кожных покровов, видимых слизистых, серозных оболочек, ткани внутренних органов. Полости сердца и крупные сосуды пусты, селезенка маленькая, морщинистая. Довольно характерный признак этого процесса – точечные и пятнистые кровоизлияния под эндокардом левого желудочка сердца (пятна Минакова). 119 Исход зависит от двух обстоятельств: o o от количества утраченной крови; от темпа кровопотери – как быстро произошла кровопотеря. В принципе это процесс обратимый, если человек потерял не очень много крови и не очень быстро (или если достаточно быстро и в необходимом объеме восполнена кровопотеря путем струйного переливания крови и кровезаменителей). Вступают в действие компенсаторные механизмы: кровь из кровяных депо выбрасывается в периферические сосуды. Изменяется тонус сосудов – сосудистая стенка сокращается. И благодаря этим двум обстоятельствам организм сохраняет АД крови, совместимое с жизнью. С течением времени начинают активно работать кроветворные органы и восполняется не только объем крови, но и клетки крови. Если кровопотеря развивается быстро, компенсаторные механизмы не успевают включиться, резко снижается АД и давление крови на стенки сердца, нет раздражения рецепторов и наступает рефлекторная остановка сердца. Значение. Главная опасность общего острого малокровия состоит в нарушении гемодинамики. Мероприятия врача должны быть направлены на восстановление объема крови. ОБЩЕЕ ХРОНИЧЕСКОЕ МАЛОКРОВИЕ (anaemia universalis chronica) Общее хроническое малокровие, или анемия – это уменьшение количества эритроцитов и/или содержания гемоглобина в объемной единице крови. Общий объем циркулирующей крови в организме не изменяется. В патогенезе общего хронического малокровия имеют значение два фактора: o o нарушение функции органов кроветворения; усиленный гемолиз эритроцитов. Причины общего хронического малокровия: o o o o o o o заболевания самих кроветворных органов (гемобластозы, анемии); хронические инфекционные заболевания (туберкулез, сифилис); хронические паразитарные заболевания (глистные инвазии); экзогенные интоксикации (отравление свинцом, мышьяком и его препаратами, бензолом, угарным газом и др.); эндогенные интоксикации (отравление продуктами азотистого обмена – при болезнях почек, желчными кислотами при механической желтухе, эндогенными токсинами при злокачественных опухолях и др.); голодание (полное или частичное), авитаминоз; маленькие, но часто повторяющиеся кровопотери (при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, туберкулезе легких, маточные и геморроидальные кровотечения). Клинические проявления общего хронического малокровия: бледность, легкая утомляемость, слабость, пониженная работоспособность, головокружение, обморочные состояния. В анализах крови – снижение количества эритроцитов и уменьшение содержания гемоглобина. Патологоанатомические проявления общего хронического малокровия: бледность кожных покровов, слизистых оболочек, внутренних органов. Дистрофические изменения паренхиматозных органов (особенно часто – жировая дистрофия). При усиленном гемолизе эритроцитов развивается общий гемосидероз. В результате гипоксии могут возникать диапедезные кровоизлияния. 120 Исход и значение. В принципе процесс обратимый. Но если причина не устранена и процесс прогрессирует, он может привести к смерти. Смерть наступает вследствие необратимых нарушений обмена веществ, связанных с кислородным голоданием. СГУЩЕНИЕ КРОВИ (anhydraemia, inspisatio sanguinis) Сгущение крови – это обеднение крови жидкой составной частью, то есть уменьшение содержания в периферической крови воды и некоторых электролитов. В результате кровь сгущается, повышается ее вязкость, изменяются реологические свойства крови, количество клеток на единицу объема относительно увеличивается. Сгущение крови развивается при потере большого количества жидкости. Причины сгущения крови: o o o o упорные поносы и рвоты (холера, тяжелые формы дизентерии, сальмонеллез); распространенные ожоги второй степени, когда масса жидкости уходит в ожоговые пузыри; отравления боевыми отравляющими веществами (БОВ) удушающего действия, когда у газоотравленных развивается тяжелый химический ожог легких и в легочной ткани скапливается до 10 литров жидкости – токсический отек легких; ятрогенная патология – неадекватно проведенный форсированный диурез при отравлениях для выведения с мочой токсических продуктов в тех случаях, когда эта терапия проводится бесконтрольно (без учета соотношения объема поступающей и выводимой жидкости). Патологоанатомические проявления сгущения крови: кровь густая, вязкая, темная, в сосудах образуются тромбы. Особенно существенные изменения наблюдаются в микроциркуляторном русле с образованием мелких тромбов и сладж-феномена (склеивание эритроцитов в виде монетных столбиков, приклеивание их к стенке капиляра). Исход и значение. Процесс обратимый при устранении причины и, главное, при грамотном лечении состав крови может восстановиться – исход благоприятный. В других случаях сгущение крови сопровождается нарушением обменных процессов, повышается трение крови о стенки сосудов, увеличивается вязкость, а это затрудняет работу сердца и может привести к развитию острой сердечной недостаточности. Сгущение крови способствует развитию тромбоза. РАЗЖИЖЕНИЕ КРОВИ (hydraemia) Разжижение крови, или гидремия – увеличение количества воды в периферической крови человека. Наблюдается редко при: o o o o болезнях почек, когда нарушается осмотическое, онкотическое давление, белковое равновесие – жидкость удерживается в крови; при быстром схождении отеков – гиперволемия; при возмещении ОЦК плазмой и кровезаменителями после кровопотери; в некоторых случаях реанимации и интенсивной терапии, если врачи с целью детоксикации и/или восстановления гемодинамических показателей вводят большое количество жидкости внутривенно. Наступает гипергидратация (много воды) и гиперволемия, то есть увеличение ОЦК. Одним из проявлений ее является разжижение крови. Значение разжижения крови отрицательное. Оно может сопровождаться увеличением объема циркулирующей крови, что затрудняет работу сердца и может развиться сердечная недостаточность; иногда вводимая жидкость не удерживается в крови и тогда развивается отек легких, мозга, что может быть причиной смерти. 121 ШОК Шок клиническое состояние, связанное с уменьшением эффективного сердечного выброса, нарушением ауторегуляции микроциркуляторной системы и характеризующееся генерализованным уменьшением кровоснабжения тканей, что ведет к деструктивным изменениям внутренних органов. На основании особенностей этиологии и патогенеза различают следующие виды шока: гиповолемический, нейрогенный, септический, кардиогенный и анафилактический. A. Гиповолемический шок. В основе этого вида шока лежит: o уменьшение объема крови в результате кровотечения (как наружного, так и внутреннего); o чрезмерная потеря жидкости (дегидратация), например, при диаррее, рвоте, ожогах, чрезмерном потоотделении; o периферическая вазодилятация. Генерализованное расширение мелких сосудов ведет к чрезмерному депонированию крови в периферических сосудах. В результате этого происходит сокращение эффективного объема крови, что сопровождается уменьшением сердечного выброса (периферическая циркуляторная недостаточность). Периферическая вазодилятация может возникать при действии метаболических, токсических или гуморальных факторов. B. Нейрогенный шок. Обычный обморок одна из форм нейрогенного шока; данное состояние самостоятельно проходит, потому что при падении человека на пол в лежачем положении увеличивается венозный возврат к сердцу и, таким образом, восстанавливается сердечный выброс. В качестве разновидности этого вида шока можно рассматривать травматический шок, пусковым моментом которого является чрезмерная афферентная (преимущественно болевая) импульсация. В некоторых случаях он может наблюдаться при неадекватной анестезии или повреждении спинного мозга и периферических нервов. C. Септический шок. При септическом шоке циркулирующий бактериальный эндотоксин (липополисахарид) связывается с CD14 рецепторами макрофагов, что приводит к массивному выбросу цитокинов, особенно TNF (фактор некроза опухоли), основными проявлениями действия которого являются изменение проницаемости сосудов и внутрисосудистая коагуляция крови. При септическом шоке наиболее выражен ДВС-синдром, потому что бактериальные эндотоксины обладают прямым действием на свертывающую систему крови. Вследствие этого для септического шока характерными являются: некроз передней доли гипофиза, некроз и кровоизлияния в надпочечники (синдром Фридериксена-Уотерхауза), кортикальные некрозы почек. D. Анафилактический шок. В основе развития анафилактического шока лежит гиперчувствительность реагинового (1) типа, обусловленная фиксацией IgE на базофилах крови и тканевых базофилах. При повторном введении антигена развивается реакция антиген/антитело на поверхности этих клеток, что приводит к массированному выбросу в ткани БАВ (биологически активных веществ – гистамина, брадикинина и лейкотриенов), которые высвобождаются при дегрануляции тканевых базофилов и базофилов крови и вызывают расширение прекапилляров и “слив” крови в систему микрогемоциркуляторного русла. Падение АД приводит к включению компенсаторных механизмов – катехоламинов, которые призваны усилить сократительную деятельность сердца (увеличить минутный объем) и вызвать спазм артериол, обеспечив тем самым восстановление АД. Однако, при анафилактическом шоке “катехоламиновая буря”, как правило, неэффективна, потому что предшествующий выброс гистамина вызывает блокаду α и β-рецепторов. Массированный выброс гистамина обусловливает также развитие спазма гладкой мускулатуры бронхов (бронхоспазм) и кишечника, вплоть до развития картины острой кишечной непроходимости. E. Кардиогенный шок. Кардиогенный шок возникает при выраженном уменьшении сердечного выброса в результате первичного поражения сердца и резкого снижения сократительной способности желудочков, например, при остром инфаркте миокарда, остром миокардите, определенных видах аритмий, острой перфорации клапанов, быстром накоплении жидкости при экссудативном перикардите. Одним из видов кардиогенного шока является обструктивный шок, при котором имеет место преграда для кровотока в сердце или крупных легочных артериальных 122 сосудах. Это наблюдается при массивной легочной эмболии или большом тромбе левого предсердия, закрывающего отверстие митрального клапана. Выраженное нарушение наполнения желудочков, что наблюдается при сдавлении (тампонаде) сердца излившейся кровью (при разрыве сердца) или воспалительной жидкостью (экссудативный перикардит), приводит к существенному падению сердечного выброса. 123 124 Рис. 1. Причины и механизмы развития шока Примечание 1: При шоке, развивающемся из-за первичного снижения сердечного выброса, давление в яремной вене увеличено. При шоке, развивающемся из-за снижения венозного возврата, давление в яремной вене снижено. Примечание 2: Снижение кровотока приводит к дальнейшему его снижение, т.е. возникает порочный круг (например, сладжирование эритроцитов, ишемия миокарда, шоковое легкое, ишемия кишечника). Это приводит к необратимому шоку. Примечание 3: Генерализованная гипоксия тканей приводит к появлению прогрессирующего ацидоза. Клинико-морфологические изменения при шоке В основе любого вида шока лежит единый сложный многофазный механизм развития. Для раннего периода шока характерны относительно специфические признаки, обусловленные особенностями этиологии и патогенеза. В позднем периоде шока относительная специфичность признаков, обусловленных особенностями его этиологии и патогенеза, исчезает, его клиникоморфологические проявления становятся стереотипными. Различают три стадии развития шока: 1. Стадия компенсации: в ответ на уменьшение сердечного выброса активируется симпатическая нервная система, что приводит к увеличению частоты сокращения сердца (тахикардия) и вызывает констрикцию периферических сосудов, тем самым, поддерживая давление крови в жизненно важных органах (мозге и миокарде). Самое раннее клиническое свидетельство шока быстрый с малой амплитудой (нитевидный) пульс. Периферическая вазоконстрикция наиболее выражена в наименее жизненно важных тканях. Кожа становится холодной, появляется липкий пот, что является еще одним ранним клиническим проявлением шока. Вазоконстрикция в почечных артериолах уменьшает давление и скорость клубочковой фильтрации, что приводит к уменьшению образования мочи. Олигоурия (малое количество мочи) представляет собой компенсаторный механизм, направленный на сохранение жидкости в организме. Термин преренальная уремия используется для обозначения состояния олигоурии, возникающего при действии всевозможных внепочечных причин; поражения почек на данной стадии не происходит и состояние быстро улучшается при увеличении сердечного выброса. 2. Стадия нарушения кровотока в тканях: длительная чрезмерная вазоконстрикция приводит к нарушению обменных процессов в тканях и снижению их оксигенации, что влечет за собой переход на анаэробный гликолиз с накоплением в тканях молочной кислоты и развитием ацидоза, а также сладж-феномена (повышение агрегации форменных элементов крови). При этом возникает препятствие для тока крови в капиллярах. При тяжелых нарушениях кровотока в тканях возникает некроз клеток, который наиболее часто наблюдается в эпителии почечных канальцев. 3. Стадия декомпенсации: по мере прогрессирования шока происходит декомпенсация. Рефлекторная периферийная вазоконстрикция сменяется вазодилятацией, вероятно, в результате нарастания гипоксии капилляров и ацидоза. Возникает генерализованная вазодилятация и стаз (остановка кровотока), что ведет к прогрессивному падению давления крови (гипотензии), пока кровоснабжение мозга и миокарда не достигнут критического уровня. Гипоксия мозга приводит к острому нарушению его деятельности (потеря сознания, отек, дистрофические изменения и гибель нейронов). Гипоксия миокарда ведет к дальнейшему уменьшению сердечного выброса и быстрой смерти. Морфологические изменения во внутренних органах при шоке На аутопсии обращает на себя внимание перераспределение крови с выраженным накоплением ее в сосудах микроциркуляторного русла. Полости сердца и крупных сосудов пусты, в остальных кровь находится в жидком состоянии. Наблюдается дилятация венул, более или менее диффузная эдема 125 (отек), множественные геморрагии, микроскопически – склеивание эритроцитов в капиллярах, микротромбы (сладж-феномен, ДВС-синдром). Из других повреждений необходимо отметить множественные очаги некроза во внутренних органах, где они располагаются избирательно вокруг синусоидных капилляров, обычно проходимых для крови. Определенные особенности морфологической картины, наблюдаемой при шоке во внутренних органах, дали основание для применения термина “шоковый орган”. При шоковой почке макроскопически корковый слой увеличен в объеме, бледный, отечный, в отличие от пирамид, имеющих буровато-красный оттенок в результате накопления гемоглобиногенного пигмента и резкого полнокровия юкстагломерулярной зоны вследствие шунтирования крови. Микроскопически выявляется малокровие коры, острый некроз эпителия извитых канальцев с разрывом базальных мембран канальцев и интерстициальный отек. В просвете канальцев видны белковые цилиндры, гемоглобиногенные пигменты, слущенные распадающиеся эпителиальные клетки. Эти повреждения носят сегментарный и фокальный характер, то есть поражается только отрезок канальца, например, дистальный и не все нефроны, а отдельные их группы. Структура клубочков почек, как правило, сохранена, за исключением тех случаев, когда развиваются симметричные кортикальные некрозы. Такая острая тубулярная нефропатия сопровождается развитием острой почечной недостаточности. Но при своевременной и интенсивной терапии возможен благоприятный исход вследствие регенерации разрушенного эпителия. В шоковом легком (респираторный дистресс-синдром [РДС]) определяются неравномерное кровенаполнение, явления ДВС-синдрома со сладжами эритроцитов и микротромбами, множественные мелкие некрозы, альвеолярный и интерстициальный отек, очаговые кровоизлияния, серозный и геморрагический альвеолит, формирование гиалиноподобных (фибриновых) мембран; при затянувшемся процессе разрешение всегда идет через очаговую пневмонию. В печени: гепатоциты теряют гликоген (светлые, оптически пустые, не воспринимают окраски на жир и гликоген), подвергаются гидропической дистрофии, возникает аноксический некроз в центральной области печеночной дольки (центролобулярные некрозы). Макроскопически на разрезе печень имеет вид желтой мраморной крошки. Изменения миокарда при шоке представлены дистрофическими изменениями кардиомиоцитов с исчезновением в их цитоплазме гликогена и появлением липидов, контрактурами миофибрилл. Возможно появление мелких очагов некроза, преимущественно под эндокардом. В желудке и кишечнике выявляется множество мелких кровоизлияний в слизистом слое в сочетании с изъязвлением – их называют “изъязвления стресса”. Ишемический некроз кишечника имеет важное значение потому, что он часто усугубляется высвобождением бактериальных эндотоксинов (вследствие попадания микроорганизмов из кишечника в кровоток, где они разрушаются иммунной системой и системой комлемента), которые еще больше ухудшают состояние. Несмотря на своеобразие, описанные морфологические изменения во внутренних органах не являются абсолютно специфичными для шока. Прогноз при шоке зависит от нескольких факторов, наиболее важный из которых основная причина. Когда причину можно устранить (например, при гиповолемии можно ввести жидкость или кровь), большинство пациентов остаются в живых, даже если они находятся в тяжелом состоянии. У выздоравливающих пациентов некротизированные клетки (например, клетки почечных канальцев и клетки альвеолярного эпителия) обычно регенерируют, и эти ткани восстанавливают нормальную функцию. Пациенты могут погибать при невозможности устранения причины шока (например, при обширном инфаркте миокарда) и при позднем начале лечения, когда уже произошло необратимое повреждение ткани. СИНДРОМ ДИССЕМИНИРОВАННОГО ВНУТРИСОСУДИСТОГО СВЕРТЫВАНИЯ КРОВИ (ДВС-синдром, тромбогеморрагический синдром, коагулопатия потребления) 126 Синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания характеризуется распространенным образованием маленьких тромбов (фибринных, эритроцитарных, гиалиновых) в микроциркуляторном русле всего организма в сочетании с несвертываемостью крови, приводящей к множественным массивным кровоизлияниям. Это серьезное и часто фатальное осложнение многочисленных болезней и требует ранней диагностики и лечения. В основе его лежит дискоординация функций свертывающей и противосвертывающей систем крови, ответственных за гемостаз. Во многих случаях причина диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови неизвестна. Наиболее частые причины ДВС-синдрома: 1. Инфекционные заболевания: o Грам-негативная и грам-положительная бактериемия o Менингококковый сепсис o Диссеминированная грибковая инфекция o Риккетсиозы o Тяжелая виремия (например, геморрагическая лихорадка) o Малярия, вызванная Plasmodium falciparum o Неонатальные или внутриматочные инфекции 2. Гинекологические заболевания: o Эмболия околоплодными водами o Внутриутробная гибель плода o Отслойка плаценты 3. Болезни печени: o Обширный некроз печени o Цирроз печени 4. Злокачественные опухоли o Острая промиелоцитарная лейкемия o Метастазирование рака, наиболее часто – аденокарциномы 5. Другие заболевания o Васкулиты мелких сосудов (например, при развитии гиперчувствительности цитотоксического и иммунокомплексного (II и III) типов) o Обширная травма o Лихорадка o Тепловой удар o Хирургические вмешательства с искусственным кровообращением o Укусы змей o Тяжелый шок o Внутрисосудистый гемолиз Многочисленные тромбы сосудов микроциркуляторного русла при ДВС-синдроме приводят к нарушению перфузии тканей с накоплением в них молочной кислоты и развитием их ишемии, а также к образованию микроинфарктов в большом количестве органов. Тромбы особенно часто встречаются в микрососудах легких, почек, печени, надпочечников, гипофиза, головного мозга, желудочно-кишечного тракта, кожи и сочетаются с множественными геморрагиями, дистрофией и некрозом органов и тканей (кортикальный некроз почек, некрозы и кровоизлияния в легких, головном мозге и др.). Необходимо знать, что в ряде случаев при аутопсии вследствие параллельного и преобладающего действия фибринолитической системы микротромбы могут не обнаруживаться (так называемый фибринолиз). Следует указать, что диссеминированный тромбоз приводит также к израсходованию факторов свертывания крови с развитием коагулопатии потребления. При этом наблюдается тромбоцитопения, которая вместе с истощением фибриногена и других факторов свертывания, ведет к развитию патологической кровоточивости. Эта тенденция к кровоточивости усугубляется чрезмерной активацией фибринолитической системы (активация фактора Хагемана XII, который запускает внутренний путь свертывания крови и ведет к преобразованию плазминогена в плазмин). Продукты распада фибрина, 127 возникающие при воздействии плазмина на фибрин, также имеют антикоагулянтные свойства, еще более усиливая кровоточивость. Рис. 2. Причины и механизмы развития ДВС-синдрома Основное различие между ДВС-синдромом и локальным тромбозом заключается в том, что при ДВСсиндроме одновременно генерализованно активируются и система свертывания, и система фибринолиза, а при тромбозе эти изменения наблюдаются только местно. В одних случаях при ДВСсиндроме преобладает тромбоз, что ведет к ишемии тканей, в других – фибринолиз, что ведет к появлению кровоизлияний. Значение – развивается острая полиорганная недостаточность, которая служит причиной смерти больных. 128 Прогноз определяется своевременностью диагностики и начала лечения, которое включает в себя введение гепарина для ингибирования формирования тромбов и введение тромбоцитов и плазмы для восстановления израсходованных факторов свертывания крови. Контроль уровней продуктов распада фибрина, фибриногена и количества тромбоцитов используется для постановки диагноза и контроля эффективности терапии. МЕСТНЫЕ РАССТРОЙСТВА КРОВООБРАЩЕНИЯ Цель обучения – уметь определять по макро- и микроскопическим признакам различные виды общих и местных расстройств кровообращения, объяснить их причины и механизм развития, оценить их вероятный исход и определить значение этих процессов для организма. Для чего необходимо уметь: o o o o o o o определить макро- и микроскопические проявления местного артериального и венозного полнокровия, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления стаза крови, отличительные признаки от ДВС-синдрома, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления кровотечения и кровоизлияния, их отличительные признаки, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления тромбоза, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления эмболий, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления ишемии (местного малокровия), объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления инфаркт, объяснить причины, механизм развития и исход, диагностировать по макроскопическим признакам инфаркты важнейших органов и оценить их значение. Классификация К местным нарушениям кровообращения относятся: o o o o o o o o артериальное полнокровие; венозное полнокровие; стаз крови; кровотечение и кровоизлияние; тромбоз; эмболия; ишемия (местное малокровие); инфаркт. МЕСТНОЕ АРТЕРИАЛЬНОЕ ПОЛНОКРОВИЕ (hyperaemia arteriosa localis) Местное артериальное полнокровие (артериальная гиперемия) – увеличение притока артериальной крови к органу или ткани. Различают физиологическую и патологическую гиперемию. Примером физиологической артериальной гиперемии может быть краска стыда на лице, розовокрасные участки кожи на месте ее теплового или механического раздражения. 129 На основании этиологии и механизма развития различают следующие виды патологической артериальной гиперемии: Ангионевротическая гиперемия наблюдается при вазомоторных расстройствах, обусловленных раздражением сосудорасширяющих нервов или паралича сосудосуживающих нервов, раздражении симпатических ганглиев. Примером таких расстройств могут служить острая красная волчанка, при которой на лице выступают участки гиперемии в виде симметрично лежащей бабочки или покраснение лица и конъюнктивы глаза при многих острых инфекциях. К ангионевротической гиперемии относится гиперемия конечностей при повреждениях соответствующих нервных сплетений, гиперемия половины лица при невралгиях, связанных с раздражением тройничного нерва и др. Ангионевротическая гиперемия характеризуется ускорением тока крови не только в обычно функционирующих, но и в открывающихся резервных капиллярах. Кожа и слизистые оболочки становятся красными, слегка припухшими, на ощупь теплыми или горячими. Обычно эта гиперемия быстро проходит и не оставляет следов. Коллатеральная гиперемия возникает в условиях закрытия магистральной артерии, например, атеросклеротической бляшкой. Притекающая кровь устремляется по коллатералям, которые при этом расширяются. Большое значение в развитии коллатеральной артериальной гиперемии при прочих равных условиях имеют темпы закрытия магистрального сосуда и уровень артериального давления. Стенозы и даже закрытия крупных артерий, когда они развиваются годами, могут не сопровождаться тяжелыми последствиями. Это связано с тем, что коллатерали в артериальной системе развиваются параллельно с возрастанием препятствия кровотоку по ходу основного ствола. Иногда, например, при атеросклерозе, закрытие обеих венечных артерий сердца не сопровождается выраженными явлениями сердечной недостаточности, поскольку коллатеральное кровообращение развивается здесь за счет медиастинальных, интеркостальных, перикардиальных и бронхиальных артерий. Знание анатомических возможностей коллатерального кровообращения позволяет хирургам успешно проводить операции по перевязке бедренных, подколенных, сонных артерий без развития грозных осложнений в виде некроза соответствующих органов. Постанемическая гиперемия (гиперемия после анемии) развивается в тех случаях, когда фактор (например, опухоль, скопление жидкости в полостях), вызывающий местное малокровие (ишемию), быстро удаляется. Сосуды ранее обескровленной ткани резко расширяются и переполняются кровью. Опасность такой артериальной гиперемии заключается в том, что переполненные сосуды, особенно у стариков, могут разрываться и приводить к кровотечению и кровоизлиянию. Кроме того, в связи с резким перераспределением крови может наблюдаться малокровие других органов, например, головного мозга, что в клинике сопровождается развитием обморока. Поэтому такие манипуляции как удаление жидкости из грудной и брюшной полостей производят медленно. Вакатная гиперемия (от лат. vacuus – пустой) развивается в связи с уменьшением барометрического давления. Примером такого полнокровия является гиперемия кожи под действием медицинских банок. Воспалительная гиперемия является одним из важных клинических признаков любого воспаления. Гиперемия на почве артериовенозного шунта возникает в тех случаях, когда при травме образуется соустье между артерией и веной и артериальная кровь устремляется в вену. Опасность этой гиперемии определяется возможностью разрыва такого соустия и развития кровотечения. Значение патологической артериальной гиперемии определяется главным образом ее видом. МЕСТНОЕ ВЕНОЗНОЕ ПОЛНОКРОВИЕ (hyperaemia venosa localis) 130 Местное венозное полнокровие (венозная гиперемия) развивается при нарушении оттока венозной крови от органа или части тела. Исходя из этиологии и механизма развития, различают: o o o обтурационную венозную гиперемию, обусловленную закупоркой просвета вены тромбом, эмболом (облитерирующий тромбофлебит печеночных вен – болезнь Хиари, при которой также как при общем венозном полнокровии будет развиваться мускатная печень, а при хроническом течении – мускатный цирроз печени; цианотическая индурация почек при тромбозе почечных вен); компрессионную венозную гиперемию, наблюдающуюся при сдавлении вены извне воспалительным отеком, опухолью, лигатурой, разрастающейся соединительной тканью; коллатеральную венозную гиперемию, которая может наблюдаться при закрытии крупного магистрального венозного ствола, например, портокавальные анастомозы при затруднении оттока крови по воротной вене (тромбоз воротной вены, цирроз печени). Морфологическая перестройка венозных коллатералей идет по тому же принципу, что и артериальных, с тем, однако макроскопическим отличием, что расширяющиеся венозные сосуды принимают змеевидные и узловатые формы. Такие изменения носят название варикозное расширение вен и наблюдаются на нижних конечностях, в семенном канатике (варикоцеле), в широких связках матки, в области уретры, в области заднепроходного отверстия и близлежащей части прямой кишки – так называемый геморрой. На передней брюшной стенке переполненные венозной кровью сосуды имеют вид, получивший в литературе название “головы медузы”, имея в виду волосы медузы Горгоны из древнегреческой мифологии. Переполненные кровью коллатеральные вены резко расширяются, а стенка их истончается. Это может быть причиной опасных кровотечений (например, массивные кровотечения из выпячивающихся в просвет прямой кишки геморроидальных узлов, кровотечение из расширенных и истонченных вен пищевода при циррозе печени). При варикозном расширении вен нижних конечностей (главным образом, v. saphena magna et parva и их коллатералей, а также мелких кожных вен) отмечаются синюшность, отеки, выраженные атрофические процессы: кожа и подкожная клетчатка, особенно нижней трети голени, очень истончаются, а возникающие затем язвы голени поддаются излечению с большим трудом (“варикозные язвы голени”). Исход. Местное венозное полнокровие – процесс обратимый, если причина своевременно устранена. Значение нарушений венозного оттока. Несмотря на то, что нарушения венозного оттока встречаются намного чаще, чем артериальная обструкция, их клиническое значение несколько ниже. В основном это объясняется большим числом коллатеральных сосудов в венозной системе, чем в артериальной. Нарушения венозного оттока вызывают значительные изменения в тканях при поражении очень большой вены (например, верхней полой вены) или если на данном участке нет адекватного коллатерального кровообращения (например, при обтурации центральной вены сетчатки, верхнего сагиттального синуса, кавернозного синуса, почечной вены). Когда коллатеральный венозный дренаж существует, но выражен слабо, как, например, в бедренной вене, закрытие ее просвета может быть причиной умеренного отека из-за увеличения гидростатического давления в венозном конце капилляра. При остром тяжелом венозном полнокровии гидростатическое давление может повыситься настолько, что способно вызвать разрыв капилляров и кровоизлияние, например, венозное полнокровие и кровоизлияния в тканях глаза при закупорке кавернозного синуса. В тяжелых случаях закупорка вен может стать причиной венозного инфаркта. Таким образом, значение венозного полнокровия отрицательное, поскольку в органах развиваются диапедезные кровоизлияния, а нередко и кровотечения, дистрофические, атрофические и склеротические изменения, иногда сопровождающиеся некрозом ткани. СТАЗ 131 Стаз (от лат. stasis – стояние) – это замедление, вплоть до полной остановки, тока крови в сосудах микроциркуляторного русла, главным образом, в капиллярах. Стазу крови могут предшествовать венозное полнокровие (застойный стаз) или ишемия (ишемический стаз). Однако, он может возникать и без предшествующих перечисленных расстройств кровообращения, под влиянием эндо- и экзогенных причин, в результате действия инфекций (например, малярия, сыпной тиф), различных химических и физических агентов на ткани (высокая температура, холод), приводящих к нарушению иннервации микроциркуляторного русла, при инфекционноаллергических и аутоиммунных (ревматические болезни) заболеваниях и др. Стаз крови характеризуется остановкой крови в капиллярах и венулах с расширением просвета и склеиванием эритроцитов в гомогенные столбики – это отличает стаз от венозной гиперемии. Гемолиз и свертывание крови при этом не наступают. Стаз необходимо дифференцировать со “сладж-феноменом”. Сладж – это феномен склеивания эритроцитов не только в капиллярах, но и в сосудах различного калибра, в том числе в венах и артериях. Этот синдром также носит название внутрисосудистой агрегации эритроцитов и наблюдается при разнообразных инфекциях, интоксикациях в силу повышенной склеиваемости эритроцитов, изменения их заряда. В клинике сладж-феномен отражается увеличением СОЭ. Как местный (регионарный) процесс сладж развивается в легочных венах, например, при так называемом шоковом легком, или острой респираторной недостаточности взрослых (респираторный дистресс-синдром). При различного происхождения гипоксиях может наблюдаться изолированный спазм вен, так называемый “венозный криз” по Риккеру. Это может вызвать лейкостаз – скопление гранулоцитов внутри сосудистого русла: в венулах, капиллярах. Лейкостазы нередки при шоке и сопровождаются лейкодиапедезом. Исход. Стаз – явление обратимое. Стаз сопровождается дистрофическими изменениями в органах, где он наблюдается. Необратимый стаз ведет к некрозу. Клиническое значение стаза определяется частотой этого явления. Стазы и престатические состояния наблюдаются при ангионевротических кризах (гипертоническая болезнь, атеросклероз), при острых формах воспаления, при шоке, при вирусных заболеваниях, таких как грипп, корь. Наиболее чувствительной к расстройствам кровообращения и гипоксии является кора головного мозга. Стаз может вести к развитию микроинфарктов. Обширные стазы в очагах воспаления несут с собой опасность развития омертвения тканей, что в корне может изменять ход воспалительного процесса. Например, при воспалении легких это может вести к нагноению и развитию гангрены, то есть, омертвению. С общебиологической точки зрения стаз представляет собой декомпенсацию приспособительных механизмов, лежащих в основе регуляции периферического кровообращения и кровенаполнения органов. КРОВОТЕЧЕНИЕ Кровотечение (haemorrhagia) – выход крови из просвета сосуда или полости сердца. Если кровь изливается в окружающую среду, то говорят о наружном кровотечении, если в полости тела организма – о внутреннем кровотечении. Примерами наружного кровотечения могут быть кровохарканье (haemoptoe), кровотечение из носа (epistaxis), рвота кровью (haemаtоmesis), выделение крови с калом (melena), кровотечение из матки (metrorrhagia). При внутреннем кровотечении кровь может накапливаться в полости перикарда (haemopericardium), плевры (haemothorax), брюшной полости (haemoperitoneum). Выход крови за пределы сосудистого русла с накоплением ее в ткани обозначают как кровооизлияние. Кровоизлияние – это частный вид кровотечения. 132 Причинами кровотечения (кровоизлияния) могут быть разрыв, разъедание и повышение проницаемости стенки сосуда. Кровотечение в результате разрыва стенки сосуда или сердца – haemorrhagia per rhexin – возникает при некрозе, воспалении или склерозе стенки сосуда или сердца. Этот вид кровотечения встречается, например, при разрыве сердца вследствие миомаляции при инфаркте миокарда (острая ишемическая болезнь сердца), разрыве аорты при некрозе ее средней оболочки (медионекроз), при воспалении средней оболочки аорты (мезаортит) при сифилисе. Часто встречаются разрывы аневризм сердца, аорты и артерий головного мозга, легочной артерии при васкулитах различной этиологии, гипертонической болезни, атеросклерозе и др. Кровотечение в результате разъедания стенки сосуда – haemorrhagia per diabrosin – или аррозивное кровотечение, возникает при разъедании стенки сосуда желудочным соком в дне язвы, казеозным некрозом в стенке каверны при туберкулезе, раковой опухолью, гнойным экссудатом при абсцессе, флегмоне. Аррозивное кровотечение развивается и при внематочной (трубной) беременности, когда ворсины хориона прорастают и разъедают стенку фаллопиевой трубы и ее сосуды. Кровотечение в связи с повышением проницаемости стенки сосуда (без видимого нарушения ее целостности) – haemorrhagia per diapedesin – возникает из артериол, капилляров и венул по многим причинам. Диапедезные кровоизлияния встречаются при системных васкулитах, инфекционных и инфекционно-аллергических заболеваниях, при болезнях системы крови (гемобластозы и анемии), коагулопатиях, авитаминозах, при некоторых интоксикациях, передозировке антикоагулянтов и др. Когда диапедезные кровоизлияния принимают системный характер, они становятся проявлением геморрагического синдрома. Кровоизлияния по макроскопической картине различают: o o o o точечные – петехии и экхимозы; кровоподтек – плоскостное кровоизлияние в коже и слизистых оболочках; гематома – скопление крови в ткани с нарушением ее целости и образованием полости; геморрагическая инфильтрация – пропитывание кровью ткани без нарушения ее целости. Исход. Полное рассасывание крови – самый благоприятный исход кровотечений и кровоизлияний. Организация – замещение излившейся крови соединительной тканью. Инкапсуляция – разрастание вокруг излившейся крови соединительной ткани с формированием капсулы. Петрификация – выпадение солей Са2+ в кровь. Присоединение инфекции и нагноение – неблагоприятный исход. Значение кровотечения и кровоизлияния определяется его видом, то есть откуда изливается кровь: из артерии, вены, капилляров; локализацией, то есть куда изливается кровь, количеством потерянной крови, быстротой кровопотери, состоянием организма. Разрыв аорты, ее аневризмы ведет к быстрой потере большого количества крови и в подавляющем большинстве случаев – к смерти от общего острого малокровия. Длительные, периодически повторяющиеся кровотечения (например, при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, геморрое) могут привести к хроническому малокровию. Особенно опасным, нередко смертельным, является кровоизлияние в головной мозг, например, при разрыве аневризмы артерии мозга, геморрагический инсульт при гипертонической болезни. Нередко смертельным бывает кровоизлияние в легкие при аррозии сосуда в стенке туберкулезной каверны или в распадающейся опухоли. В то же время массивные кровоизлияния в подкожной жировой клетчатке, мышцах могут не представлять какой-либо опасности для жизни. ТРОМБОЗ Тромбоз (от греч. thrombosis) – прижизненное свертывание крови в просвете сосуда, в полостях сердца или выпадение из крови плотных масс. Образующийся при этом сверток крови называют тромбом. 133 Свертывание крови наблюдается в сосудах после смерти (посмертное свертывание крови). А выпавшие при этом плотные массы крови называют посмертным свертком крови. Кроме того, свертывание крови происходит в тканях при кровотечении из поврежденного сосуда и представляет собой нормальный гемостатический механизм, который направлен на остановку кровотечения при повреждении сосуда. Согласно современному представлению, процесс свертывания крови совершается в виде каскадной реакции (“теория каскада”) – последовательной активации белков предшественников, или факторов свертывания, находящихся в крови или тканях (подробно эта теория изложена в лекции кафедры патологической физиологии). Помимо системы свертывания, существует и противосвертывающая система, что обеспечивает регуляцию системы гемостаза – жидкое состояние крови в сосудистом русле в нормальных условиях. Исходя из этого, тромбоз представляет собой проявление нарушенной регуляции системы гемостаза. Тромбоз отличается от свертывания крови, однако это различие несколько условно, поскольку и в том, и другом случае запускается каскадная реакция свертывания крови. Тромб всегда прикреплен к эндотелию и составлен из слоев связанных между собой тромбоцитов, нитей фибрина и форменных элементов крови, а кровяной сверток содержит беспорядочно ориентированные нити фибрина с расположенными между ними тромбоцитами и эритроцитами. Нормальный гемостаз В нормальном состоянии существует тонкий и динамический баланс между формированием свертка крови и его растворением (фибринолизом). При травме сосуда (наиболее частый фактор, приводящий к формированию тромба) происходит повреждение эндотелия, что сопровождается формированием гемостатической тромбоцитарной пробки и активацией систем свертывания и фибринолиза (рис. 3). 134 Рис. 3. Механизм нормального гемостаза А: В нормальном неповрежденном сосуде подэндотелильная соединительная ткань, особенно коллаген и эластин, отделены от кровотока. В: В первые несколько секунд после повреждения тромбоциты адгезируются и агрегируются на подэндотелиальной ткани. Эндотелиальное повреждение приводит также к активации фактора Хагемана (XII фактор), что приводит к активании внутреннего пути свертывания крови. Высвобождение тканевых тромбопластинов активирует и внешний путь. C: Гемостаз происходит в течении нескольких минут. Фибрин и тромбоциты формируют гемостатическую пробку (тромб). Плазмин (фибринолизин) препятствует избыточному тромбообразованию. D: При заживлении происходит ретракция сгустка, его организация и фиброз. Последним этапом является реэндотелизация. A. Формирование гемостатической тромбоцитарной пробки: повреждение сосудистого эндотелия вызывает обнажение подэндотелиального коллагена, который оказывает сильный тромбогенный эффект на тромбоциты и приводит к адгезии тромбоцитов в участке повреждения. Тромбоциты плотно связываются с поврежденным эндотелием и между собой, формируя гемостатическую пробку, что является началом процесса формирования тромба. Агрегирование тромбоцитов в свою очередь ведет к их дегрануляции, при этом высвобождаются серотонин, АДФ, АТФ и тромбопластические вещества. АДФ, которая является мощным фактором агрегации тромбоцитов, вызывает дальнейшее накопление тромбоцитов. В тромбе слои тромбоцитов чередуются с фибрином и выявляются при микроскопическом исследовании как бледные линии (линии Зана) B. Свертывание крови (рис. 4): активация фактора Хагемана (фактор XII в каскаде свертывания крови) приводит к формированию фибрина путем активации внутреннего каскада свертывания крови. Тканевые тромбопластины, высвобождающиеся при повреждении, активируют внешний каскад свертывания крови, что приводит к образованию фибрина. Фактор XIII воздействует на фибрин и вызывает образование нерастворимого фибриллярного полимера, который вместе с 135 тромбоцитарной пробкой обеспечивает окончательный гемостаз. При микроскопическом исследовании фибрин имеет фибриллярную сетчатую структуру, окрашивающуюся в розовый цвет, с чередующимися аморфными бледными массами тромбоцитов. Рис. 4. Механизмы гемостаза При повреждении эндотелия происходит активации системы свертывания, что приводит к формированию тромба. Нарушения гемостаза Нормальный баланс, который существует между формированием свертка и фибринолизом, гарантирует образование свертка крови оптимального размера, достаточного для прекращения кровотечения из сосуда. Фибринолитическая активность предотвращает чрезмерное тромбообразование. Нарушение этого баланса приводит в одних случаях к избыточному тромбообразованию, в других – к кровотечению. Чрезмерное тромбообразование приводит к сужению просвета сосуда или к его окклюзии (полному закрытию). Это обычно происходит в результате воздействия местных факторов, которые подавляют активность фибринолитической системы, в норме предотвращающей избыточное тромбообразование. 136 Напротив, снижение свертывания крови приводит к чрезмерному кровотечению и наблюдается при различных нарушениях, влекущих за собой повышенную кровоточивость: при уменьшении количества тромбоцитов в крови, дефиците факторов свертывания и увеличении фибринолитической активности. Факторы, влияющие на тромбообразование: o o o повреждение эндотелия сосудов, которое стимулирует и адгезию тромбоцитов, и активацию каскада свертывания крови, является доминирующим фактором, вызывающим тромбообразование в артериальном русле. При образовании тромба в венах и в микроциркуляторном русле эндотелиальное повреждение играет меньшую роль; изменения тока крови, например, замедление кровотока и турбулентный кровоток; изменения физико-химических свойств крови (сгущение крови, увеличение вязкости крови, увеличение уровня фибриногена и количества тромбоцитов) – более существенные факторы при венозном тромбозе. Причины тромбоза: 1. 2. 3. 4. Болезни сердечно-сосудистой системы Злокачественные опухоли Инфекции Послеоперационный период Механизмы тромбообразования: 1. 2. 3. 4. Свертывание крови – коагуляция Склеивание тромбоцитов – агрегация Склеивание эритроцитов – агглютинация Осаждение белков плазмы – преципитация Морфология и типы тромбов. Тромб представляет собой сверток крови, который прикреплен к стенке кровеносного сосуда в месте ее повреждения, как правило, плотной консистенции, сухой, легко крошится, слоистый, с гофрированной или шероховатой поверхностью. Его необходимо на вскрытии дифференцировать с посмертным свертком крови, который нередко повторяет форму сосуда, не связан с его стенкой, влажный, эластичный, однородный, с гладкой поверхностью. В зависимости от строения и внешнего вида различают: o o o o белый тромб; красный тромб; смешанный тромб; гиалиновый тромб. Белый тромб состоит из тромбоцитов, фибрина и лейкоцитов с небольшим количеством эритроцитов, образуется медленно, чаще в артериальном русле, где наблюдается высокая скорость кровотока. Красный тромб составлен из тромбоцитов, фибрина и большого количества эритроцитов, которые попадают в сети фибрина как в ловушку. Красные тромбы обычно формируются в венозной системе, где медленный кровоток способствует захвату красных клеток крови. Смешанный тромб встречается наиболее часто, имеет слоистое строение, в нем содержатся элементы крови, которые характерны как для белого, так и для красного тромба. Слоистые тромбы образуются чаще в венах, в полости аневризмы аорты и сердца. В смешанном тромбе различают: 137 o o o головку (имеет строение белого тромба) – это наиболее широкая его часть; тело (собственно смешанный тромб); хвост (имеет строение красного тромба). Головка прикреплена к участку разрушенного эндотелия, что отличает тромб от посмертного свертка крови. Гиалиновый тромб – особый вид тромбов. Он состоит из гемолизированных эритроцитов, тромбоцитов и преципитирующих белков плазмы и практически не содержит фибрин; образовавшиеся массы напоминают гиалин. Эти тромбы встречаются в сосудах микроциркуляторного русла. Иногда обнаруживаются тромбы, составленные почти полностью из тромбоцитов. Они обычно формируются у пациентов, которые лечатся гепарином (его антикоагуляционное влияние предотвращает формирование фибрина). По отношению к просвету сосуда различают: o o пристеночный тромб (большая часть просвета свободна); обтурирующий или закупоривающий тромб (просвет сосуда практически полностью закрыт). Локализация тромбов A. Артериальный тромбоз: тромбы в артериях встречаются значительно реже, чем в венах, и обычно образуются после повреждения эндотелия и местного изменения тока крови (турбулентный кровоток), например, при атеросклерозе. Среди артерий большого и среднего калибра наиболее часто поражаются аорта, сонные артерии, артерии виллизиева круга, венечные артерии сердца, артерии кишечника и конечностей. Реже артериальный тромбоз является осложнением артериита, например, при узелковом периартериите, гигантоклеточном артериите, облитерирующем тромбангите и пурпуре Шенляйн-Геноха и других ревматических заболеваниях. При гипертонической болезни наиболее часто поражаются артерии среднего и мелкого калибра. B. Сердечный тромбоз: тромбы формируются в пределах камер сердца при следующих обстоятельствах: 1. Воспаление клапанов сердца ведет к повреждению эндотелия, местному турбулентному кровотоку и оседанию тромбоцитов и фибрина на клапанах. Мелкие тромбы называют бородавчатыми (ревматизм), большие – вегетациями. Вегетации могут быть очень большими и рыхлыми, крошащимися (например, при инфекционном эндокардите). Фрагменты тромба часто отрываются и разносятся кровотоком в виде эмболов. 2. Повреждение пристеночного эндокарда. Повреждение эндокарда может происходить при инфаркте миокарда и формировании желудочковых аневризм. Тромбы, формирующиеся на стенках камер, часто большие и могут также крошиться с образованием эмболов. 3. Турбулентный кровоток и стаз в предсердиях. Тромбы часто формируются в полости предсердий при возникновении турбулентного кровотока или стаза крови, например, при стенозе митрального отверстия и фибрилляции предсердий. Тромбы могут быть настолько большими (шаровидными), что затрудняют кровоток через предсердножелудочковое отверстие. C. Венозный тромбоз: 1. Тромбофлебит. При тромбофлебите венозный тромбоз возникает вторично, как результат острого воспаления вен. Тромбофлебит – частое явление при инфицированных ранах или язвах; чаще поражаются поверхностные вены конечностей. Поврежденная вена имеет все признаки острого воспаления (боль, покраснение, ощущение тепла, припухлость). Этот тип тромба имеет тенденцию прочно прикрепляться к стенке сосуда. Из него редко формируются эмболы. Иногда тромбофлебит развивается в многочисленных поверхностных венах ног (мигрирующий тромбофлебит) у пациентов со злокачественными новообразованиями, наиболее часто при раке желудка и поджелудочной железы (симптом Труссо), так как 138 муцины и другие вещества, образуемые опухолевыми клетками, обладают тромбопластиноподобной активностью. 2. Флеботромбоз – это тромбоз вен, встречающийся при отсутствии очевидных признаков воспаления. Флеботромбоз наблюдается, главным образом, в глубоких венах ног (тромбоз глубоких вен). Реже поражаются вены тазового венозного сплетения. Тромбоз глубоких вен наблюдается довольно часто и имеет важное медицинское значение, потому что большие тромбы, которые формируются в этих венах, довольно слабо прикреплены к стенке сосуда и зачастую легко отрываются. Они мигрируют с кровотоком к сердцу и легким и закрывают просвет легочных артерий (тромбоэмболия легочного ствола и его ветвей). Причины флеботромбоза: факторы, вызывающие флеботромбоз глубоких вен, типичны для тромбоза вообще, однако эндотелиальное повреждение обычно мало выражено и трудно определяемо. Наиболее важный причинный фактор в возникновении флеботромбоза – снижение кровотока. В венозном сплетении голени кровоток в норме поддерживается сокращением мышц голени (мышечный насос). Развитию стаза крови и развитию тромбоза способствует длительная иммобилизация в кровати, сердечная недостаточность. Второй фактор – увеличение адгезивной и агрегационной способности тромбоцитов, а также ускорение свертывания крови из-за увеличения уровня некоторых факторов свертывания (фибриногена, факторов VII и VIII) – имеет место в послеоперационном и послеродовом периоде, при применении оральных контрацептивов, особенно с высокими дозами эстрогенов, у онкологических больных. Иногда несколько факторов могут действовать вместе. Клинические проявления: тромбоз глубоких вен ног может протекать слабовыраженно или бессимптомно. При обследовании больного обнаруживается умеренный отек лодыжек и боль в икроножных мышцах при подошвенном сгибании стопы (симптом Homan). У большинства больных легочная эмболия – первое клиническое проявление флеботромбоза. Глубокий тромбоз вены может быть обнаружен при флебографии, УЗИ, радиологическими методами, сравнительным измерением голеней сантиметровой лентой. Исход тромбоза Образование тромбов вызывает ответ организма, который направлен на устранение тромба и восстановление кровотока в поврежденном кровеносном сосуде. Для этого имеется несколько механизмов: 1. Лизис тромба (фибринолиз), приводящий к полному разрушению тромба – идеальный благоприятный исход, но встречается очень редко. Фибрин, составляющий тромб, разрушается плазмином, который активируется фактором Хагемана (фактор XII) при активации внутреннего каскада свертывания крови (то есть фибринолитическая система активируется одновременно с системой свертывания; этот механизм предотвращает чрезмерный тромбоз). Фибринолиз обеспечивает предотвращение формирования излишка фибрина и распад маленьких тромбов. Фибринолиз менее эффективен при разрушении больших тромбов, встречающихся в артериях, венах или сердце. Некоторые вещества, типа стрептокиназы и тканевых активаторов плазминогена, которые активируют фибринолитическую систему, являются эффективными ингибиторами тромбообразования при использовании немедленно после тромбоза и вызывают лизис тромба и восстановление кровотока. Они используются с успехом в лечении острого инфаркта миокарда, тромбоза глубоких вен и острого периферического артериального тромбоза. 2. Организация и реканализация обычно происходят в больших тромбах. Медленный лизис и фагоцитоз тромба сопровождаются разрастанием соединительной ткани и коллагенизацией (организация). В тромбе могут образоваться трещины – сосудистые каналы, которые выстилаются эндотелием (реканализация), благодаря чему кровоток в некоторой степени может быть восстановлен. Реканализация происходит медленно, в течение нескольких недель, и, хотя она не предотвращает острые проявления тромбоза, может слегка улучшать перфузию ткани в отдаленные сроки. 139 3. Петрификация тромба – это относительно благоприятный исход, который характеризуется отложением в тромбе солей кальция. В венах этот процесс иногда бывает резко выражен и приводит к формированию венных камней (флеболиты). 4. Септический распад тромба – неблагоприятный исход, который возникает при инфицировании тромба из крови или стенки сосуда. Значение тромбоза определяется быстротой развития, локализацией, распространенностью и его исходом. В некоторых случаях можно говорить о положительном значении тромбоза, например, при аневризме аорты, когда организация тромба ведет к укреплению истонченной стенки сосуда. В большинстве случаев тромбоз – явление опасное. В артериях обтурирующие тромбы могут стать причиной развития инфарктов или гангрены. Пристеночные тромбы в артериях менее опасны, особенно если они формируются медленно, поскольку за это время могут развиться коллатерали, которые обеспечат необходимое кровоснабжение. Обтурирующие тромбы в венах обусловливают местное венозное полнокровие и в клинике дают различные проявления в зависимости от локализации. Например, тромбоз синусов твердой мозговой оболочки ведет к смертельному нарушению мозгового кровообращения, тромбоз воротной вены – к портальной гипертензии, тромбоз селезеночной вены – к спленомегалии. При тромбозе почечных вен в ряде случаев развивается или нефротический синдром, или венозные инфаркты почек, при тромбофлебите печеночных вен – болезнь Хиари. Клиническое значение тромбов вен большого круга кровообращения заключается еще и в том, что они служат источником тромбоэмболии легочной артерии и являются, таким образом, смертельными осложнениями многих заболеваний. ЭМБОЛИЯ Эмболия – перенос током крови инородных частиц и закупорка ими просвета сосуда. Сами частицы называются эмболами. Наиболее часто эмболами являются отдельные фрагменты тромбов, которые разносятся кровотоком (тромбоэмболия). Реже материалом эмболии являются другие вещества (табл. 1). В зависимости от направления движения эмбола различают: A. Обыкновенную (ортоградную) эмболию (перемещение эмбола по току крови); B. Ретроградную эмболию (движение эмбола против тока крови под действием силы тяжести); C. Парадоксальную эмболию (при наличии дефектов в межпредсердной или межжелудочковой перегородке эмбол из вен большого круга, минуя легкие, попадает в артерии). Патогенез эмболии. Его нельзя свести только к механическому закрытию просвета сосуда. В развитии эмболии огромное значение имеет рефлекторный спазм как основной сосудистой магистрали, так и ее коллатералей, что вызывает тяжелые дисциркуляторные нарушения. Спазм артерий может распространиться на сосуды парного или какого-либо другого органа (например, рено-ренальный рефлекс при эмболии сосудов одной из почек, пульмокоронарный рефлекс при тромбоэмболии легочной артерии). Локализация эмболии зависит от места возникновения и размера эмбола. Образование эмбола в венах большого круга кровообращения. Эмболы, которые образуются в венах большого круга кровообращения (в результате тромбоза вен) или в правой половине сердца (например, при инфекционном эндокардите трикуспидального клапана), закупоривают артерии малого круга, за исключением случаев, когда они настолько малы (например, жировые капли, клетки опухоли), что могут проходить через легочный капилляр. Место закупорки в легочных сосудах зависит от размера эмбола. Очень редко эмбол, возникший в венах большого круга, может проходить через дефект в 140 межпредсердной или межжелудочковой перегородке (таким образом, минуя малый круг) и вызывать эмболию в артериях большого круга кровообращения (парадоксальная эмболия). Эмболы, которые возникают в ветвях портальной вены, вызывают нарушения кровообращения в печени. Образование эмбола в сердце и артериях большого круга кровообращения: эмболы возникающие в левой половине сердца и артериях большого круга кровообращения (в результате тромбоза сердца или артерий) вызывают эмболию в дистальных отделах большого круга, т.е. в мозге, сердце, почках, конечностях, кишечнике и т.д. Типы и локализация эмболии (табл. 1) Таблица 1 Типы эмболии по материалу, переносимому током крови Источник и тип эмболии Локализация эмболов Малый круг кровообращения Тромбы в правой половине сердца и венах большого круга кровообращения Тромбоз глубоких вен голени Инфекционный эндокардит в правой половине сердца Тромбы в левой половине сердца и артериях большого круга кровообращения Тромбы на клапанах сердца Пристеночный тромб в сердце Предсердный тромб Тромб в аневризме сердца Тромб в аневризме аорты Большой круг кровообращения Малый круг кровообращения Воздушная эмболия Пункция яремной вены (правый желудочек) Роды и аборт Нарушения техники переливания крови Пневмоторакс Клинические проявления Остановка сердца, инфаркт легких, легочная гипертензия Инфаркт мозга, почек, кишечника и т.д. Тотальная обструкция сосудов малого круга кровообращения, приводящая к скоропостижной смерти Газовая эмболия азотом Декомпрессионный синдром Большой и малый круги кровообращения Ишемия легких, мозга, нервов Жировая эмболия Травма (например, множественные переломы больших костей) Нарушения техники введения масляных растворов В основном малый круг кровообращения, некоторые жировые частицы проникают в большой круг Микроинфаркты и геморрагии в легких, мозге и коже Эмболия костным мозгом Травма Малый круг кровообращения Нет клинических проявлений Атероматозная эмболия Изъязвление атероматозной Большой круг кровообращения Микроинфаркты в мозге, почках, сетчатке 141 бляшки Эмболия амниотической жидкостью Роды Малый круг кровообращения ДВС-синдром Опухолевая эмболия Зависит от локализации опухоли Метастазы A. Тромбоэмболия: отрыв фрагмента тромба и перенос его током крови – наиболее частая причина эмболии. 1. Тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА) Причины и распространенность: наиболее серьезное осложнение тромбоэмболии – это легочная эмболия, которая может вызывать внезапную смерть. Приблизительно у 600000 пациентов за год возникает эмболия легочных артерий в США; приблизительно 100000 из них умирают. Более чем в 90% случаев эмболы возникают в глубоких венах ног (флеботромбоз). Более редко источником тромбов является тазовое венозное сплетение. Легочная эмболия наиболее часто наблюдается при следующих состояниях, которые предрасполагают к возникновению флеботромбоза: 1) приблизительно у 30-50% пациентов после хирургических вмешательств в раннем послеоперационном периоде развивается тромбоз глубоких вен. Однако признаки эмболии легочных артерий возникают лишь у небольшой части этих пациентов; 2) ранний послеродовой период; 3) длительная иммобилизация в кровати; 4) сердечная недостаточность; 5) использование оральных контрацептивов. Клинические проявления и значение ТЭЛА: размер эмбола – наиболее значимый фактор, определяющий степень клинических проявлений эмболии легочных артерий и ее значение. Массивные эмболы: большие эмболы (длиной несколько сантиметров и диаметром, как у бедренной вены) могут останавливаться на выходе из правого желудочка или в стволе легочной артерии, где они создают преграду циркуляции крови и внезапную смерть в результате пульмо-коронарного рефлекса. Обтурация эмболом крупных ветвей легочной артерии также может вызывать внезапную смерть в результате тяжелой вазоконстрикции всех сосудов малого круга кровообращения, которая возникает рефлекторно в ответ на появление тромбоэмбола в сосуде, или спазма всех бронхов. Эмболы среднего размера: у здоровых людей бронхиальная артерия кровоснабжает паренхиму легкого, а функция легочной артерии – главным образом обмен газа (не местная оксигенация ткани). Поэтому, легочной эмбол средних размеров приведет к появлению области легкого, которая вентилируется, но не участвует в газообмене. Это вызывает нарушение газообмена и гипоксемию, но инфаркт легкого не всегда развивается. Чаще инфаркт формируется у больных с хронической левожелудочковой сердечной недостаточностью (на фоне хронического венозного полнокровия) или с легочными сосудистыми заболеваниями, у которых к тому же нарушено кровоснабжение по бронхиальным артериям, вследствие чего легкое получает кислород и питательные вещества, в основном, из легочных сосудов. У этих пациентов нарушение кровотока в легочной артерии приводит к инфаркту легкого. Маленькие эмболы: обтурируют мелкие ветви легочной артерии и могут протекать без клинических симптомов – это зависит от распространенности эмболии. В большинстве случаев эмболы распадаются под влиянием фибринолиза. Если происходит длительное попадание многочисленных маленьких эмболов в малый круг кровообращения, то возникает риск развития легочной гипертензии. 2. Тромбоэмболия сосудов большого круга кровообращения Причины: тромбоэмболия в сосудах большого круга кровообращения происходит при образовании эмбола в левой половине сердца или артерии большого калибра. Тромбоэмболия сосудов большого круга кровообращения обычно происходит: o у больных, страдающих инфекционным эндокардитом с тромботическими наложениями на митральном и аортальном клапанах; 142 o o o у больных, перенесших инфаркт миокарда левого желудочка с пристеночным тромбозом; у больных ревматизмом и ИБС с тяжелыми нарушениями ритма сердечной деятельности (мерцательная аритмия, фибрилляция предсердий), что ведет к образованию тромба в полости сердца, чаще в левом предсердии; у больных с аневризмами аорты и левого желудочка, в которых часто формируются пристеночные тромбы. Тромбоэмболы от любого из этих местоположений переносятся в артерии различных органов. Из-за особенностей анатомии аорты сердечные эмболы имеют тенденцию проникать чаще в нижние конечности или в русло правой внутренней сонной артерии, чем в другие артерии большого круга. Клинические проявления и значение тромбоэмболии большого круга кровообращения определяются размером пораженного сосуда, развитием коллатерального кровообращения и чувствительностью ткани к ишемии. Могут возникать инфаркты мозга, сердца, почек и селезенки. Инфаркт в кишечнике и нижних конечностях развивается только при окклюзии больших артерий или при повреждении коллатерального кровообращения. B. Воздушная эмболия: воздушная эмболия наблюдается при проникновении в кровоток достаточного количества воздуха (приблизительно 150 мл). Причины: 1. Хирургические вмешательства или травмы внутренней яремной вены. При повреждениях внутренней яремной вены отрицательное давление в грудной клетке приводит к засасыванию в нее воздуха. Этого не происходит при повреждениях других вен, потому что они отделяются клапанами от отрицательного давления в грудной полости. 2. Роды и аборты. Очень редко воздушная эмболия может возникнуть при родах или аборте, когда воздух может нагнетаться в разорванные плацентарные венозные синусы при сокращениях матки. 3. Эмболия при переливании крови, внутривенных инфузиях (капельницы), рентгенконтрастных ангиографических исследованиях. Воздушная эмболия происходит только при нарушении техники манипуляции. 4. При неадекватно проводимой ИВЛ в условиях гипербарической оксигенации. Клинические проявления. При попадании воздуха в кровоток он проходит через правый желудочек, где возникает пенистая смесь, которая сильно затрудняет кровоток, закрытие воздухом 2/3 капилляров легких вызывает смерть. C. Газовая эмболия азотом (декомпрессионный синдром). Причины. Декомпрессионный синдром наблюдается у водолазов при быстром поднятии с большой глубины, у летчиков, космонавтов при разгерметизации кабины. Вдыхание воздуха при высоком подводном давлении, увеличенный объем воздуха, главным образом кислород и азот, растворяется в крови и соответственно проникает в ткани. При быстрой декомпрессии газы, которые находятся в тканях, переходят из растворенного состояния в газообразное. Кислород быстро поглощается кровью, а азот не может быть быстро поглощен и образует пузырьки в тканях и крови, которые действуют как эмболы. Клинические проявления и значение. На пузырьках азота в кровотоке адгезируются тромбоциты и активируют механизм свертывания крови. Возникающий диссеминированный внутрисосудистый тромбоз ухудшает ишемическое состояние тканей, вызванное закупоркой капилляров пузырьками газа. В тяжелых случаях возникает некроз ткани головного мозга, так как азот растворяется в тканях, богатых липидами, что приводит к смерти. В менее тяжелых случаях поражаются в первую очередь мышцы и нервы, их иннервирующие; это вызывает тяжелые спазмам мускулатуры с интенсивной болью. Газовая эмболия азотом в легких является причиной возникновения дыхательной недостаточности и сопровождается альвеолярным отеком и кровоизлияниями. 143 D. Жировая эмболия. Причины. Жировая эмболия возникает при попадании жировых капель в кровоток. При переломах больших костей (например, бедренной кости) в кровоток попадают частицы желтого костного мозга. Редко к жировой эмболии приводит обширное повреждение подкожной жировой клетчатки. Несмотря на то, что жировые капли определяются в кровотоке у 90% пациентов с тяжелыми переломами, клинические признаки жировой эмболии встречаются намного реже. Хотя механизм попадания жировых капель в кровоток при разрыве жировых клеток кажется простым, есть еще несколько механизмов, от действия которых зависят клинические проявления жировой эмболии. Оказалось, что жировые капли в кровотоке могут увеличиваться в размере. Этим объясняется тот факт, что маленькие частицы жира, проходя свободно через легочные капилляры, затем могут стать причиной эмболии в капиллярах большого круга кровообращения. Предполагается, что выброс катехоламинов в результате травмы приводит к мобилизации свободных жирных кислот, благодаря которым происходит прогрессивное увеличение жировых капель. Адгезия тромбоцитов на жировых частицах ведет к их дальнейшему увеличению в размерах, что также приводит к тромбозу. Когда этот процесс происходит генерализованно, он эквивалентен синдрому диссеминированного внутрисосудистого свертывания. Клинические проявления и значение. Циркулирующие жировые капли первоначально попадают в капиллярную сеть легких. Большие жировые частицы (> 20мкм) остаются в легких и вызывают дыхательную недостаточность (диспноэ и нарушение обмена газов). Меньшие жировые глобулы проходят через капилляры легких и попадают в большой круг кровообращения. Типичные клинические проявления жировой эмболии: появление на коже геморрагической сыпи и возникновение острых рассеянных неврологических расстройств. Возможность развития жировой эмболии должна учитываться при появлении дыхательных расстройств, мозговых нарушений и геморрагической сыпи на 1-3 день после травмы. Диагноз может подтверждаться при обнаружении жировых капель в моче и мокроте. Приблизительно 10% пациентов с клиническими признаками жировой эмболии умирают. При аутопсии жировые капли можно обнаружить во многих органах, для чего необходимо специальное окрашивание препаратов на жиры. E. Эмболия костным мозгом: фрагменты костного мозга, содержащие жиры и гемопоэтические клетки, могут попадать в кровоток после травматического повреждения костного мозга и могут быть найдены в легочных артериях пациентов, у которых возникают переломы ребер во время проведения реанимационных мероприятий. Эмболия костным мозгом не имеет никакого клинического значения. F. Атероматозная эмболия (эмболия холестерином): при изъязвлении больших атероматозных бляшек очень часто холестерин и другие атероматозные вещества могут попадать в кровоток. Эмболия наблюдается в мелких артериях большого круга кровообращения, чаще в головном мозге, что приводит к появлению преходящих ишемических атак, с транзиторным развитием неврологической симптоматики, соответствующей острым нарушениям мозгового кровообращения. G. Эмболия амниотической жидкостью: содержимое амниотического мешка может редко (1:80000 родов) проникать через разрывы матки в ее венозные синусы во время сокращения миометрия при родах. Несмотря на редкость, эмболия амниотической жидкостью связана с высоким уровнем смертности и является основной причиной материнской смертности в США (приблизительно 80%). Амниотическая жидкость содержит большое количество тромбопластических веществ, которые приводят к развитию ДВС-синдрома. Амниотическая жидкость содержит также ороговевающий эпителий плода (слущенный с кожи), эмбриональные волосы, эмбриональные жир, слизь и меконий. Все эти вещества могут стать причиной эмболии легочных артерий, и их обнаружение на аутопсии подтверждает диагноз эмболии околоплодными водами. Роженицы погибают, как правило, от кровотечения, обусловленного фибринолизом вследствие “коагулопатии потребления” при ДВС. H. Опухолевая эмболия: раковые клетки, разрушая сосуды, часто проникают в кровоток. Этот процесс лежит в основе метастазирования (от греч. metastasis – перемещение) злокачественных опухолей. Обычно эти отдельные клетки или мелкие группы клеток слишком малы, чтобы нарушить кровообращение в органах. Однако иногда большие фрагменты опухоли могут 144 формировать крупные (несколько сантиметров) эмболы (тканевая эмболия), например, при раке почки может поражаться нижняя полая вена, а при раке печени – печеночные вены. I. Микробная эмболия возникает в тех случаях, когда циркулирующие в крови микробы обтурируют просвет капилляров. Иногда это могут быть комочки склеившихся грибов, животных паразитов, простейших (паразитарная эмболия). Чаще всего бактериальные эмболы образуются при септическом распаде тромба. На месте закупорки сосуда формируются метастатические гнойники: при эмболии сосудов малого круга кровообращения – в легких, при эмболии сосудов большого круга кровообращения – в почках, селезенке, сердце и других органах. J. Эмболия инородными телами возникает при попадании в просвет крупных сосудов пуль, осколков снарядов и других тел. Масса таких тел высокая, поэтому они проходят небольшие отрезки кровеносного пути, например, из верхней полой вены в правое сердце. Чаще такие тела опускаются в сосудах против тока крови (ретроградная эмболия). Значение. Значение эмболии неоднозначно и определяется видом эмбола, распространенностью эмболий и их локализацией. Огромное клиническое значение имеют тромбоэмболические осложнения и особенно тромбоэмболия легочной артерии, ведущая к внезапной смерти. Тромбоэмболия артерий большого круга кровообращения является частой причиной инфаркта головного мозга, почек, селезенки, гангрены кишечника, конечностей. Не меньшее значение для клиники имеет бактериальная эмболия как механизм распространения гнойной инфекции и одно из ярких проявлений сепсиса. МЕСТНОЕ МАЛОКРОВИЕ, ИЛИ ИШЕМИЯ Малокровие или ишемия (от греч. ischo – препятствовать, задерживать) – уменьшение или прекращение притока артериальной крови к органу, ткани или части тела. В зависимости от причин и условий возникновения различают следующие виды малокровия: o o o o ангиоспастическое; обтурационное; компрессионное; ишемия в результате перераспределения крови. Ангиоспастическая ишемия возникает вследствие спазма артерий в связи с действием различных раздражителей. Ангиоспазмы наблюдаются при любой травме (бытовой, оперативной, огнестрельной), тем более, если она сопровождается ощущением боли, страха. Анемические состояния могут возникать в отдаленных участках органа или органов и тканей, например, посттравматические кортикальные некрозы почек при ограниченном их повреждении, анурические состояния при операциях на мочевом пузыре, образование острых язв желудка и двенадцатиперстной кишки при травмах центральной нервной системы, ожогах. Ангиоспазмы могут наблюдаться при введении лекарственных препаратов (например, адреналина). Ангиоспастические процессы могут иметь аллергическую основу. Дженсон и Смит (1956) повторными введениями лошадиной сыворотки собаке получили инфаркты кишечника. Инфаркты не развивались при предварительной экстирпации ганглиев вегетативной нервной системы или при внутривенном введении кортизона. У человека инфаркты также могут быть связаны с ангиоспастическим малокровием, а не обусловлены механическим закрытием сосудов, например, неокклюзионная ишемия кишечника при гипертоническом кризе. Ангиоспастическая ишемия появляется и при отрицательных эмоциональных аффектах (“ангиоспазм неотреагированных эмоций”). Обтурационная ишемия возникает в результате закупорки просвета артерий и чаще всего бывает связана или с тромбозом, или с эмболией артерий, а также с разрастанием соединительной ткани в просвете артерии при воспалении ее стенки (облитерирующий эндартериит) или сужением просвета артерии атеросклеротической бляшкой. Нередко обтурационная ишемия сочетается с ангиоспастической. 145 Компрессионная ишемия наблюдается в результате сдавления артерии при наложении жгута, при перевязке артерий во время операций лигатурой, а также при сдавлении их воспалительным выпотом (экссудатом), опухолью, рубцом или увеличенным органом. Ишемия в результате перераспределения крови. Например, ишемия головного мозга после быстрого удаления асцитической жидкости из брюшной полости, куда устремляется большая масса крови. Морфологические изменения в органах и тканях при всех видах ишемии, так или иначе, связаны с гипоксией или аноксией, то есть с кислородным голоданием. В зависимости от причины, вызвавшей малокровие, внезапности ее возникновения, длительности и степени уменьшения притока артериальной крови различают острую и хроническую ишемию. Острая ишемия – полное, внезапное прекращение притока артериальной крови к органу или ткани. Микроскопически в тканях происходит исчезновение гликогена, снижение активности окислительно-восстановительных ферментов, разрушение митохондрий. Макроскопически такой участок или целый орган бледный, тусклый. При обработке солями тетразолия, которые позволяют гистохимически определить степень активности дегидрогеназ, ишемические участки остаются неокрашенными (активность ферментов либо снижена, либо отсутствует), в то время как прилегающие участки ткани окрашиваются в серый или черный цвет (уровень активности дегидрогеназ высокий). Острую ишемию следует рассматривать как пренекротическое (прединфарктное) состояние. Хроническая ишемия – длительное, постепенное уменьшение притока артериальной крови приводит к развитию атрофии клеток паренхимы и склерозу стромы в результате повышения коллагенсинтезирующей активности фибробластов. Например, развитие кардиосклероза при хронической ишемической болезни сердца. Таким образом, исходом ишемии может быть возврат к норме, атрофия или некроз ткани. Факторы, определяющие исход и значение местного малокровия Исход и значение ишемии различны и зависят от степени выраженности ишемии и ее продолжительности. Кроме того, они зависят от следующих факторов: 1. Степени развития коллатералей. В тканях с хорошо развитой коллатеральной сетью артериальных сосудов кровоток при закупорке одной артерии сильно не снижается, например, при окклюзии лучевой артерии ишемия в руке не наблюдается, потому что коллатеральное кровообращение по локтевой артерии будет компенсировать нарушение кровообращения. В тканях, не имеющих никаких коллатералей, закупорка конечных ветвей артерий, кровоснабжающих ткани, ведет к полному прекращению кровотока и инфаркту, например, при закупорке центральной артерии сетчатки или средней мозговой артерии. Если выраженность коллатерального кровообращения средняя, результат артериальной окклюзии зависит от других факторов, описанных ниже. 2. Состояния коллатеральных артерий. Сужение артерий коллатерального кровообращении уменьшает его эффективность; например, при закупорке внутренней сонной артерии в молодом возрасте обычно возникает компенсация кровотока путем увеличения его в коллатеральных сосудах виллизиевого круга. Однако, в пожилом возрасте, при атеросклеротическом сужении этих коллатеральных артерий, ишемия мозга часто возникает при окклюзии одной из внутренних сонных артерий. Ишемические изменения в тканях, в которых обычно наблюдается достаточное коллатеральное кровообращение (например, в кишечнике и конечностях), чаще развиваются у пожилых пациентов как прямой результат широко распространенного атеросклероза в пожилом возрасте. 3. Эффективности функционирования сердечно-сосудистой системы. Для развития коллатерального кровотока необходима эффективная работа сердца и высокое АД, для того, чтобы кровь пошла по относительно узким коллатеральным артериям. 146 4. Скорости возникновения преграды. Внезапная артериальная закупорка вызывает более тяжелые ишемические изменения, чем постепенная окклюзия, потому что имеется меньше времени для развития коллатеральных сосудов. Например, внезапная закупорка первоначально нормальной коронарной артерии ведет к инфаркту миокарда. Постепенная окклюзия той же самой артерии вызывает меньшее ишемическое повреждение миокарда (дистрофические изменения и атрофию кардиомиоцитов, кардиосклероз), потому что коллатеральные сосуды имеют больше времени для развития. 5. Восприимчивости ткани к ишемии. Ткани отличаются по их способности противостоять ишемии. Мозг наиболее высоко восприимчив и инфаркт возникает в течение нескольких минут после артериальной окклюзии. Напротив, скелетная мускулатура, кости и некоторые другие ткани могут противостоять ишемии несколько часов, прежде чем в них возникнут нарушения. Это определяется особенностями метаболизма – преобладанием гликолиза или окислительного фосфорилирования в тканях. Ургентная хирургическая операция при окклюзии плечевой или бедренной артерии может предотвратить обширный некроз конечности. 6. Метаболического уровня ткани. Охлаждение (гипотермия) замедляет скорость возникновения ишемического повреждения из-за общего уменьшения метаболических потребностей тканей. Это явление используется при некоторых хирургических операциях и при транспортировки органов для трансплантации. ИНФАРКТ Инфаркт (от лат. infarcire – начинять, набивать) – это мертвый участок органа или ткани, выключенный из кровообращения в результате внезапного прекращения кровотока (ишемии). Инфаркт – разновидность сосудистого (ишемического) коагуляционного либо колликвационного некроза. Это самый частый вид некроза. Некрозу подвергаются как паренхиматозные клетки, так и интерстициальная ткань. Наиболее часто инфаркт возникает при тромбозе или эмболии, спазме, сдавлении артериальных сосудов. Очень редко причиной инфаркта может быть нарушение венозного оттока. Причины развития инфаркта: o o острая ишемия, обусловленная длительным спазмом, тромбозом или эмболией, сдавлением артерии; функциональное напряжение органа в условиях недостаточного его кровоснабжения. Огромное значение для возникновения инфаркта имеет недостаточность анастомозов и коллатералей, которая зависит от степени поражения стенок артерий и сужения их просветов (атеросклероз, облитерирующий эндартериит), от степени нарушения кровообращения (например, венозного застоя) и от уровня выключения артерии тромбом или эмболом. Поэтому инфаркты возникают обычно при тех заболеваниях, для которых характерны тяжелые изменения стенок артерий и общие расстройства кровообращения. Это: o o o o o ревматические болезни; пороки сердца; атеросклероз; гипертоническая болезнь; бактериальный (инфекционный) эндокардит. С недостаточностью анастомозов и коллатералей связано развитие венозных инфарктов при тромбозе вен в условиях застойного полнокровия. Для возникновения инфаркта большое значение имеет также состояние тканевого обмена, т.е. метаболический фон, на котором развивается ишемический инфаркт. Обмен веществ в органах и тканях, в которых возникает инфаркт, как правило, нарушен в связи с гипоксией, обусловленной общими расстройствами кровообращения. Лишь 147 закупорка крупных магистральных артерий может привести к омертвению без предшествующих расстройств кровообращения и метаболических нарушений в ткани. Морфология инфарктов Макроскопическая картина инфарктов. Форма, величина, цвет и консистенция инфаркта могут быть различными. Форма инфаркта. Обычно инфаркты имеют клиновидную форму. При этом заостренная часть клина обращена к воротам органа, а широкая часть выходит на периферию, например, под капсулу органа, под брюшину (инфаркты селезенки), под плевру (инфаркты легких) и т.д. Характерная форма инфарктов в почках, селезенке, легких определяется характером ангиоархитектоники этих органов – магистральным (симметричным дихотомическим) типом ветвления артерий. Реже инфаркты имеют неправильную форму. Такие инфаркты встречаются в сердце, мозге, кишечнике, поскольку в этих органах преобладает не магистральный, а рассыпной или смешанный тип ветвления артерий. Величина инфарктов. Инфаркт может охватывать большую часть или весь орган (субтотальный или тотальный инфаркт) или обнаруживаться лишь под микроскопом (микроинфаркт). Цвет и консистенция инфарктов. Если инфаркт развивается по типу коагуляционного некроза, то ткань в области омертвения уплотняется, становится суховатой, бело-желтого цвета (инфаркт миокарда, почек, селезенки). Если инфаркт образуется по типу колликвационного некроза, то мертвая ткань размягчается и разжижается (инфаркт мозга или очаг серого размягчения). В зависимости от механизма развития и внешнего вида различают: o o o белый (ишемический) инфаркт; красный (геморрагический) инфаркт; белый инфаркт с геморрагическим венчиком. Белый (ишемический) инфаркт возникает в результате полного прекращения притока артериальной крови в органах, например, в сердце, почках, селезенке, головном мозге выше виллизиева круга. Обычно он возникает в участках с одной системой притока крови (магистральным типом ветвления артерий), в которых коллатеральное кровообращение развито слабо. Благодаря ненарушенному венозному оттоку из ишемизированной ткани и вследствие спазма дистального участка артерий после прекращения кровотока наблюдается бледность этих инфарктов. Белый (ишемический) инфаркт представляет собой участок, четко отграниченный от окружающих тканей, бело-желтого цвета, бесструктурный. Белый инфаркт с геморрагическим венчиком представлен участком бело-желтого цвета, но этот участок окружен зоной кровоизлияний. Она образуется в результате того, что спазм сосудов по периферии инфаркта сменяется паретическим их расширением и развитием кровоизлияний. Такой инфаркт может возникать в почках, миокарде. Красный (геморрагический) инфаркт характеризуется тем, что участок омертвения пропитан кровью, он темно-красный и хорошо отграничен. Инфаркт становится красным из-за выхода в зоне инфаркта крови из некротизированных сосудов микроциркуляторного русла. Для развития красного инфаркта имеют значение особенности ангиоархитектоники органа – две и более системы притока крови, развитость коллатералей: в легких – наличие анастомозов между бронхиальной и легочной артериями, в кишечнике – обилие анастомозов между ветвями брыжеечных артерий, в головном мозге в области виллизиева круга анастомозы между внутренними сонными и ветвями базилярной артерий. Красные инфаркты могут также возникать в ткани при растворении или фрагментации (распаде) обтурирующего тромба, что возобновляет артериальный кровоток в зоне инфаркта. 148 Геморрагический инфаркт редко встречается в почках и сердце. Необходимым условием для такого геморрагического пропитывания является венозный застой. Венозный инфаркт возникает при окклюзии всей венозной дренажной системы ткани (например, тромбоз верхнего сагиттального синуса, тромбоз почечной вены, тромбоз верхней брыжеечной вены). При этом возникают тяжелый отек, застой, кровоизлияния и прогрессивное увеличение гидростатического давления в тканях. При сильном увеличении гидростатического давления затрудяется приток артериальной крови в ткань, что ведет к ишемии и инфаркту. Венозные инфаркты всегда геморрагические. Особые типы венозного инфаркта возникают при ущемлении (например, при ущемлении грыжи в грыжевых воротах приводит к инфаркту содержимого грыжевого мешка) и перекручивании вен (например, перекрут семенного канатика приводит к геморрагическому инфаркту яичка). Различают асептический и септический инфаркты. Большинство инфарктов внутренних органов, не соприкасающихся с внешней средой, являются асептическими. Септические инфаркты возникают при попадании вторичной бактериальной инфекции в некротизированные ткани. Септические инфаркты возникают при: 1) наличии микроорганизмов в обтурирующем тромбе или эмболе, например, в эмболах при бактериальном (септическом) эндокардите; 2) развитии инфаркта в ткани (например, в кишечнике), в которой в норме присутствует бактериальная флора. Септические инфаркты характеризуются острым гнойным воспалением, которое часто приводит к образованию абсцесса на месте зоны инфаркта. Наличие предсуществующей бактериальной флоры в органах, контактирующих с внешней средой, может обусловить трансформацию развивающихся в них инфарктов в гангрену (например, в кишечнике, легких). Микроскопически мертвый участок отличается потерей структуры, контуров клеток и исчезновением ядер. Наибольшее клиническое значение имеют инфаркты сердца (миокарда), головного мозга, кишечника, легких, почек, селезенки. В сердце инфаркт обычно белый с геморрагическим венчиком, имеет неправильную форму, встречается чаще в левом желудочке и межжелудочковой перегородке, крайне редко – в правом желудочке и предсердиях. Омертвение может локализоваться под эндокардом (субэндокардиальный инфаркт), эпикардом (субэпикардиальный инфаркт), в толще миокарда (интрамуральный) или охватывать всю толщу миокарда (трансмуральный инфаркт). В области инфаркта на эндокарде нередко образуются тромботические, а на перикарде – фибринозные наложения, что связано с развитием реактивного воспаления вокруг участков некроза. Чаще всего инфаркт миокарда встречается на фоне атеросклероза и гипертонической болезни с присоединением спазма или тромбоза артерий, являясь острой формой ишемической болезни сердца. В головном мозге выше виллизиева круга возникает белый инфаркт, который быстро размягчается (очаг серого размягчения мозга). Если инфаркт образуется на фоне значительных расстройств кровообращения, венозного застоя, то очаг омертвения мозга пропитывается кровью и становится красным (очаг красного размягчения мозга). В области ствола мозга, ниже виллизиева круга также развивается красный инфаркт. Инфаркт локализуется обычно в подкорковых узлах, разрушая проводящие пути мозга, что проявляется параличами. Инфаркт мозга, как и инфаркт миокарда, чаще всего встречается на фоне атеросклероза и гипертонической болезни и является одним из проявлений цереброваскулярных заболеваний. В легких в подавляющем большинстве случаев образуется геморрагический инфаркт. Причиной его чаще служит тромбоэмболия, реже – тромбоз при васкулите. Участок инфаркта хорошо отграничен, имеет форму конуса, основание которого обращено к плевре. На плевре в области инфаркта появляются наложения фибрина (реактивный плеврит). У острия конуса, обращенного к корню легкого, нередко обнаруживается тромб или эмбол в ветви легочной артерии. Омертвевшая ткань плотна, зерниста, 149 темно-красного цвета. Геморрагический инфаркт легких обычно возникает на фоне венозного застоя, причем развитие его в значительной мере определяется особенностями ангиоархитектоники легких, наличием анастомозов между системами легочной и бронхиальных артерий. В условиях застойного полнокровия и закрытия просвета ветви легочной артерии в область омертвения ткани легкого из бронхиальной артерии поступает кровь, которая разрывает капилляры и изливается в просвет альвеол. Вокруг инфаркта нередко развивается воспаление легочной ткани (периинфарктная пневмония). Массивный геморрагический инфаркт легкого может быть причиной надпеченочной желтухи. Белый инфаркт в легких – исключительная редкость. Возникает он при склерозе и облитерации просвета бронхиальных артерий. В почках инфаркт, как правило, белый с геморрагическим венчиком, конусовидный участок некроза охватывает либо корковое вещество, либо всю толщу паренхимы. При закрытии основного артериального ствола развивается тотальный или субтотальный инфаркт почки. Своеобразной разновидностью инфарктов являются симметричные некрозы коркового вещества почек, ведущие к развитию острой почечной недостаточности. Развитие ишемических инфарктов почек связано обычно с тромбоэмболией, реже – с тромбозом ветвей почечной артерии при ревматизме, бактериальном эндокардите, гипертонической болезни, ишемической болезни сердца. Редко при тромбозе почечных вен возникает венозный инфаркт почек. В селезенке встречаются белые инфаркты, нередко с реактивным фибринозным воспалением капсулы и последующим образование спаек с диафрагмой, париетальным листком брюшины, петлями кишечника Ишемические инфаркты селезенки связаны с тромбозом и эмболией. При тромбозе селезеночной вены иногда, очень редко, образуются венозные инфаркты. В кишечнике инфаркты геморрагические и всегда подвергаются септическому распаду, что ведет к прободению стенки кишки и развитию перитонита. Причиной, чаще всего, служит заворот, инвагинация кишечника, ущемленная грыжа, реже – атеросклероз с присоединением тромбоза. Исход инфаркта Инфаркт – необратимое повреждение ткани, которое характеризуется некрозом как паренхиматозных клеток, так и соединительной ткани. Некроз вызывает острую воспалительную реакцию в окружающих тканях со стазом и эмиграцией нейтрофилов. Лизосомные ферменты нейтрофилов вызывают лизис мертвых тканей в области инфаркта (гетеролизис). Разжиженные массы затем фагоцитируются макрофагами. Клетки острого воспаления заменяются лимфоцитами и макрофагами. Лимфоциты и плазматические клетки, вероятно, участвуют в иммунном ответе на высвобождающиеся при некрозе эндогенные клеточные антигены. Цитокины, выделяемые клетками хронического воспаления, частично ответственны за стимулирование фиброза и реваскуляризацию. В последующем происходит формирование грануляционной ткани. В конечном счете, происходит формирование рубца. Из-за контракции возникающий рубец оказывается меньше в объеме, чем область первоначального инфаркта. Течение инфаркта мозга отличается от вышеописанного. Некротические клетки подвергаются разжижению (колликвации) из-за высвобождения собственных энзимов (аутолиз). Нейтрофилы обнаруживаются реже, чем в инфарктах других тканей. Разжиженные мозговые клетки фагоцитируются специальными макрофагами (микроглией), которые определяются в виде крупных клеток с бледной зернистой и пенистой цитоплазмой (жиро-зернистые шары). Область инфаркта преобразовывается в заполненную жидкостью полость, которая ограничивается стенками, образованными в результате реактивной пролиферации астроцитов (процесс, названный глиозом, который представляет собой аналог фиброза). Скорость течения инфаркта и время, требуемое для окончательного заживления, изменяются в зависимости от размеров поражения. Маленький инфаркт может зажить в пределах 12 недель, для заживления большего участка может понадобиться 68 недель и больше. Макро- и микроскопические 150 изменения в области инфаркта позволяют оценить возраст инфаркта, что является важным при аутопсии для установления последовательности событий, приведших к смерти. Редко небольшие фокусы ишемического некроза могут подвергаться асептическому аутолизу с последующей полной регенерацией. Наиболее частый относительно благоприятный исход инфаркта, развивающегося по типу сухого некроза,– его организация и образование рубца. Организация инфаркта может завершиться его петрификацией. Иногда возникает гемосидероз, если речь идет об организации геморрагического инфаркта. На месте инфаркта, развивающегося по типу колликвационного некроза, например в мозге, образуется киста. Неблагоприятные исходы инфаркта: 1) гнойное его расплавление, которое обычно связано с тромбобактериальной эмболией при сепсисе или действием вторичной инфекции (кишечник, легкие); 2) в сердце – миомаляция и истинный разрыв сердца с развитием гемотампонады полости перикарда. Значение инфаркта. Оно определяется локализацией, размерами и исходом инфаркта, но для организма всегда чрезвычайно велико, прежде всего, потому, что инфаркт – ишемический некроз, то есть участок органа выключается из функционирования. Важно отметить, что инфаркт является одним из самых частых и грозных осложнений ряда сердечно-сосудистых заболеваний. Это, прежде всего атеросклероз и гипертоническая болезнь. Необходимо отметить также, что инфаркты при атеросклерозе и гипертонической болезни наиболее часто развиваются в жизненно важных органах – сердце и головном мозге, и это определяет высокий процент случаев скоропостижной смерти и инвалидизации. Медико-социальное значение инфаркта миокарда и его последствий позволило выделить его в качестве проявления самостоятельного заболевания – острой ишемической болезни сердца. НАРУШЕНИЯ ЛИМФООБРАЩЕНИЯ Нарушения лимфообращения клинически и морфологически проявляются, главным образом в виде недостаточности лимфооттока, формы которой могут быть различными. Первые проявления нарушения лимфооттока – это застой лимфы и расширение лимфатических сосудов. Компенсаторно-приспособительной реакцией в ответ на застой лимфы является развитие коллатералей и перестройка лимфатических сосудов, которые превращаются в тонкостенные широкие полости (лимфангиоэктазии). В них появляются многочисленные выпячивания стенки – варикозное расширение лимфатических сосудов. Проявлением декомпенсации лимфообращения является лимфогенный отек, или лимфедема. Лимфедема бывает: o o местная (регионарная); общая. Как общая, так и местная лимфедема может быть по течению острой и хронической. Острая общая лимфедема встречается редко, например, при двустороннем тромбозе подключичных вен. В этих случаях при повышении венозного давления в полых венах в грудном протоке развивается ретроградный застой, который распространяется вплоть до капилляров. В тканях развиваются дистрофические изменения вплоть до некроза клеток. Хроническая общая лимфедема наблюдается при хроническом общем венозном полнокровии. Она ведет в органах и тканях к развитию, помимо дистрофий, атрофических и склеротических изменений в связи с хронической тканевой гипоксией. Острая местная лимфедема возникает при закупорке отводящих лимфатических сосудов (например, опухолевыми эмболами), сдавлении или перевязке во время операции лимфатических узлов 151 и сосудов и др. Она может самостоятельно исчезнуть, как только налаживается коллатеральное кровообращение. Хроническая местная лимфедема бывает врожденной и приобретенной. Врожденная связана с гипоплазией (недоразвитием) или аплазией (врожденным отсутствием, неразвитием) лимфатических узлов и сосудов нижних конечностей. Приобретенная хроническая местная лимфедема развивается в связи со сдавлением (опухоль) или запустеванием лимфатических сосудов (хроническое воспаление, склероз или оперативное удаление лимфатических узлов, например, при раке молочной железы), при тромбозе вен. Хронический застой лимфы ведет к гипоксии ткани и поэтому обладает фиброзирующим действием. В клинике возникают изменения конечностей, именуемые слоновостью. На фоне лимфедемы развивается стаз лимфы (лимфостаз), белковые тромбы, что сопровождается повышением проницаемости и даже разрывом лимфатических капилляров и лимфорреей. С внутренней лимфорреей связано развитие хилезного асцита и хилоторакса. Хилезный асцит – накопление хилезной жидкости (лимфа с высоким содержанием жиров) в брюшной полости при резком застое лимфы в органах или при повреждении лимфатических сосудов кишечника и его брыжейки. Хилезная жидкость белая, напоминает молоко. Хилоторакс – накопление хилезной жидкости в плевральной полости в связи с повреждением грудного протока во время операции, или при введении лекарственных препаратов, обтурацией его тромбом или сдавлением опухолью. Значение недостаточности лимфатической системы определяется, прежде всего, нарушениями тканевого метаболизма, к которым ведет недостаточность не только лимфатической, но и венозной системы (венозный застой). Развивающаяся гипоксия делает по существу стереотипными и однозначными изменения органов и тканей при застое, как лимфы, так и крови. НАРУШЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ТКАНЕВОЙ ЖИДКОСТИ Тканевая жидкость бедна белками (1-2% не более) и связана в клетках с белковыми коллоидами, а в соединительной ткани – с белками и гликозаминогликанами основного вещества. Основная ее масса находится в межклеточном веществе. Нарушения содержания тканевой жидкости выражаются либо в его увеличении, либо уменьшении. ОТЁК Отек представляет собой избыточное накопление тканевой жидкости. Отечная жидкость, или транссудат (от лат. trans – через, sudo, sudatum – сочиться) прозрачен, содержит не более 2% белка. Отек может развиваться во всех тканях, но наиболее легко он заметен в подкожной клетчатке. Самое раннее клиническое свидетельство отека в ней – пастозность – наличие вдавления (ямочки) (при надавливании пальцем остается ямочка, которая не исчезает после прекращения надавливания). Видимое набухание кожи происходит только тогда, когда собралось большое количество избыточной жидкости. На ранних стадиях, так называемые скрытые отеки обнаруживают путем взвешивания больных. Понятие отека также включает в себя накопление жидкости в преформированных (предсуществующих) полостях, например, в плевральной полости (гидроторакс, плевральный выпот), брюшной полости (асцит) и полости околосердечной сорочки (гидроперикард). Анасарка означает массивный отек подкожной клетчатки и внутренних органов, включая полости. Отек может классифицироваться как: 152 o o ограниченный (вызванный местным нарушением механизма обмена жидкости в ткани); общий или генерализованный (вызыванный задержкой ионов натрия и воды в организме). В клинике нарушение распределения жидкости при генерализованном отеке обусловлено силой тяжести (гравитацией), то есть жидкость накапливается преимущественно вокруг лодыжек у амбулаторных (“ходячих”) больных и в крестцовой области у “лежачих” пациентов. МЕСТНЫЙ, ИЛИ ОГРАНИЧЕННЫЙ ОТЕК Обмен жидкости через противоположными силами: o o нормальную капиллярную стенку ограничен и регулируется капиллярное гидростатическое давление направляет жидкость из сосуда; осмотическое коллоидное давление плазмы возвращает ее обратно. В норме разность тканевого гидростатического и коллоидного осмотического давления близка к нулю и не влияет на обмен жидкости. Жидкость проходит через стенку капилляров, главным образом, через промежутки между эндотелиальными клетками (поры), через которые могут проходить только маленькие небелковые молекулы (ультрафильтрация). Почти весь белок остается в сосуде. Небольшое количество белка, который выходит из капилляра, быстро удаляется по лимфатическим сосудам с небольшим количеством жидкости, которая не может возвратиться в венулу. Если этот баланс нарушается, возникает ограниченный отек. Виды отеков: 1. Аллергический отек. Острые аллергические реакции вызывают местный выброс вазоактивных веществ, типа гистамина, которые расширяют просвет сосудов микроциркуляторного русла и вызывают увеличение капиллярной проницаемости. Аллергический отек чаще всего локализуется в коже, где он проявляется в виде волдырей (крапивница). Реже могут поражаться большие области кожи, вовлекаться гортань и бронхиолы, вызывая сужение дыхательных путей (ангионевротический отек). Несмотря на общие нарушения, ангионевротический отек лучше всего рассматривать как форму ограниченного отека, потому что он вызывается местными расстройствами обмена жидкости, а не задержкой ионов натрия и воды в организме. 2. Отек вследствие венозного застоя. Степень выраженности венозного застоя зависит от интенсивности коллатеральной венозной циркуляции в этой области. В тех случаях, когда венозный застой сопровождается полной несостоятельностью дренажной функции вен, развивается сильный отек и кровоизлияния, поскольку увеличено гидростатическое давление, сопровождающееся разрывом капилляров (например, массивный отек и кровоизлияния в глазнице при тромбозе пещеристого синуса). Когда дренажная функция вен нарушена частично, отек менее выражен (например, на лице при обструкции верхней полой вены). При обструкции вен конечностей отек иногда может быть не выражен, так как коллатеральная циркуляция обеспечивает адекватную дренажную функцию вен. 3. Отек вследствие лимфатического застоя. Когда лимфатический дренаж нарушен, небольшое количество белка, который выходит из капилляров путем пиноцитоза и в результате ультрафильтрации, не удаляется и накапливается в интерстициальном пространстве. По прошествии длительного времени и по мере накопления белка осмотическое коллоидное давление в интерстициальной ткани возрастает и развивается отек. Вначале лимфатический отек – рыхлый (мягкий) отек. Но в отдаленном периоде отечная ткань подвергается фиброзу и поврежденная область становится твердой, плотной, на ней не остаются вдавления. Фиброз может сопровождаться эпидермальным утолщением и кожа приобретает вид, схожий с кожей слона (элефантиаз). ОБЩИЙ ОТЕК 153 Общий отек возникает в результате увеличения общего числа ионов натрия и воды в организме при задержке их почками, когда уровень клубочковой фильтрации уменьшен или увеличена секреция альдостерона. Баланс ионов натрия регулируется многими механизмами: фильтрацией ионов натрия в клубочках (потеря) и реабсорбция ионов натрия в проксимальных и дистальных извитых канальцах; дальнейшая его утилизация в дистальных извитых канальцах регулируется ренин-ангиотензинальдостероновой системой. Сердечный отек. Сердечная недостаточность сопровождается уменьшением левожелудочкового выброса крови. Уменьшение выброса крови в большой круг кровообращения ведет к уменьшению фильтрационного давления в клубочках, стимуляции юкстагломерулярного аппарата и секреции ренина. Ренин, в свою очередь, стимулирует увеличение производства альдостерона (вторичный альдостеронизм) посредством ангиотензина, обеспечивая задержку ионов натрия и воды, что приводит к возникновению общего отека. Если левожелудочковая сердечная недостаточность существует длительно, задерживающаяся вода имеет тенденцию накапливаться в легких вследствие увеличения легочного венозного давления. Эти гидростатические факторы играют незначительную роль в генезе сердечного отека по сравнению с задержкой ионов натрия и воды в организме, но они важны в детерминировании распределения задержанной жидкости. При правожелудочковой сердечной недостаточности увеличение системного гидростатического давления передается на венозный конец капилляра и способствует накоплению жидкости в интерстициальном пространстве. Гипопротеинемический отек. При гипопротеинемии уменьшается осмотическое коллоидное давление плазмы. В результате потери жидкости в сосудистой системе и уменьшения объема плазмы происходит рефлекторный спазм почечных сосудов, что ведет к гиперсекреции ренина, вторичному альдостеронизму, задержке ионов натрия и воды почками и развитию общего отека. Гипопротеинемия может быть вызвана недостаточным поступлением белка с пищей (голодный отек), уменьшенным синтезом альбумина в печени (печеночный отек) или увеличенной потерей белка с мочой (нефротический синдром) или из кишечника (белоктеряющая энтеропатия). Почечный отек. При остром гломерулонефрите уровень клубочковой фильтрации заметно уменьшен, что ведет к задержке ионов натрия и воды и развитию умеренного отека. В отличие от других видов общего отека, при остром гломерулонефрите обычно вначале появляются отеки в тканях, окружающих глаза, на веках, а затем они распространяются на кисти рук, стопы. Другие болезни почек, сопровождающиеся нефротическим синдромом и значительной потерей белка с мочой, приводят к гипопротеинемии и сопровождаются массивным общим отеком. Значение общего отека В большинстве случаев отек первоначально не вызывает никаких дисфункций паренхиматозных клеток. Тяжелый и хронический отек кожи может нарушить заживление ран и увеличить восприимчивость к инфекциям. Отек внутренних органов часто проявляется различными симптомами, например, отек печени при остром гепатите или сердечной недостаточности проявляется болью, вызванной растяжением капсулы печени. Отек некоторых органов опасен для жизни: Отек легких. Легочное кровообращение функционирует при низком гидростатическом давлении (для легочной артерии систолическое давление < 20 мм рт.ст.). Когда оно становится выше, чем коллоидное осмотическое давление плазмы, небольшое количество жидкости выходит из легочных капилляров. Выход жидкости из легочного капилляра в альвеолы назван отеком легких. Легкие при отеке тяжелые, увеличены в размерах, приобретают тестоватую консистенцию, с поверхности разреза стекает большое количество прозрачной, розоватой, мелкопенистой жидкости. Отечная жидкость вначале скапливается в межуточной ткани (строме), а затем в альвеолах. Отек нарушает газообмен в легких и, в тяжелых случаях, вызывает гипоксию и смерть. 154 Отек мозга. Отек мозга наблюдается при самых разнообразных повреждениях головного мозга, например, травматическом повреждении, инфекционных болезнях, новообразованиях и сосудистых расстройствах. Жидкость собирается, главным образом, во внеклеточном пространстве белого вещества. Отечная жидкость физически разрывает нервные связи, вызывая преходящие острые мозговые нарушения. Повышение внутричерепного давления приводит к головной боли и отеку оптического диска зрительного нерва (папиллэдема). Головной мозг увеличен, субарахноидальные пространства и желудочки расширены и заполнены прозрачной жидкостью. Отек мозга нередко сочетается с его набуханием, которое в ряде случаев доминирует. При набухании мозга происходит резкая гидратация его вещества, извилины сглаживаются, полости желудочков уменьшаются. При отеке мозга жидкость накапливается вокруг сосудов и клеток (периваскулярный и перицеллюлярный отеки), при набухании мозга отмечаются набухание астроцитов, деструкция глиальных волокон, распад миелина. Происходит повышение внутримозгового и внутричерепного давления. Значительное увеличение давления может смещать височную долю вниз в отверстие намета мозжечка (грыжа намета) или смещать миндалики мозжечка в большое затылочное отверстие (миндаликовая грыжа), что может вызвать смерть вследствие сдавления сосудодвигательного центра в стволе мозга. Требуется неотложная помощь: инфузия маннитола поднимает осмотическое давление плазмы и быстро устраняет жидкость из мозга. Кортикостероиды в высоких дозах также эффективны для снижения отека мозга. Отек серозных полостей: накопление отечной жидкости в пределах сердечной сумки и плевральной полости может нарушать нормальную работу сердца и расправление легких. Жидкость, накапливаясь в брюшной полости (асцит), вызывает растяжение брюшной стенки и обычно существенно не нарушает нормальной функции органов брюшной полости. Для проверки степени усвоения Вами материала "Нарушения кровообращения" просьба ответить на поставленные вопросы в нижеприведенных тестовых заданиях. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №132 Выберите один правильный ответ. Мужчина 56 лет, на протяжении 20 лет страдал хронической ишемической болезнью. Внезапно возникли боли в области сердца, резко наросла синюшность лица, появилось "чувство страха смерти". Несмотря на предпринятое лечение наступила смерть. На аутопсии обнаружен обширный инфаркт стенки левого желудочка сердца. С поверхности разреза легких стекает в большом количестве розоватокрасноватая, мелко- и крупнопенистая жидкость. В печени выявлен своеобразный рисунок, напоминающий мускатный орех (так называемая "мускатная печень"), с поверхности разреза обильно стекает темно-вишневого цвета кровь. Морфологические изменения в легких и в печени являются проявлением: 1. 2. 3. 4. 5. местного артериального полнокровия; общего острого артериального полнокровия; общего острого венозного полнокровия; местного острого венозного полнокровия; местного хронического венозного полнокровия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №133 Выберите один правильный ответ. Мужчина 56 лет, на протяжении 20 лет болел эмфиземой легких. Умер от сердечной недостаточности. На вскрытии: серозные, мозговые оболочки и слизистые цианотичные. Выражен отек дермы и подкожной клетчатки, гидроторакс, гидроперикардиум, асцит (анасарка). В печени выявлен "мускатный" ("сердечный") цирроз. Описанные изменения свидетельствуют о наличии: 1. 2. 3. 4. 5. местного острого артериального полнокровия; общего острого артериального полнокровия; общего острого венозного полнокровия; общего хронического венозного полнокровия; местного хронического венозного полнокровия. 155 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №134 Выберите один правильный ответ. Мужчина 55 лет, на протяжении 20 лет болеет эмфиземой легких. При очередном анализе крови отмечено, что число эритроцитов составляет 8,5 млн. в 1 мм3. О каком из перечисленных ниже расстройств кровообращения идет речь? 1. 2. 3. 4. 5. общем артериальном полнокровии; общем венозном полнокровии; сгущении крови; разжижении крови; местном артериальном полнокровии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №135 Выберите один правильный ответ. Мужчина 21 года умер при явлениях острого отека легких. На аутопсии обнаружено: кожные покровы бледные с выраженным акроцианозом. Кровь в сосудах вязкая, темно-вишневого цвета. Микроскопически в сосудах микроциркуляторного русла выявляются мелкие тромбы и явления "сладж-феномена". О каком из перечисленных ниже процессах идет речь? 1. 2. 3. 4. 5. общее хроническое венозное полнокровие; общее острое венозное полнокровие; сгущение крови; местное хроническое венозное полнокровие; местное острое венозное полнокровие. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №136 Выберите один правильный ответ. У альпинистов на 6 сутки восхождения на Эверест при контрольном обследовании в периферической крови обнаружено, что количество эритроцитов достигает 10 млн в 1 мм3 крови. Отмечено незначительное повышение кровяного давления, покраснение кожи лица и видимых слизистых. Какое расстройство кровообращения возникло у альпинистов: 1. 2. 3. 4. 5. ДВС-синдром; сгущение крови; общее венозное полнокровие; общее артериальное полнокровие; местное артериальное полнокровие. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №137 Выберите один правильный ответ. Женщина 23 лет, на протяжении нескольких лет болела фиброзно-кавернозным туберкулезом легких. Внезапно появились бледность кожных покровов и слизистых оболочек, головокружение, потеряла сознание. Через несколько минут наступила смерть. На аутопсии обращала на себя внимание резкая бледность кожных покровов, видимых слизистых, серозных оболочек, тканей внутренних органов. Полости сердца и крупные сосуды пусты, селезенка маленькая, морщинистая. Выявлены точечные и пятнистые кровоизлияния под эндокардом левого желудочка сердца (пятна Минакова). Какое нарушение кровообращения, из перечисленных ниже, выявлено в данном случае? 1. 2. 3. 4. 5. кровотечение; кровоизлияние; общее острое малокровие; общее хроническое малокровие; сгущение крови. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №138 Выберите один правильный ответ. У женщины 29 лет, работницы ртутного комбината, при 156 осмотре отмечены бледность и легкая желтушность кожных покровов, слизистых оболочек, наличие диапедезных кровоизлияний. Жалобы на легкую утомляемость, слабость, пониженную работоспособность, головокружение, обморочные состояния. При биопсии печени выявлены выраженные дистрофические изменения, наличие гемосидерина в купферовских клетках. О каком общем расстройстве кровообращения, из нижеперечисленных, идет речь в данном случае? 1. 2. 3. 4. 5. общее острое малокровие; сгущение крови; гемохроматоз; местное хроническое малокровие; общее хроническое малокровие. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №139 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа молодого мужчины, погибшего после укуса змеи от полиорганной недостаточности, обнаружены сладж-феномен и многочисленные тромбы в микрососудах легких, почек, печени, надпочечников, гипофиза, головного мозга, желудочно-кишечного тракта, кожи. Наряду с этим имели место множественные геморрагии в легких, головном мозге, в сочетании с дистрофией и некрозом органов и тканей. О каком расстройстве кровообращения идет речь в данном случае. 1. 2. 3. 4. 5. тромбоз; общее венозное полнокровие; сгущение крови; общее острое малокровие; ДВС-синдром. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №140 Выберите один правильный ответ. У молодого человека после операции – удаления опухоли (невриномы плечевого нерва), кожа в области плеча и предплечья стала красной, слегка припухшей, на ощупь горячей. Какой вид расстройства кровообращения выявлен у больного? 1. 2. 3. 4. 5. гиперемия артериальная коллатеральная; гиперемия венозная коллатеральная; гиперемия артериальная ангионевротическая; гиперемия на месте артерио-венозного шунта; гиперемия вакатная. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №141 Выберите один правильный ответ. Мужчина 45 лет, умер от печеночной недостаточности. На вскрытии обнаружен тромбоз печеночных вен (болезнь Хиари), мускатный цирроз печени, асцит. На передней брюшной стенке сосуды резко расширены, переполнены темно-вишневого цвета кровью, имеют характерный рисунок "головы медузы". Указанные изменения обусловлены: 1. 2. 3. 4. 5. общим венозным полнокровием; стазом крови; обтурационной венозной гиперемией; компрессионной венозной гиперемией; коллатеральной венозной гиперемией. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №142 Выберите один правильный ответ. Женщина 23 лет, доставлена в хирургическое отделение с диагнозом "внематочная беременность" и картиной общего острого малокровия. Во время операции хирург обнаружил в полости малого таза эластичные свертки и около 1000 мл 157 жидкой крови. Какой вид расстройства кровообращения по механизму его образования выявил хирург? 1. 2. 3. 4. 5. haemorrhagia per rhexin; haemorrhagia per diabrosin; haemorrhagia per diapedesin; petechiae aut ecchymoses; suggilatio. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №143 Выберите один правильный ответ. У мужчины 57 лет, страдающего трофической язвой левой голени, в пораженной голени появились боль, покраснение, ощущение тепла, припухлость. Во время операции в просвете вен обнаружен сверток крови сухой, легко крошащийся, слоистый, с шероховатой поверхностью. Описанные изменения являются проявлением: 1. 2. 3. 4. 5. Флеботромбоза; Тромбофлебита; ДВС-синдрома; Сладж-феномена; Стаза крови. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №144 Выберите один правильный ответ. У женщины 32 лет, страдающей подострым септическим эндокардитом, внезапно исчезло зрение в правом глазу. При обследовании врач-окулист обнаружил резкое расширение просвета центральной артерии глаза и наличие в нем свертка крови. Выявленные изменения являются проявлением: 1. 2. 3. 4. 5. Флеботромбоза; Тромбоэмболии; ДВС-синдрома; Сладж-феномена; Стаза крови. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №145 Выберите один правильный ответ. При вскрытии мужчины 26 лет, длительно страдающего пороком сердца, в легких, на фоне бурого уплотнения, обнаружен участок треугольной формы, бесструктурный, плотный, ярко-красного цвета, с четкими границами, основанием обращенный к плевре. Этот участок представляет собой: 1. 2. 3. 4. 5. кровоизлияние; местное венозное полнокровие; местное артериальное полнокровие; геморрагический инфаркт; стаз крови. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №146 Выберите один правильный ответ. У больной с варикозным расширением вен возникли боль в ноге при ходьбе, цианоз и отек голени. Конечность холодная. Какое нарушение регионарного кровообращения возникло у больной?: 1. 2. 3. 4. 5. ангиоспастическая ишемия; ишемический стаз; венозная гиперемия; компрессионная артериальная ишемия; флеботромбоз. 158 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №147 Выберите один правильный ответ. Женщина 60 лет, которая страдала пороком сердца ревматической этиологии (митральным стенозом), умерла при явлениях нарастающей сердечной недостаточности. Выберите морфологический признак, выявленный в легких, который свидетельствует о длительном (хроническом) течении заболевания?: 1. 2. 3. 4. 5. внутриальвеолярный отек; внутриальвеолярные кровоизлияния; периваскулярный склероз и гемосидероз; атрофия межальвеолярных перегородок; выраженное полнокровие сосудов. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №148 Выберите один правильный ответ. Женщина 65 лет умерла на 2 сутки от начала заболевания от острого обширного трансмурального инфаркта миокарда левого желудочка сердца. При аутопсии установлено, что стенка левой венечной артерии значительно неравномерно утолщена, режется с хрустом, просвет ее сужен, заполнен сухим, слоистым, темно-красного цвета, тусклым, легко крошащимся свертком крови. Наиболее вероятной причиной развития инфаркта миокарда в данном случае является: 1. 2. 3. 4. 5. склероз интимы; атероматоз; атерокальциноз; тромбоз; изъязвление. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №149 Выберите один правильный ответ. Мужчина 60 лет на протяжении 15 лет страдал хронической ишемической болезнью. Внезапно возникли боли в области сердца, резко наросла синюшность лица и верхней половины туловища. Смерть наступила через несколько часов от момента приступа. На аутопсии обнаружены тромбоэмболы в просвете мелких ветвей левой легочной артерии. Какова вероятная локализация источника этих эмболов из нижеприведенных?: 1. 2. 3. 4. 5. тромбоз воротной вены печени; тромбоз верхней геморроидальной вены; тромбоз средней геморроидальной вены; тромбоз нижней геморроидальной вены; тромбоз артерий голени. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №150 Выберите один правильный ответ. Мужчина 43 лет умер в результате общего острого малокровия, обусловленного кровотечением из варикозно расширенных вен (местное венозное полнокровие) нижней трети пищевода. Какова причина венозного застоя в этом случае: 1. 2. 3. 4. 5. венозное полнокровие в малом круге кровообращения; почечная гипертензия; портальная гипертензия; общее венозное полнокровие; гипертоническая болезнь. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №151 Выберите один правильный ответ. У ребенка 4 лет, спустя через две недели после 159 перенесенной скарлатины, появились отеки в тканях, окружающих глаза, на веках, а затем они распространились на кисти рук, стопы. Какой вид отека развился у ребенка? 1. 2. 3. 4. 5. аллергический отек; отек вследствие венозного застоя; гипопротеинемический отек; почечный отек; ангионевротический отек. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №152 Выберите один правильный ответ. У девушки 17 лет, желающей избавиться от лишнего веса, после трех недель искусственного голодания появились отеки на конечностях, которые распространились на туловище. Какой вид отека развился у девушки? 1. 2. 3. 4. 5. аллергический отек; отек вследствие венозного застоя; гипопротеинемический отек; почечный отек; ангионевротический отек. 160 Компенсаторно-приспособительные процессы Актуальность темы Постоянство внутренней среды организма, называемое гомеостазом, является непременным условием его существования. Такая относительная стабильность биологических систем должна сохраняться как при изменении внешней (окружающей) среды, так и внутренней (при развитии патологии). Реакции, обеспечивающие приспособление организма к окружающей среде и выживание вида, выработанные в процессе филои онтогенеза, называются приспособительными. При действии чрезвычайных факторов, вызывающих повреждение части структур организма, запускаются реакции, направленные на компенсацию нарушенных функций, которые называются компенсаторными. Компенсация не есть противопоставление понятию приспособление – это одна из частных форм приспособления, ее проявление у конкретного индивидуума. Эти философские понятия относятся друг к другу так же, как общее к частному. В медицине понятие компенсации выводится чисто логически из понятия декомпенсации (и наоборот): имеется в виду восстановление нарушенного равновесия. Следовательно, те процессы, которые обеспечивают организму восстановление утраченных структур и восполнение нарушенных функций в условиях патологии, могут быть объединены в одну группу под названием “компенсаторно-приспособительные процессы”. Таким образом, компенсаторно-приспособительные процессы – это морфологические и функциональные изменения в организме, направленные на восполнение утраченных функций. В отличие от повреждений, являющихся гипобиотическими процессами, эти процессы сопровождаются повышением или нормализацией уровня жизнедеятельности и обеспечивают приспособление организма к изменившимся условиям существования при патологических состояниях. К компенсаторноприспособительным процессам относятся: Гипертрофия – увеличение размеров органа или ткани благодаря увеличению размера каждой клетки. Гиперплазия – увеличение размеров органа или ткани в результате увеличения числа составляющих их клеток. Регенерация – восстановление (возмещение) структурных элементов ткани взамен погибших. Организация – замещение соединительной тканью нежизнеспособных тканей и инородных тел. Метаплазия – переход одного вида ткани в другой в пределах одного зародышевого листка. Знание этого раздела патологии необходимо специалисту практически любого медицинского профиля для понимания патогенеза заболеваний. Цель обучения – уметь определять по макро- и микроскопическим признакам различные виды компенсаторно-приспособительных процессов, объяснить их причины и механизм развития, оценить их вероятный исход и определить значение этих процессов для организма. Для этого необходимо уметь: o o o определить макро- и микроскопические проявления гипертрофии, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления гиперплазии, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления регенерации, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; 161 o o определить макро- и микроскопические проявления организация, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления метаплазия, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение. ГИПЕРТРОФИЯ Гипертрофия (от греч. hyper – чрезмерно, trophe – питание) – увеличение размеров органа или ткани за счет увеличения размера каждой клетки. По патогенезу выделяют следующие формы гипертрофии: o o o рабочая или компенсаторная; викарная или заместительная; гормональная или нейрогуморальная. Самый частый вид гипертрофии – это рабочая гипертрофия, которая встречается как в условиях физиологии, так и при некоторых патологических состояниях. Причиной ее является усиленная нагрузка, предъявляемая к органу или ткани. Примером рабочей гипертрофии в физиологических условиях может служить гипертрофия скелетной мускулатуры и сердца у спортсменов, у лиц тяжелого физического труда. В условиях патологии рабочая гипертрофия развивается в тех случаях, когда в результате болезненного процесса органу или части органа приходится усиленно работать. Другими словами, рабочая гипертрофия – это гипертрофия усиленно функционирующего органа. Рабочая гипертрофия наблюдается в тканях, состоящих из стабильных, неделящихся клеток, в которых адаптация к повышенной нагрузке не может быть реализована путем увеличения количества клеток. Такой вид гипертрофии часто встречается в полых органах, имеющих стенку из гладкой мускулатуры: стенка желудка, кишечника, мочевого пузыря. Она является морфологическим выражением хронической непроходимости. Причины этой непроходимости разнообразны, например, рубцовый стеноз привратника в результате заживления язвы желудка или луковицы 12-типерстной кишки, экзофитно растущие (т.е. растущие в просвет) опухоли кишечника, аденоматозная гиперплазия предстательной железы, которая, сдавливая мочеиспускательный канал, препятствует выведению мочи из мочевого пузыря. Компенсация функции этих органов происходит за счет увеличения объема гладкой мускулатуры стенки выше места препятствия. В клинике наиболее значение имеет рабочая гипертрофия сердца. Причины гипертрофии сердца могут заключаться в патологических процессах самого сердца и в этих случаях их обозначают как интракардиальные. В других случаях они могут быть связанны с патологией малого либо большого круга кровообращения, тогда речь идет об экстракардиальных причинах. К интракардиальным причинам относятся пороки сердца. Пороки сердца представляют собой стойкие, необратимые нарушения анатомического строения сердца, которые сопровождаются нарушением его функции. Пороки сердца бывают: o o врожденными; приобретенными. Врожденные пороки – это структурные изменения, связанные с искажением этапов внутриутробного морфогенеза сердца (дефект межпредсердной или межжелудочковой перегородок, полное отсутствие межжелудочковой или межпредсердной перегородок – трехкамерное сердце) или окончательного формирования сердечно-сосудистой системы после рождения. 162 Приобретенные пороки сердца характеризуются поражением клапанного аппарата сердца, аорты, и возникают в результате заболеваний сердца после рождения. Самой частой причиной этих пороков является ревматизм, реже – бактериальный эндокардит, атеросклероз, сифилис. Механизм развития приобретенного порока чаще всего связан с разрастанием рубцовой волокнистой соединительной ткани в клапане (т.е. склерозом) в исходе эндокардита. В результате склеротической деформации клапанного аппарата могут возникнуть два типа пороков: o o недостаточность клапанов – створки клапана не в состоянии плотно смыкаться в период их закрытия, стеноз (или сужение) предсердно-желудочковых отверстий или устий магистральных сосудов (аорты и ствола легочной артерии). При комбинации недостаточности клапанов и стеноза отверстия говорят о комбинированном пороке сердца. Изолированный порок – это поражение одного клапана, поражение двух и более клапанов называют сочетанный порок. Все экстракардиальные причины, как в малом, так и в большом круге кровообращения объединены одним клиническим симптомом – гипертензией, то есть повышением внутрисосудистого давления, при котором сердце вынуждено усиленно работать. Имеются два основных механизма развития гипертрофии сердца – это: o o повышение внутрижелудочкового давления (гипертензия в малом и большом круге кровообращения, стеноз отверстия клапанов), повышенное кровенаполнение желудочков (недостаточность клапанов с регургитацией крови). Оба эти механизма сопровождаются рефлекторным усилением силы сердечных сокращений. К усиленно работающему органу рефлекторно повышается приток артериальной крови, что ведет к повышению уровня обменных процессов. И если эти факторы действуют длительное время, то создаются все предпосылки для развития рабочей гипертрофии сердца. Интракардиальные причины гипертрофии левого желудочка сердца: o o o стеноз устья аорты; недостаточность аортального клапана; недостаточность митрального (двустворчатого) клапана. Экстракардиальные причины гипертрофии левого желудочка сердца: Это заболевания, которые сопровождаются повышением артериального давления в большом круге кровообращения: o o o гипертоническая болезнь; симптоматическая гипертензия (при болезнях почек, эндокринных желез – тиреотоксикоз, опухоли надпочечников, гипофиза и др.); общее ожирение (за счет увеличения объема микроциркуляторного русла). Интракардиальные причины гипертрофии правого желудочка сердца: o o o o стеноз устья ствола легочной артерии; недостаточность клапанов легочной артерии; недостаточность трехстворчатого клапана; стеноз левого атриовентрикулярного отверстия (митрального); 163 o недостаточность митрального клапана (в стадии декомпенсации левого желудочка). Экстракардиальными причинами гипертрофии правого желудочка сердца могут быть заболевания легких, сопровождающиеся уменьшением объема малого круга кровообращения и повышением давления крови в системе легочной артерии: o o o o хроническая диффузная эмфизема легких; пневмосклероз различной этиологии: хроническая неспецифическая пневмония, фиброзирующий альвеолит, хронические формы туберкулеза легких, пневмокониозы (пылевые заболевания легких); хронический обструктивный бронхит; первичная легочная гипертензия. Макроскопическая картина гипертрофии сердца: сердце увеличено в объеме, нарастает его масса. Если в норме масса сердца в среднем равна 250.0-280.0 граммам, то в условиях патологии она может достигать одного килограмма, а в редких случаях и более. Мышечная стенка гипертрофированного сердца резко утолщена. Нормальная толщина стенки левого желудочка 0,8-1,0 см, при гипертрофии – до 2-3 см. Правый желудочек в норме толщиной 0,2-0,4 см, при гипертрофии утолщается до 1.0-1.5 см. Утолщается межжелудочковая перегородка, сосочковые и трабекулярные мышцы. Полости сердца, как правило, расширены, то есть гипертрофия развивается по типу эксцентрической. Микроскопически кардиомиоциты увеличиваются в объеме, утолщаются, ядра их становятся крупными, гиперхромными. Одновременно в строме происходит увеличение количества капилляров и аргирофильных волокон. Ультраструктурно отмечается увеличение объема и количества цитоплазматических органелл в клетках (митохондрий, миофибрилл), синтетического аппарата (который включает эндоплазматический ретикулум, рибосомы и аппарат Гольджи). Исход рабочей гипертрофии. В принципе, рабочая гипертрофия процесс обратимый при условии, если причина вовремя устранена. Например, если больному своевременно сделана реконструктивная операция при врожденном или приобретенном пороке сердца, то изменения сердца могут иметь обратное развитие и происходит возврат к норме. Но на практике такая возможность редка. Часто исходом является декомпенсация гипертрофированного сердца в связи с тем, что процесс гипертрофии ограничен возможностью кровоснабжения органа. Со временем, по мере нарастания массы органа, возникает относительная недостаточность кровоснабжения, то есть возникает хроническая ишемия. Нарушаются обменные процессы в гипертрофированном сердце, возникают дистрофические изменения, а затем необратимые изменения - гибель клеток с разрастанием на их месте соединительной ткани, то есть развивается декомпенсация. Значение. Развивающаяся в органе гипертрофия, несомненно, имеет положительное значение, поскольку позволяет сохранить функцию органа, несмотря на заболевание. Этот период в клинике называется стадией компенсации. В дальнейшем, когда в органе возникают дистрофические изменения, происходит ослабление функции и, в конечном счете, когда адаптационные механизмы исчерпаны, наступает декомпенсация органа. А применительно к сердцу – развивается сердечная недостаточность, которая и является причиной смерти больного. Викарная или заместительная гипертрофия развивается в парных органах (почки) или при удалении части органа, например в печени, в легких. Гормональная или коррелятивная гипертрофия. Примером физиологической гормональной гипертрофии может служить гипертрофия матки при беременности. В условиях патологии гормональная гипертрофия возникает в результате нарушений функции эндокринных желез. Примером такой гипертрофии может служить акромегалия (от греч. akros – крайний, выступающий, megalos – большой), обусловленная гиперфункцией передней доли гипофиза с избыточной продукцией соматотропного гормона, возникающая обычно на почве эозинофильной аденомы. При акромегалии 164 происходит увеличение органов и выступающих частей скелета. При удалении опухоли процесс обратим. Выделяют также патологическую гипертрофию. Патологическая гипертрофия возникает при отсутствии соответствующего стимула – увеличенной функциональной потребности. Миокардиальная гипертрофия, происходящая без видимой причины (при отсутствии гипертензии, пороков клапанов и врожденных болезней сердца), рассматривается как пример патологической гипертрофии и носит название гипертрофической кардиомиопатии. ГИПЕРПЛАЗИЯ Гиперплазия – увеличение размеров органа или ткани в результате увеличения числа составляющих их клеток. Гиперплазия наблюдается при стимуляции митотической активности клеток, что приводит к увеличению их числа. Различают реактивную, или защитную гиперплазию, нейрогуморальную, или гормональную гиперплазию и заместительную компенсаторную при потере крови. Реактивная, или защитная гиперплазия возникает в иммунокомпетентных органах – в тимусе, селезенке, лимфатических узлах, красном костном мозге, миндалинах, лимфатическом аппарате кишечника и др. Причины этой гиперплазии разнообразны. Гиперплазия эритроцитарного ростка костного мозга может быть связана с повышенным разрушением эритроцитов (гемолитические процессы) или продолжительной гипоксией (проживание в высокогорных районах), миелоидного – с повышенной потребностью организма в нейтрофилах, например, при воспалении. Гиперплазия лимфатических узлов это, как правило, ответ на антигенную стимуляцию. Гиперплазия селезенки наблюдается при септических состояниях. При гиперплазии селезенка увеличивается в размерах, приобретает дряблую консистенцию и, если провести по поверхности разреза ножом, дает соскоб пульпы. Лимфатические узлы увеличиваются в размерах, становятся сочными, розовато-красного цвета. Микроскопически отмечается разрастание иммунокомпетентных клеток. Костный мозг диафиза бедра при септических состояниях становится красным за счет гиперплазии клеток миелоидного ряда. Гормональная гиперплазия возникает в органах-мишенях под действием гормонов. Она может наблюдаться и в норме. Например, гиперплазия молочной железы при беременности и лактации. Примерами гормональной гиперплазии в условиях патологии могут служить: Гиперплазия эндометрия, которая возникает в результате увеличенной стимуляции эндометрия эстрогенами, особенно при ановуляторных менструальных циклах, когда отсутствует выработка прогестерона при склерокистозе яичников у молодых женщин и у женщин в климактерическом периоде. В слизистой оболочке развивается гиперплазия желез, иногда с кистозным расширением просвета - так называемая железисто-кистозная гиперплазия эндометрия. При этом возникают метроррагии - нерегулярные, частые чрезмерные маточные кровотечения. Фиброзно-кистозная мастопатия также возникает в результате нарушения гормональной функции яичников, проявляется гиперплазией и перестройкой ацинусов и выводных протоков молочной железы. Эти участки железы приобретают вид плотных беловатых узлов и в клинике их необходимо дифференцировать с истинными опухолями. Гиперплазия органов-мишеней часто сопровождается увеличением их функции. Так, при гиперплазии надпочечников вследствие чрезмерной секреции АКТГ наблюдается увеличенная секреция кортизола (синдром Кушинга). 165 Гиперплазия щитовидной железы (токсический зоб, болезнь Грейвса) возникает при увеличении количества ТТГ или при действии аутоантител, которые способны связаться с рецепторами к ТТГ на мембранах клеток щитовидной железы. Эутиреоидный зоб возникает при недостатке йода в воде, почве, может быть эндемическим. Гиперплазия предстательной железы, часто возникающая в пожилом возрасте, сопровождается гиперплазией и железистой ткани, и стромы. Причина не известна, однако предполагают, что она происходит в результате снижения уровня андрогенов. Увеличение предстательной железы сопровождается застоем мочи, образованием камней, нередко развитием восходящей инфекции. При атрофии яичек в грудной железе мужчин развивается гиперплазия железистых долек, что приводит к увеличению размеров всей железы – отмечается гинекомастия (от греч. gyne – женщина, mastos – грудь). 166 РЕГЕНЕРАЦИЯ Регенерация (от лат. regeneratio – возрождение) – восстановление структурных элементов ткани взамен погибших. В биологическом смысле регенерация представляет собой приспособительный процесс, выработанный в ходе эволюции и присущий всему живому. Классификация. Различают три вида регенерации: o o o физиологическую; репаративную; патологическую. Клетки большинства органов и тканей продолжают делиться и дифференцироваться во время всей его жизни. В норме рост и дифференцировка управляются таким образом, чтобы поддерживалась нормальная структура специфической ткани. В тканях, которые характеризуются непрерывной потерей клеток (кожа, слизистая оболочка кишечника, кровь), лабильные стволовые, камбиальные клетки делятся, образующиеся клетки дифференцируются и заменяют потерянные в процессе нормальной жизнедеятельности клетки (физиологическая регенерация). Восстановление структуры может происходить на разных уровнях – молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом и органном, однако всегда речь идет о возмещении структуры, которая способна выполнять специализированную функцию. Регенерация – это восстановление как структуры, так и функции. Репаративная, или восстановительная регенерация – это восстановление клеток и тканей взамен погибших в результате различных патологических процессов. Механизмы репаративной и физиологической регенерации едины, репаративная регенерация – это усиленная физиологическая регенерация. Однако, побуждаемая патологическими процессами, репаративная регенерация имеет некоторые качественные морфологические отличия от физиологической. Репаративная регенерация может быть полной и неполной. Полная регенерация, или реституция, характеризуется возмещением дефекта тканью, которая идентична погибшей. Она развивается преимущественно в тканях, где преобладает клеточная регенерация. При неполной регенерации, или субституции, дефект замещается соединительной тканью, рубцом. Субституция характерна для органов и тканей, в которых преобладает внутриклеточная форма регенерации, либо она сочетается с клеточной регенерацией. В таких случаях функция возмещается путем гипертрофии или гиперплазии окружающих дефект клеток. Патологическая регенерация – это извращение регенераторного процесса, нарушение смены фаз пролиферации и дифференцировки. Патологическая регенерация проявляется в избыточном или недостаточном образовании регенерирующей ткани (гипер - или гипорегенерация). Примерами ее могут служить образование келоидных рубцов, избыточная регенерация периферических нервов (травматические невромы), избыточное образование костной мозоли при срастании перелома, вялое заживление ран (хронические трофические язвы голени в результате венозного застоя) и др. Морфогенез регенераторного процесса складывается из двух фаз – пролиферации и дифференцировки. В фазу пролиферации размножаются молодые, недифференцированные клетки. Эти клетки называются камбиальными, стволовыми клетками или клетками-предшественниками. Деление клеток продолжается до тех пор, пока не будет заполнен дефект ткани. В фазу дифференцировки молодые клетки созревают, происходит их структурно-функциональная специализация. 167 Клетки организма на основании их регенераторной способности делятся на три группы – лабильные, относительно стабильные и постоянные. Лабильные клетки (митотически активные клетки). Примеры лабильных клеток: базальные эпителиальные камбиальные клетки всех типов эпителия и гемопоэтические стволовые клетки в костном мозге. Лабильные клетки обычно делятся активно в течение всей жизни, являясь источником для восстановления клеток, которые непрерывно погибают. Лабильные клетки имеют короткий G 0 период (период отдыха или межмитотический период). Непрерывная потеря зрелых клеток данной ткани – непрерывный стимул для вхождения неактивных клеток в митотический цикл. Зрелые дифференцированные клетки в этих специфических тканях не могут делиться; их количество поддерживается делением их стволовых лабильных клеток. Повреждение ткани, содержащей лабильные паренхиматозные клетки, сопровождается быстрой регенерацией. Например, хирургическое удаление эндометрия при кюретаже или физиологическая потеря эндометрия в течение менструации сопровождается полной регенерацией клеток от базального герминативного слоя в течение нескольких дней. Разрушение эритроцитов в периферической крови (гемолиз) стимулирует гиперплазию клеток-предшественников гемопоэза в костном мозге, что в результате приводит к регенерации разрушенных красных клеток крови. Регенерация в тканях с лабильными клетками происходит только тогда, когда после повреждения остается достаточное количество лабильных клеток. В примере, приведенном выше, чрезмерно усердный хирургический кюретаж эндометрия, при котором удаляется весь эндометриальный слой, включая базальный, приводит к невозможности регенерации. Заживление тогда происходит путем формирования рубца, что ведет к нарушениям менструального цикла и бесплодию. Еще пример: радиоактивное излучение или высокие дозы некоторых лекарств, могут уничтожить все клеткипредшественники гемопоэза в костном мозге и тогда регенерация невозможна, и это приводит к развитию апластической анемии. Относительно стабильные клетки (обратимо постмитотические или “покоящиеся” клетки) – примерами относительно стабильных клеток являются паренхиматозные клетки наиболее важных железистых органов (печень, поджелудочная железа) и мезенхимальные клетки (фибробласты, эндотелиальные клетки). Относительно стабильные клетки обычно имеют длительный срок существования и поэтому характеризуются низкой митотической активностью. Они остаются в фазе G 0 в течение длительного времени (часто годами), но сохраняют способность к делению, входя в митотический цикл по мере возникновения потребности. В отличие от лабильных клеток, которые являются недифференцированными клетками и делятся часто, а созревают и становятся функционирующими их дочерние клетки, относительно стабильные клетки дифференцированы и являются функционирующими клетками, которые возвращаются к делению только при необходимости. Хотя относительно стабильные клетки имеют длительную стадию отдыха, они могут быстро делиться при возникновении потребности, например, паренхиматозные клетки печени быстро восстанавливаются после некроза гепатоцитов. Регенерация в тканях, образованных из относительно стабильных клеток, требует наличия достаточного количества жизнеспособной ткани для обеспечения регенерации паренхиматозных клеток, а также требует сохранности соединительнотканной основы ткани. Повреждения почек иллюстрируют потребность в сохранной соединительнотканной основе. При избирательном некрозе клеток канальцев почки (острая почечная недостаточность) с сохранением соединительнотканной основы почечных канальцев регенерация происходит быстро, и потерянные клетки заменяются путем деления выживших клеток канальцев. С другой стороны, когда происходит некроз и паренхимы, и соединительной основы ткани (инфаркт почки), регенерация невозможна и заживление происходит путем формирования рубца. Постоянные клетки (необратимо постмитотические клетки). Примерами постоянных клеток являются нейроны в центральной и периферической нервной системе и клетки миокарда. Постоянные клетки не имеют никакой способности митотического деления в постнатальной жизни. 168 Повреждение постоянных клеток всегда сопровождается формированием рубца. Полная регенерация невозможна. Потеря постоянных клеток поэтому необратима и, если некроз обширный, это может приводить к нарушению функции органов. РЕГЕНЕРАЦИЯ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ Регенерация кровеносных сосудов протекает неоднозначно в зависимости от калибра. Регенерация сосудов микроциркуляторного русла – капилляров, венул, артериол – может происходить путем почкования или аутогенно. При регенерации сосудов путем почкования в их стенке появляются боковые выпячивания за счет усиленно делящихся эндотелиальных клеток (ангиобласты, эндотелиобласты). Образуется эндотелиальный вырост, который превращается в тяж без просвета. Затем под давлением крови из “материнского” сосуда образуется капилляр. Другие элементы сосудистой стенки образуются за счет дифференцировки камбиальных клеток окружающей соединительной ткани. Аутогенное новообразование сосудов состоит в том, что в соединительной ткани появляются очаги недифференцированных клеток. В этих очагах возникают щели, в которые открываются предсуществующие капилляры и изливается кровь. Молодые клетки соединительной ткани, дифференцируясь, образуют эндотелиальную выстилку и другие элементы стенки сосуда. Такой путь новообразования капилляров наблюдается в период эмбриогенеза и в опухолях. Крупные сосуды не обладают достаточными пластическими свойствами. Поэтому при повреждении их стенки восстанавливаются лишь структуры внутренней оболочки, ее эндотелиальная выстилка. Элементы средней и наружной оболочек восстанавливаются за счет рубцевания. РЕГЕНЕРАЦИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ Процесс заживления дефекта ткани путем формирования рубца делится на несколько стадий. Подготовка. На начальном этапе регенерации происходит удаление некротического детрита, то есть обломков всех погибших клеток, воспалительного экссудата, включая фибрин и кровь. Этот детрит разжижается лизосомными ферментами нейтрофилов, которые мигрируют в эту область. Разжиженный материал удаляется по лимфатической системе; любые остатки в виде частиц удаляются макрофагами путем фагоцитоза. Разрастание грануляционной ткани знаменует конец первого этапа регенерации – фазы пролиферации клеток. Грануляционная ткань – высоко васкуляризированная соединительная ткань, составленная из заново сформированных капилляров и пролиферирующих камбиальных клеток соединительной ткани (малые и большие круглые, эпителиоидные клетки). Эти клетки мигрируют по ходу капилляров в поврежденную область. Формирующаяся грануляционная ткань заполняет поврежденную область по мере того, как некротический детрит удаляется. Пролиферация капилляров, фибробластов и других клеток в процессе заживления регулируется разнообразными факторами роста и ингибирующими факторами. Макроскопически грануляционная ткань мягкая и пестрая (кажется розовой и “гранулярной”) изза наличия многочисленных капилляров. Микроскопически обнаруживается множество тонкостенных (образованных эндотелием) капилляров, окруженных недифференцированными клетками соединительной ткани. Пролиферирующие камбильные клетки соединительной ткани являются метаболически высоко активными, с большими ядрами и видимыми ядрышками; иногда видны фигуры митоза. При электронной микроскопии выявляется расширенный шероховатый эндоплазматический ретикулум в цитоплазме фибробластов - индикатор активного синтеза белка. 169 Через какое-то время – продолжительность зависит от степени повреждения – вся область заживления заменяется разрастающейся грануляционной тканью. Синтез фибронектина. Фибронектин – гликопротеин (MВ 44,000) играет ключевую роль в формировании грануляционной ткани и выявляется в большом количестве в процессе заживления раны. На ранних стадиях он поступает из плазмы, а позже синтезируется фибробластами, макрофагами и эндотелиальными клетками в грануляционной ткани. Фибронектин хемотаксичен для фибробластов и ускоряет формирование капиллярных сосудов из эндотелиальных клеток. Созревание. При созревании грануляционной ткани содержание коллагена прогрессивно увеличивается со временем. Коллаген – главный фибриллярный белок соединительной ткани. Он синтезируется фибробластами в форме предшественника – тропоколлагена (проколлаген), который имеет молекулярный вес 285,000 и по форме напоминает длинные нити. Во время или вскоре после секреции заключительное ферментативное удаление терминальной части цепи пептидов ведет к формированию нерастворимой молекулы фибриллярного коллагена. При световой микроскопии коллаген выявляется как фибриллярная масса, которая окрашивается в розовый цвет при обычной окраске гематоксилином и эозином и в зеленый или синий цвет – при окраске трихромовыми красителями. Молодые фибробласты в грануляционной ткани синтезируют коллаген III типа, который позже заменяется на I тип коллагена, имеющий более плотные перекрестные связи между цепями. Молодой рубец состоит из грануляционной ткани, умеренного количества коллагена, большого числа капилляров и фибробластов. Он кажется розовым при макроскопическом исследовании из-за васкуляризации. По мере созревания рубца количество коллагена увеличивается, а клеток и сосудов становится меньше. Зрелый рубец составлен из бессосудистого скопления коллагена, между волокнами которого редко сохраняются клетки, вследствие чего он имеет белый цвет при макроскопическом исследовании. Ткань рубца не является неактивной; в ней происходит непрерывное медленное удаление коллагена ферментом коллагеназой, которое сбалансировано синтезом нового коллагена фибробластами. Даже старые рубцы могут разрыхляться при нарушении нормальной активности фибробластов, например, при дефиците витамина C или введении кортикостероидов. Сокращение и уплотнение. Сокращение и уплотнение составляют конечную (заключительную) стадию заживления путем формирования рубца. При контракции уменьшается размер рубца, что позволяет остающимся в живых клеткам органа функционировать с максимальной эффективностью; например, преобразование большого миокардиального инфаркта в маленький рубец позволяет оптимально функционировать оставшемуся миокарду. Сокращение начинается на ранних стадиях заживления и продолжается по мере созревания рубца. Раннее сокращение возникает благодаря активному сокращению филаментов актомиозина в некоторых специализированных миофибрилл-содержащих фибробластах (которые также называются миофибробластами). Более позднее сокращение – свойство непосредственно молекулы коллагена. Предел прочности рубца зависит от количества коллагена и прогрессивно увеличивается, в конце первой недели он составляет приблизительно 10%, а через несколько месяцев – 80% от его окончательного предела прочности. Увеличение предела прочности возникает в результате увеличения количества коллагена, изменения типа коллагена (с III на I) и увеличения ковалентных связей между молекулами коллагена. Полностью сформированный рубец – гладкий, неэластичный, подвижной структуры. РЕГЕНЕРАЦИЯ ЭПИТЕЛИЯ Регенерация эпителия осуществляется, как правило, полно, поскольку он обладает высокой регенераторной способностью. 170 Особенно хорошо регенерирует покровный эпителий (многослойный плоский ороговевающий и неороговевающий, переходный, однослойный призматический и многорядный мерцательный). Например, восстановление многослойного плоского ороговевающего эпителия осуществляется за счет размножения клеток мальпигиевого слоя. Образующиеся эпителиальные клетки сначала покрывают дефект одним слоем. В дальнейшем пласт эпителия становится многослойным, клетки его дифференцируются и он приобретает все признаки эпидермиса, включающего в себя ростковый, зернистый, блестящий и роговой слои. При нарушении регенерации эпителия кожи образуются незаживающие язвы, нередко с разрастанием в их краях атипичного эпителия, что может служить основой для развития рака кожи. Регенерация специализированного эпителия органов (печени, поджелудочной железы, почек, желез внутренней секреции) осуществляется по типу регенерационной гипертрофии: в участках повреждения ткань замещается рубцом, а по периферии его происходит гиперплазия и гипертрофия клеток паренхимы. В печени участок некроза всегда подвергается рубцеванию, однако в остальной части органа происходит интенсивное новообразование клеток, а также гиперплазия внутриклеточных структур, что сопровождается их гипертрофией. Регенераторные возможности печени очень высоки. В почках при некрозе эпителия канальцев происходит размножение сохранившихся нефроцитов и восстановление канальцев при условии сохранения базальной мембраны. При ее разрушении (тубулорексис) эпителий не восстанавливается и каналец замещается соединительной тканью. Не восстанавливается погибший каналец и в том случае, если одновременно погибает и сосудистый клубочек. В поджелудочной железе регенераторные процессы хорошо выражены как в экзокринных отделах, так и в панкреaтических островках. В железах внутренней секреции восстановительные процессы представлены неполной регенерацией. ЗАЖИВЛЕНИЕ РАН КОЖИ Понимание механизмов, вовлеченных в заживление ран кожи, обеспечивает понимание заживления вообще. Кожа состоит из эпидермиса, представленного многослойным плоским ороговевающим эпителием (базальный герминативный слой – это лабильные (камбиальные) клетки) и дермы, которая составлена из фибробластов, коллагена, кровеносных сосудов и придатков кожи (волосяные фолликулы, потовые железы, сальные железы). Клетки соединительной ткани дермы и придатков кожи относятся к относительно стабильным клеткам. Типы повреждений кожи. Повреждения кожи классифицируются на основе тяжести и характера повреждения. Ссадина: самая легкая форма повреждения кожи, характеризуется удалением поверхностной части эпидермиса. Так как основной базальный герминативный слой лабильных клеток неповрежден, эпителий восстанавливается полностью, без формирования рубца. Разрез и разрыв: при резанной и рваной ране кожа повреждается на полную толщину (и эпидермис, и дерма), но с минимальной потерей герминативных клеток. Если края кожной раны тщательно сопоставляются, как, например, при хирургическом разрезе, восстановление происходит очень быстро. Простой разрез представляет собой идеальный вариант раны кожи в отношении процесса заживления, так как в ней не содержится чужеродный материал и она не инфицирована и поэтому заживает быстро и без осложнений. Раны с дефектами эпидермиса: тяжелые повреждения (например, глубокие разрезы, разрывы, ожоги) характеризуются удалением больших областей эпидермиса, включая базальные герминативные клетки, с различной степени некрозом подлежащей дермы. В отличие от ссадины, отсутствие лабильных эпидермальных клеток на дне раны определяет необходимость эпидермальной регенерации из живых базальных герминативных клеток краев раны. Обширный некроз, который возникает в таких ранах сопровождается воспалением. Заживление первичным натяжением: 171 Чистые резанные (например, операционные) и рваные раны, в которых края раны находятся на близком расстоянии друг от друга, заживают первичным натяжением. Маленький промежуток в эпидермисе и дерме заполняется свернувшейся кровью, которая формирует струп и как бы запечатывает кожу в течение 24 часов, предотвращая попадание инфекционных агентов в рану. Эпидермис восстанавливается быстро путем деления базальных клеток в краях раны. Эти клетки врастают под струп и восстанавливают непрерывность эпидермиса в пределах 48 часов. По мере созревания эпидермальных клеток поверхностные кератинизированные слои начинают отслаиваться, струп отделяется, обычно в конце первой недели. В подлежащей дерме рана заполняется свернутой кровью и заживает путем формирования рубца. Небольшое количество свертков и тканевого детрита разжижается ферментами нейтрофилов и удаляется макрофагами путем фагоцитоза. Нейтрофилы появляются в ране в пределах 24 часов, быстро заканчивают процесс разжижения и, обычно, заменяются макрофагами к 3 дню. Рост фибробластов и новых сосудов (грануляционная ткани) в “подготовленной” дермальной полости начинается к 48 часам, а коллаген может обнаруживаться там в через 72 часа после повреждения. К 5 дню дермальный дефект заполняется грануляционной тканью и небольшим количеством рыхлой волокнистой соединительной ткани. Количество коллагена увеличивается в течение приблизительно 4-6 недель. Молодой рубец, который становится видимым после отделения струпа, первоначально выглядит розовым из-за высокой васкуляризации дермальной грануляционной ткани. В течение следующих нескольких недель рубец становится белым в результате уменьшения числа кровеносных сосудов и увеличения количества коллагена в созревающем рубце. В конечном счете, рубец принимает нормальный цвет кожи в результате созревания эпидермиса. Во время операции края хирургического разреза искусственно соединяются швами или скобами. При удалении швов в конце первой недели (при более позднем удалении их увеличивается риск инфицирования раны) предел прочности молодого рубца составляет приблизительно только 10% от прочности нормальной кожи. Прочность рубца увеличивается приблизительно до 30-50% от прочности нормальной кожи к 4 неделям и до 80% – после нескольких месяцев. Заживление вторичным натяжением: Раны, которые не в состоянии зажить первичным натяжением, заживают вторичным натяжением. Причины невозможности заживления первичным натяжением – заживление первичным натяжением невозможно при следующих обстоятельствах: o o o o в рваных ранах, когда невозможно добиться сопоставления краев раны; когда в ране присутствует чужеродный материал; когда произошел обширный некроз тканей; когда рана инфицирована. Если инфекция развивается после сопоставления краев раны, то в результате острого воспаления с нагноением происходит разрыв раны и гной прорывается наружу. Течение вторичного натяжения. Процессы, обусловливающие заживление вторичным натяжением, аналогичны процессам, происходящим при заживлении первичным натяжением, но длятся они дольше из-за обширного повреждения тканей. Инфекционный агент удаляется при помощи острого воспаления. Жидкий экссудат и некротическая ткань удаляются путем ферментного разжижения, удаления по лимфатическим путям и фагоцитоза. Хирургическое удаление мертвой ткани и чужеродного материала из раны значительно ускоряют процесс очищения раны. Грануляционная ткань затем растет со стороны здоровой ткани на дне раны и перемещает некротизированную ткань к поверхности кожи. 172 Эпидермис восстанавливается из базальных клеток в краях раны. В больших ранах реэпителизация может протекать в течение нескольких недель. В этих ситуациях хирургическая трансплантация кожи может ускорить заживление. После завершения эпителизации поверхности раны происходит коллагенизация грануляционной ткани. Конечный размер зрелого рубца меньше размеров первоначальной раны из-за сокращения рубца. Придатки кожи (волосяные фолликулы и железы) восстанавливаются при наличии достаточного количества оставшихся в живых клеток. При обширных ранах кожи с полным разрушением кожных придатков образующийся кожный рубец обычно лишен этих структур. Факторы, нарушающие процесс регенерации На развитие регенераторного процесса влияют как общие, так и местные факторы (табл. 1). Хирурги должны учитывать неблагоприятные факторы, которые вредят заживлению, так как они увеличивают риск хирургических операций. Таблица 1 Факторы, нарушающие процесс регенерации Местные Инфекция Ишемия Нарушение иннервации Наличие инородных материалов Наличие некротизованных тканей Подвижность поврежденной ткани Избыточное натяжение поврежденной ткани Облучение ткани проникающей радиацией Общие Пожилой возраст Белковое голодание Дефицит витамина С Недостаточность поступления цинка Введение кортикостероидов Цитостатические (противоопухолевые) препараты Сахарный диабет Снижение количества нейтрофилов или макрофагов в крови Тяжелая анемия Повышенная кровоточивость Синдром Элерса-Данлоса 1. Нарушение синтеза коллагена – одна из наиболее частых причин нарушения заживления раны и может наблюдаться при недостатке витамина C, белков, цинка. Предоперационная коррекция нарушенного баланса повышает возможность нормального заживления. 2. Чрезмерный синтез коллагена при заживлении раны приводит к формированию неправильных узловатых масс коллагена (келоид) в участках повреждения кожи. Келоиды часто возникают при заживлении незначительных ран кожи. При микроскопическом исследовании массы коллагена определяются в виде толстых, гиалинизированных полос. Формирование келоида наиболее часто наблюдается у чернокожих людей и при этом имеется семейная предрасположенность, но без определенного типа наследования. Причина не известна. Удаление келоида по косметическим причинам сопровождается формированием нового келоида. 3. Местные факторы – наиболее важными местными факторами, которые вызывают дефектное заживление ран, являются: o Наличие чужеродных частиц, некротической ткани или чрезмерных количеств крови в ране нарушает процесс заживления. Чужеродный материал и некротическая ткань должны быть удалены хирургически, а перед наложением швов должен быть проведен тщательный гемостаз. 173 Инфекция в ране приводит к развитию острого воспаления, обычно формированию абсцесса, что сопровождается увеличением раны и задержкой ее заживления. o Нарушение кровотока – ишемия в результате сниженного притока крови или нарушение венозного оттока препятствует заживлению раны. o Уменьшение жизнеспособности клеток – облучение ткани или введение антимитотических лекарств при химиотерапии опухолей приводят к недостаточному заживлению раны. Эти факты имеют важное значение для лечения больных со злокачественными опухолями, так как выбор времени проведения операции относительно радио- или цитостатической терапии должен быть отрегулирован для минимизации риска нарушения заживления. 4. Сахарный диабет – при сахарном диабете заживление раны нарушается, вероятно, вследствие недостаточной микрогемоциркуляции и возникновения благоприятных условий для развития инфекции. 5. Чрезмерный уровень кортикостероидов – повышение уровня кортикостероидов в крови, как при введении экзогенных кортикостероидов, так и при эндогенной гиперактивности надпочечников (синдром Кушинга) приводит к нарушению заживления раны. Под влиянием кортикостероидов нарушаются функции нейтрофилов и макрофагов. 6. Синдром Элера-Данлоса – группа редких наследственных нарушений, в основе которых лежит нарушение формирования коллагена (образования перекрестных связей между цепями коллагена), что проявляется повышенной подвижностью суставов, снижением прочности тканей и нарушением заживления ран. o РЕГЕНЕРАЦИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ Регенерация костной ткани при переломе костей может происходить двумя путями в виде: o o первичного костного сращения; вторичного костного сращения. Первичное костное сращение происходит при неосложненном костном переломе, когда костные отломки хорошо сопоставлены и неподвижны, отсутствует инфекция. Сращение начинается с I-го этапа – активации и пролиферации остеобластов в зоне повреждения, прежде всего в периосте и эндосте – формирования остеобластической грануляционной ткани (мягкая мозоль). Она построена по типу обычной грануляционной ткани, то есть состоит из большого количества новообразованных сосудов и клеток, которые по мере дифференцировки и созревания превращаются в костные - остеоциты, которые вырабатывают межклеточное вещество, в результате чего формируется остеоидная ткань (II этап регенерации). На III этапе регенерации происходит отложение солей кальция в остеоидную ткань и формирование твердой костной мозоли, которая по своему строению отличается от костной ткани лишь беспорядочным расположением костных балок. После того как кость начинает выполнять свою функцию и появляется статическая нагрузка, вновь образованная ткань с помощью остеокластов и остеобластов подвергается перестройке, появляется костный мозг, восстанавливается васкуляризация и иннервация (IV этап). При нарушении местных условий регенерации кости – расстройства кровообращения, обширные оскольчатые диафизарные переломы, подвижность отломков, происходит вторичное костное сращение. Для этого вида сращения характерно образование между костными отломками сначала хрящевой ткани, на основе которой строится костная ткань. Поэтому при вторичном сращении говорят о предварительной костно-хрящевой мозоли, которая со временем превращается в зрелую кость. Вторичное костное сращение, по сравнению с первичным, встречается значительно чаще и полное восстановление занимает гораздо больше времени. РЕГЕНЕРАЦИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ В головном мозге новообразования нейроцитов не происходит. В случае их повреждения и гибели восстановление функции возможно лишь за счет внутриклеточной регенерации сохранившихся 174 нейронов. Для клеток нейроглии, особенно микроглии, характерна клеточная форма регенерации, благодаря чему дефекты ткани головного мозга замещаются глиальными (глиозными) рубцами. РЕГЕНЕРАЦИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ НЕРВОВ Регенерация периферического нерва происходит за счет центрального отрезка, сохранившего связь с клеткой. Периферический отрезок погибает. Размножающиеся клетки шванновской оболочки погибшего периферического отрезка нерва располагаются вдоль него и образуют футляр, в который врастают регенерирующие осевые цилиндры из проксимального отрезка. Регенерация нервных волокон завершается их миелинизацией и восстановлением нервных окончаний. Если регенерация нерва в силу тех или иных причин нарушается (значительное расхождение частей нерва, развитие воспалительного процесса), то в месте его разрыва формируется рубец, в котором беспорядочно располагаются регенерирующие осевые цилиндры проксимального отрезка нерва. Такие разрастания называются ампутационными невромами. РЕГЕНЕРАЦИЯ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ Гладкие мышцы, клетки которых обладают способностью к митозу и амитозу, при небольших дефектах могут регенерировать достаточно полно. При больших повреждениях гладких мышц происходит рубцевание (неполная регенерация). Кроме того, новообразование гладких мышечных волокон может происходить путем превращения (метаплазии) клеток соединительной ткани. Поперечнополосатые мышцы регенерируют лишь при сохранении сарколеммы путем почкования. Источником регенерации служат располагающиеся под сарколеммой клетки-сателлиты. Регенерация мышцы сердца при ее повреждении, как и при повреждении поперечнополосатой мускулатуры, заканчивается рубцеванием дефекта. ОРГАНИЗАЦИЯ Организация – это процесс замещения соединительной тканью нежизнеспособных тканей и инородных тел. Замещение участка омертвения, экссудата, тромботических масс соединительной тканью происходит в том случае, если массы подвергаются рассасыванию и одновременно в них врастает молодая соединительная ткань, превращающаяся затем в рубцовую. Об инкапсуляции говорят в тех случаях, когда омертвевшие массы, животные паразиты, инородные тела (шовный материал) не рассасываются, а обрастают соединительной тканью и отграничиваются от остальной части органа капсулой. Значение процесса организации не однозначное. С точки зрения биологической, являясь приспособительным процессом, организация имеет положительное значение, поскольку ограничивает влияние погибших тканей и инородных тел на организм. С точки зрения клинической практики, организация может иметь отрицательное значение. Например, при организации экссудата в плевральной полости образуются спайки между висцеральной и париетальной плеврой, что нарушает присасывающую функцию грудной клетки и таким образом способствует развитию легочно-сердечной недостаточности. Отрицательное значение имеет и организация экссудата в альвеолах легкого – карнификация, ведущая к уменьшению дыхательной функции легких. При наличии спаек в брюшной полости может развиться кишечная непроходимость. Организация экссудата в мозговых оболочках может нарушать отток ликвора и вести к развитию гидроцефалии. МЕТАПЛАЗИЯ Метаплазия – это переход одного вида ткани в другой в пределах одного зародышевого листка. Метаплазия возникает из-за неправильной дифференцировки стволовых клеток. “Новая” метапластическая ткань структурно нормальна, так как имеется четкая клеточная организация. 175 Метаплазия носит приспособительный характер и обычно наблюдается при наличии какого-либо хронического физического или химического раздражения. Метаплазия наиболее часто наблюдается в эпителии. Примером может служить чешуйчатая (сквамозная) метаплазия (наиболее частый тип эпителиальной метаплазии), при которой однослойный призматический или кубический эпителий заменяется многослойным плоским ороговевающим эпителием. Сквамозная метаплазия наиболее часто наблюдается в эпителии шейки матки и слизистой оболочке бронхов, реже она встречается в эндометрии и мочевом пузыре. В бронхах эта метаплазия развивается при хроническом, реже – остром (коревой бронхит) воспалении. Железистая метаплазия наблюдается в пищеводе, при этом нормальный многослойный эпителий заменяется железистым эпителием (желудочного или кишечного типа), который секретирует слизь. Причиной обычно является рефлюкс кислого желудочного сока в пищевод. Метаплазия может также происходить в желудке и кишечнике, например, замена желудочной слизистой оболочки кишечной слизистой оболочкой (кишечная метаплазия) или наоборот (желудочная метаплазия). Также железистая метаплазия может наблюдаться в герминативном эпителии яичника в виде формирования серозных и слизистых кист. Реже метаплазия происходит в соединительной ткани. Самый лучший пример – оссификация в рубцах и других фибробластических пролиферациях. Метаплазия в соединительной ткани, как и эпителиальная метаплазия, может служить доказательством возможности дифференцирования стволовых клеток соединительной ткани в различных направлениях. Метаплазия реверсивна (обратима). Положительное значение метаплазии и мотивы отнесения ее к группе компенсаторноприспособительных процессов обусловлены ее защитной сущностью: когда в изменившихся условиях жизнедеятельности органа или ткани становится невозможным функционирование и выживание присущего ему вида клеток, то оптимальной является, в противоположность их полному отсутствию, замена не характерными, но более приспособленными к патологическим условиям клетками. В большинстве случаев метаплазия не имеет большого клинического значения, однако, в некоторых органах она может вызывать значительные функциональные нарушения. Например, потеря ресничек и накопление слизи в бронхах может предрасполагать к проникновению инфекции и развитию воспаления легочной паренхимы. Метапластическая ткань структурно нормальна и сама метаплазия не представляет собой опасности в плане развития опухоли. Однако, при возникновении диспластических изменений, которые довольно часто развиваются в участках метаплазии вследствие сопровождающих ее нарушений дифференцировки и детерминированности, риск образования раковой опухоли резко возрастает. Например, сквамозная карцинома может развиваться в метапластическом ороговевающем эпителии бронхов; аденокарцинома может возникнуть в пищеводе из метапластического железистого эпителия. 176 Для проверки степени усвоения Вами материала по теме "Компенсаторноприспособительные процессы" просьба ответить на поставленные вопросы в нижеприведенных тестовых заданиях. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №153 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины, умершего от сердечной недостаточности, при жизни страдавшего цирротической формой туберкулеза легких, отмечено, что масса сердца 420.0 г, толщина стенки правого желудочка 0,8 см. Микроскопически кардиомиоциты увеличены в объеме, ядра их крупные, гиперхромные. Ультраструктурно отмечено увеличение объема и количества цитоплазматических органелл в клетках (митохондрий, миофибрилл), синтетического аппарата (эндоплазматического ретикулума, рибосом и аппарата Гольджи). Наряду с этим, в ряде кардиомиоцитов отмечены дистрофические изменения. В сердце имеет место следующий процесс: 1. 2. 3. 4. 5. атрофия; гипертрофия; гиперплазия; метаплазия; инфаркт. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №154 Выберите один правильный ответ. Молодая женщина погибла вскоре после родов в результате сепсиса. На аутопсии матка размерами 22х18х10 см, массой 1200 г. Микроскопически отмечено увеличение объема гладкомышечных волокон, гиперхромия ядер. В матке имел место следующий процесс: 1. 2. 3. 4. 5. рабочая гипертрофия; викарная гипертрофия; коррелятивная (гормональная) гипертрофия; патологическая гипертрофия; защитная гиперплазия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №155 Выберите один правильный ответ. Молодая женщина погибла вскоре после родов в результате сепсиса. На аутопсии селезенка массой 400 г, дряблой консистенции, дает обильный соскоб пульпы. В селезенке имел место следующий процесс: 1. 2. 3. 4. 5. рабочая гипертрофия; викарная гипертрофия; коррелятивная (гормональная) гипертрофия; патологическая гипертрофия; защитная гиперплазия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №156 Выберите один правильный ответ. У мужчины 35 лет, после электроожога в области внутренней поверхности правой кисти сформировался келоидный рубец, а на предплечье длительно незаживающая язва. Оба эти процесса являются примерами: 1. 2. 3. 4. 5. викарной гипертрофии; репаративной регенерации; патологической регенерации; защитной гиперплазии; метаплазии. 177 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №157 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом изучении ткани легких ребенка, погибшего в результате коревой пневмонии, установлено, что слизистая бронхов на значительном протяжении представлена многослойным плоским неороговевающим эпителием. Какой процесс обнаружен в бронхах. 1. 2. 3. 4. 5. защитная гиперплазия; метаплазия; патологическая регенерация; патологическая гипертрофия; организация. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №158 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины, длительно страдавшего болезнью почек (хроническим гломерулонефритом), отмечено, что масса сердца 450,0 г, толщина стенки левого желудочка 2.0 см. Микроскопически в миокарде обнаружены увеличенные в объеме, утолщенные кардиомиоциты с крупными, гиперхромными ядрами, увеличенными в объеме и количестве цитоплазматическими органеллами, выявляемыми при ультраструктурном изучении. Данная морфологическая картина свидетельствует о наличии в миокарде: 1. 2. 3. 4. 5. патологической регенерации; рабочей гипертрофии; патологической гипертрофии; гиперплазии; метаплазии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №159 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины, длительно страдавшего болезнью почек (хроническим гломерулонефритом), отмечено, что масса сердца 450.0 г, толщина стенки левого желудочка 2.0 см. Микроскопически в миокарде обнаружены увеличенные в объеме, утолщенные кардиомиоциты с крупными, гиперхромными ядрами, увеличенными в объеме и количестве цитоплазматическими органеллами, выявляемыми при ультраструктурном изучении. Причиной таких структурных изменений является: 1. 2. 3. 4. 5. недостаточность аортального клапана; стеноз устья аорты; общее ожирение; редукция малого круга кровообращения; ренальная (симптоматическая) гипертензия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №160 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины, умершего от сердечной недостаточности, при жизни страдавшего цирротической формой туберкулеза легких, отмечено, что масса сердца 420.0 г, толщина стенки правого желудочка 0,8 см. Причиной развития "легочного сердца" в данном случае является: 1. 2. 3. 4. 5. недостаточность аортального клапана; стеноз устья аорты; общее ожирение; редукция малого круга кровообращения; ренальная (симптоматическая) гипертензия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №161 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа женщины, страдавшей при жизни 178 ревматическим пороком сердца, установлено, что масса сердца 600 г, толщина стенки левого желудочка - 2 см, правого - 0.6 см, полости сердца расширены. Наиболее вероятной причиной таких морфологических изменений является: 1. 2. 3. 4. 5. тиреотоксикоз; стеноз устья аорты; общее ожирение; стеноз левого атрио-вентрикулярного отверстия; недостаточность клапанов легочной артерии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №162 Выберите один правильный ответ. Мужчине 47 лет по поводу коралловидного камня лоханки была удалена правая почка (нефрэктомия). Через несколько лет при контрольном УЗИ (ультразвуковом исследовании) установлено, что левая почка размерами 14х9х6 см, правильной формы, с четкими ровными контурами, без обычной эхогенности. О наличии какого процесса свидетельствуют такие изменения: 1. 2. 3. 4. 5. рабочая гипертрофия; викарная гипертрофия; коррелятивная гипертрофия; гормональная гиперплазия; эксцентрическая атрофия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №163 Выберите один правильный ответ. При исследовании печени больного, погибшего от кровотечения из варикозно расширенных вен нижней трети пищевода, в ней обнаружены крупные узлы, представляющие собой участки гипертрофированных гепатоцитов, окруженных прослойками волокнистой соединительной ткани. Проявлениями какого общепатологического процесса служат описанные изменения: 1. 2. 3. 4. 5. физиологической регенерации; атрофии; реституции; субституции; метаплазии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №164 Выберите один правильный ответ. Женщина, страдавшая сахарным диабетом, обратилась к хирургу с жалобами на наличие длительное время незаживающих язв на коже обеих голеней (трофические язвы). Хирург решил, что данный процесс служит проявлением: 1. 2. 3. 4. 5. атрофии; коррелятивной (гормональной) гипертрофии; патологической регенерации; метаплазии; организации. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №165 Выберите один правильный ответ. Молодая женщина обратилась к гинекологу с жалобами на частые, нерегулярные, чрезмерно обильные маточные кровотечения. При обследовании диагностирован склерокистоз яичников, при исследовании соскоба из полости матки железисто-кистозная гиперплазия эндометрия. Данный вид гиперплазии является разновидностью: 1. реактивной гиперплазии; 179 2. 3. 4. 5. викарной гиперплазии; заместительной, компенсаторной гиперплазии; гормональной гиперплазии; рабочей гиперплазии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №166 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины, умершего от легочносердечной недостаточности, обнаружено, что париетальный и висцеральный листки плевры справа спаяны между собой плотными, серовато-беловатыми, волокнистыми, местами разделяемыми при помощи ножа сращениями (спайками). Из анамнеза известно, что умерший неоднократно переносил плеврит. Какой процесс имеет место в данном случае: 1. 2. 3. 4. 5. организация экссудата; метаплазия; метаболическое обызвествление; атрофия; гипертрофия листков плевры. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №167 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом изучении биоптата бронха больного, длительное время страдавшего хроническим бронхитом, обнаружено, что на отдельных участках слизистая оболочка бронха представлена многослойным плоским эпителием. Это служит проявлением: 1. 2. 3. 4. 5. варианта нормы; гипертрофии; регенерации; атрофии; метаплазии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №168 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом исследовании биоптата слизистой оболочки желудка установлено наличие очагов железистой кишечной метаплазии в пилорическом отделе. Наиболее вероятной причиной таких изменений является: 1. 2. 3. 4. 5. злоупотребление алкоголем; нерегулярное питание; рефлюкс желудочного содержимого; рефлюкс кишечного содержимого; болезни печени ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №169 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом исследовании биоптата слизистой оболочки пищевода установлено наличие очагов железистой метаплазии в участке, граничащем с кардиальным отделом желудка. Наиболее вероятной причиной таких изменений является: 1. 2. 3. 4. 5. злоупотребление алкоголем; нерегулярное питание; рефлюкс желудочного содержимого; рефлюкс кишечного содержимого; болезни печени. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №170 Выберите один правильный ответ. Во время операции хирург удалил из печени полое 180 образование, стенки которого образованы плотной волокнистой соединительной тканью с наличием белых участков каменистой плотности (обызвествленных). В просвете полости располагался погибший эхинококк. Образование эхинококковой кисты в печени - это результат: 1. 2. 3. 4. 5. атрофии; организации; гипертрофии; опухолевого процесса; метаплазии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №171 Выберите один правильный ответ. Ассистируя во время операции чреспузырной простатэктомии, выполняемой по поводу аденоматозной гиперплазии предстательной железы, молодой врач-уролог был очень удивлен, увидев, что толщина мышечного слоя стенки мочевого пузыря составляет 1.3 см. Немного поразмыслив, он понял, что причиной таких изменений является: 1. 2. 3. 4. 5. гормональная гипертрофия; атрофия; рабочая гипертрофия; гормональная гиперплазия; продуктивное воспаление. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №172 Выберите один правильный ответ. У шахтера в результате полученной в забое травмы имеет место обширная рана с дефектом (отсутствием) больших участков эпидермиса, включая базальные герминативные клетки с поверхностные отделы дермы. Хирург не стал ушивать рану наглухо, так как признал невозможным заживление ее первичным натяжением. Основной причиной этого является: 1. 2. 3. 4. 5. полное сопоставление краев раны; отсутствие инородных тел в ране; отсутствие инфекции в ране; невозможность сопоставления краев раны (рваная рана); отсутствие некроза подлежащих тканей. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №173 Выберите один правильный ответ. У женщины 20 лет при осмотре шейки матки на передней губе выявлен кровоточащий участок 3х4 см. При микроскопическом исследовании поверхность участка представлена цилиндрическим эпителием. Этот участок является проявлением: 1. 2. 3. 4. 5. патологической регенерации; репаративной регенерации; физиологической регенерации; метаплазии; организации. 181 Воспаление Актуальность темы Воспаление (inflammatio) – это сложная, комплексная местная сосудисто-мезенхимальная реакция на повреждение ткани, вызванное действием различных агентов. Воспаление – реакция, выработанная в процессе филогенеза, имеет защитно-приспособительный характер. Она направлена на уничтожение агента, вызвавшего повреждение, и на восстановление поврежденной ткани. В общей патологии человека воспаление принято рассматривать как важнейший "ключевой" общепатологический и вместе с тем биологический процесс. Знание темы необходимо для глубокого понимания сущности большинства заболеваний человека. Цель обучения – уметь определять макро- и микроскопические признаки воспаления, объяснить причины и механизм развития, оценить его вероятный исход и определить значение для организма. Для чего необходимо уметь: o o o определить макро- и микроскопические проявления альтеративного воспаления, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления экссудативного воспаления, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить макро- и микроскопические проявления пролиферативного воспаления, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; Причины воспаления: физические, химические и биологические факторы. Физические факторы: o o o o травма (разрезы, уколы, укусы, ушибы, вибрация, воздействие шума, сдавление); ионизирующая, ультрафиолетовая радиация; электрическая энергия; высокие (огонь) и низкие (холод) температуры. Химические факторы: o o o o кислоты; щелочи; минеральные и органические вещества; эндогенные токсины (желчные кислоты, продукты азотистого обмена). Биологические факторы: o o o o o вирусы; бактерии; грибы; животные паразиты; циркулирующие в крови антитела и активированные иммунные комплексы. Морфология воспаления. Процесс воспаления един и складывается из трех фазовых компонентов – альтерации, экссудации и пролиферации. АЛЬТЕРАЦИЯ 182 Альтерация – повреждение ткани, которое морфологически проявляется различного вида дистрофией и некрозом. Повреждение может развиваться непосредственно под воздействием болезнетворного фактора, либо опосредовано – нейрогуморальным путем. В эту фазу воспаления происходит выброс биологически активных веществ – медиаторов воспаления. Это пусковой механизм воспаления. Томас Люис в 1927 выяснил основные факторы, которые участвуют в развитии острого воспаления. Сильное проведение по коже предплечья тупым предметом вызывает тройной ответ: 1) в течении 1 минуты появляется красная полоса по линии раздражения в результате расширения артериол, капилляров и венул в участке повреждения; 2) одновременно появляется разлитое покраснение в окружающей повреждение ткани в результате вазодилятации; и 3) формируется волдырь из-за экссудации жидкости по линии повреждения. Люис доказал, что вазодилятация в окружающей повреждение ткани ("вспышка", второстепенный признак воспаления) возникает из-за действия местного аксон-рефлекса, а главные компоненты острого воспаления – красная линия и волдырь – независимы от нервных связей в ткани. Люис продемонстрировал, что местное введение гистамина вызывает реакцию, эквивалентную красной линии и волдырю. Это открытие положило основу для понимания роли химических медиаторов при остром воспалении (табл. 1). Таблица 1 Медиаторы острого воспаления Медиатор Вазодилятация Увеличение проницаемости Хемотаксис Опсонизация Боль Немедленное Отсроченное Гистамин + +++ – – – – Серотонин + + – – – – Брадикинин + + – – – +++ Комплемент 3а – + – – – – Комплемент 3b – – – – +++ – Комплемент 5а – + – +++ – – +++ + +? +++ – + Лейкотриены – +++ +? Лизосомальные протеазы – Кислородные радикалы – Простагландины +++ – – – 1 ++ – – – – ++1 – – – Протеазы и содержащие кислород свободные радикалы, высвобождающиеся из нейтрофилов, вызывают отсроченное повышение проницаемости в результате их повреждающего действия на эндотелиальные клетки. 1 Исследования после экспериментов Люиса показали, что гистамин является одним из многих медиаторов острого воспалительного ответа. Было обнаружено большое количество других медиаторов, но точная роль каждого из них в воспаленной ткани неизвестна; об их действии in vivo можно только догадываться на основе их активности in vitro. 183 Вазоактивные амины: гистамин и серотонин, высвобождаются из тканевых базофилов и тромбоцитов. У человека гистамин играет более важную роль, чем серотонин; он действует главным образом на венулы, которые имеют H1-гистаминовые рецепторы. Оба эти амина вызывают вазодилятацию и увеличение проницаемости и, вероятно, являются главными агентами, действующими в начальном периоде острого воспалительного ответа. Уровень гистамина уменьшается быстро, в пределах часа после начала воспаления. Система кининов: брадикинин, конечный продукт системы кинина, формируется в результате действия калликреина на белок-предшественник в плазме (крупномолекулярный кининоген). Калликреин существует в виде неактивной формы (прекалликреин) в плазме и активируется активированным XII фактором (фактор Хагемана) системы свертывания крови. Брадикинин увеличивает сосудистую проницаемость и раздражает болевые рецепторы. Система свертывания крови: обратите внимание, что система свертывания, ведущая к образованию фибрина, также активируется фактором Хагемана (активированный фактор XII). Фибринопептиды, которые образуются в катаболизме фибрина (фибринолиз), также вызывают увеличение сосудистой проницаемости и являются хемотаксинами для нейтрофилов. Система комплемента: C5a и C3a, которые образуются при активации комплемента, вызывают увеличение сосудистой проницаемости, стимулируя выброс гистамина тканевыми базофилами. C5a – мощный хемотаксический агент для нейтрофилов и макрофагов. C3b – важный опсонин. C5a активирует липооксигеназный комплекс метаболизма арахидоновой кислоты. Метаболиты арахидоновой кислоты: арахидоновая кислота – ненасыщенная жирная кислота, содержащая 20 атомов углерода, найденная в фосфолипидах клеточных мембран нейтрофилов, тканевых базофилов, моноцитов и других клеток. При высвобождении арахидоновой кислоты фосфолипазами запускается ряд сложных реакций, в результате чего образуются простагландины, лейкотриены и другие медиаторы воспаления (рис. 1). 184 Рис. 1. Метаболиты арахидоновой кислоты и их роль в воспалении ЛТС4, ЛТD4 и ЛТЕ4 раньше обозначались как медленно реагирующая субстанция анафилаксии (МРСА). 185 Факторы нейтрофилов: протеазы и токсические кислородосодержащие свободные радикалы, образующиеся в нейтрофилах, как предполагается, вызывают эндотелиальное повреждение, что приводит к увеличению сосудистой проницаемости. Другие медиаторы и ингибиторы: существует множество других химических медиаторов острого воспаления, которые здесь не описаны, потому что они играют или незначительную, или сомнительную роль. Существуют также и ингибиторы воспаления, но они недостаточно изучены; возможные ингибирующие факторы включают ингибитор эстеразы C1 (ингибирует систему комплемента) и α 1антитрипсин (ингибирует протеазы). Медиаторы плазмы крови и клеточного происхождения взаимосвязаны. Действие медиаторов опосредовано рецепторами на поверхности эффекторных клеток. Из этого следует, что смена одних медиаторов другими во времени обусловливает смену клеточных форм в зоне воспаления – от полиморфно-ядерного лейкоцита для фагоцитоза до фибробласта, активируемого цитокинами макрофага, для репарации. ЭКССУДАЦИЯ Экссудация – это сложный процесс формирования воспалительного выпота, источниками которого могут быть кровь, лимфа и местные клетки ткани, в которой развивается воспалительный процесс. Основные компоненты воспалительного выпота имеют гематогенное происхождение. Формирование воспалительного выпота, который носит название экссудат, происходит в результате микроциркуляторных и клеточных реакций. Экссудат обязательно состоит из двух частей: o o жидкой части, в состав которой входит вода, плазменные белки – альбумины, глобулины, фибриноген, минеральные соли, клеточной части, в состав которой входят как клетки гематогенного происхождения – нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, гистиоциты, эритроциты, так и клетки местной ткани – макрофаги, эпителиальные, мезотелиальные клетки. Соотношение жидкой и клеточной части, а также преобладание тех или иных клеточных форм при различных формах воспаления будет различным. Экссудация – фаза, быстро следующая за альтерацией и выбросом медиаторов. Существует два главных компонента этой фазы воспалительного ответа: o o микроциркуляторные изменения; клеточные реакции. Микроциркуляторные изменения Вазодилятация и стаз: первое изменение в микроциркуляции – преходящая и незначительная вазоконстрикция, которая затем сменяется выраженной дилятацией артериол, капилляров и венул. Вазодилятация вызывает начальное увеличение кровотока в воспаленной области (гиперемия). Затем развивается стаз, который характеризуется резким снижением кровотока. Увеличение проницаемости: проницаемость капилляров и венул зависит от состояния межклеточных стыков (пор) между эндотелиальными клетками сосудов. Через поры в норме могут проходить маленькие молекулы (МВ <40000). Путем пиноцитоза осуществляется селективный перенос больших молекул через капилляр в интерстициум. В нормальном капилляре жидкость выходит из микроциркуляторного русла в ткани под влиянием капиллярного гидростатического давления и 186 возвращается обратно под влиянием осмотического давления коллоидов плазмы. В норме, жидкость, которая проникает в ткани из микроциркуляторного русла, является ультрафильтратом плазмы (табл. 2). Таблица 2 Различия между экссудатом и трансудатом Сосудистая проницаемость Содержание белков Типы белков Ультрафильтрат плазмы Трансудат Экссудат Плазма Нормальная Нормальная Повышенная – Следы 0-15 г/л 15-60 г/л1 60-70 г/л1 Альбумины Альбумины Все2 Все2 Нет Нет Есть Нет (фибриноген) 1.010 1.010-1.015 1.015-1.027 1.027 Нет Нет Воспаления Крови Фибрин Относительная плотность Клетки Содержание белка в экссудате зависит от уровня белка в плазме. У пациентов с низким уровнем белка в крови содержание белка в экссудате может быть ниже 15 г/л 2 Все – альбумины, глобулины, комплемент, иммуноглобулины, белки фибринолитической системы, системы свертывания и др. 1 При остром воспалении наблюдается немедленное (но реверсивное) увеличение проницаемости венул и капилляров, благодаря активному сокращению филаментов актина в эндотелиальных клетках, приводящее к расширению межклеточных пор. К такому же результату может приводить прямое повреждение эндотелиальных клеток токсическими агентами. Через сосуды с нарушенной проницаемостью могут проникать большие количества жидкости и крупномолекулярные белки. Эти изменения проницаемости вызываются различными химическими медиаторами (табл. 1). Экссудация жидкости Переход большого количества жидкости из кровотока в интерстициальную ткань вызывает припухлость (воспалительный отек) ткани. Увеличение перехода жидкости из микроциркуляторного русла в ткани из-за увеличения сосудистой проницаемости называется экссудацией. Состав экссудата приближается к составу плазмы (табл. 2); он содержит большое количество белков плазмы, включая иммуноглобулины, комплемент и фибриноген, ввиду того, что эндотелий с повышенной проницаемостью больше не предотвращает проникновение в ткани этих больших молекул. Фибриноген при остром воспалительном экссудате быстро преобразуется в фибрин под влиянием тромбопластинов тканей. Фибрин может обнаруживаться микроскопически в экссудате в виде розовых нитей или пучков. Макроскопически фибрин наиболее хорошо виден на воспаленной серозной оболочке, поверхность которой изменяется от нормальной блестящей до шероховатой, желтоватой, покрытой пленкой и коагулированными белками. Экссудацию необходимо отличать от трансудации (табл. 2). Трансудация – это процесс увеличенного перехода жидкости в ткани через сосуды с нормальной проницаемостью. Сила, под влиянием которой происходит переход жидкости из кровотока в ткани, обусловлена увеличением гидростатического давления или уменьшением осмотического давления коллоидов плазмы. Трансудат 187 имеет состав, аналогичный составу ультрафильтрата плазмы. В клинической практике идентификация отечной жидкости (трансудат или экссудат) имеет большую диагностическую ценность, так как она обеспечивает определение причины нарушений, например, при исследовании перитонеальной жидкости (при асците). Экссудация обеспечивает снижение активности повреждаюшего агента путем: o o o разведения его; увеличения оттока лимфы; наводнения плазмой, содержащей многочисленные защитные белки типа иммуноглобулинов и комплемента. Увеличение лимфатического дренажа способствует переносу повреждающих агентов в регионарные лимфатические узлы, облегчая таким образом защитный иммунный ответ. Иногда при заражении вирулентными микроорганизмами этот механизм может стать причиной их распространения и возникновения лимфангита и лимфаденита. Клеточные реакции: Типы вовлеченных клеток: острое воспаление характеризуется активной эмиграцией воспалительных клеток из крови в область повреждения. Нейтрофилы (полиморфноядерные лейкоциты) доминируют в ранней стадии (в первые 24 часа). После первых 24-48 часов в очаге воспаления появляются фагоцитирующие клетки макрофагальной системы и иммунологически активные клетки типа лимфоцитов и плазматических клеток. Однако нейтрофилы остаются преобладающим типом клеток в течение нескольких дней. Краевое стояние нейтрофилов: в нормальном кровеносном сосуде клеточные элементы сосредоточены в центральном осевом потоке, отделяясь от эндотелиальной поверхности зоной плазмы (рис. 2). Это разделение зависит от нормального тока крови, которое возникает под действием физических законов, влияние которых приводит к накоплению самых тяжелых клеточных частиц в центре сосуда. Так как скорость кровотока в расширенных сосудах при остром воспалении уменьшена, распределение клеточных элементов нарушается. 188 Рис. 2. Изменения в микроциркуляции при воспалении Капилляры при воспалении расширены, эндотелиальные клетки набухшие, наблюдается образование монетных столбиков из эритроцитов и маргинация и эмиграция нейтрофилов Эритроциты формируют большие аггрегаты ("монетный столбик" из эритроцитов) (так называемый "слажд"-феномен). Лейкоциты перемещаются к периферии и вступают в контакт с эндотелием (маргинация, краевое стояние), на котором многие из них адгезируются. Это происходит в результате увеличения экспрессии (появления на поверхности клеток) различных молекул адгезии клеток (САМ, cell adhesion molecules) на лейкоцитах и эндотелиальных клетках. Например, экспрессия бета 2 интегринов (комплекс CD11CD18), которые включают в себя лейкоцитарный функциональный антиген-1 (LFA-1, leukocyte function antigen-1), увеличивается из-за влияния таких хемотаксических факторов как C5a ("анафилатоксин") комплемента, и лейкотриена В4. Синтез комплементарных CAM-молекул на эндотелиальных клетках аналогично регулируется действиями интерлейкина-1 (IL-1) и TNF (фактор некроза опухоли (tumor necrosis factor), который выявляется и вне опухолей); они включают ICAM 1, ICAM 2 и ELAM-1 (эндотелиальная молекула адгезии лейкоцитов, endothelial leukocyte adhesion molecule). Эмиграция нейтрофилов: адзегированные нейтрофилы активно покидают кровеносные сосуды через межклеточные щели и проходят через базальную мембрану, попадая в интерстициальное пространство (эмиграция). Проникновение через стенку сосуда длится 2-10 минут; в интерстициальной ткани нейтрофилы двигаются со скоростью до 20 мкм/мин. Хемотаксические факторы (табл. 1): активная эмиграция нейтрофилов и направление движения зависят от хемотаксических факторов. Факторы комплемента C3a и C5a (образующие в комплексе анафилатоксин) – мощные хемотаксические агенты для нейтрофилов и макрофагов, как и лейкотриен ЛТB4. Взаимодействие между рецепторами на поверхности нейтрофилов и этими "хемотаксинами" увеличивает подвижность нейтрофилов (путем увеличения притока ионов Ca2+ в клетку, который стимулирует сокращение актина) и активирует дегрануляцию. Различные цитокины оказывают активирующую роль в процессах развития иммунного ответа. 189 Эритроциты попадают в воспаленную область пассивно, в отличие от активного процесса эмиграции лейкоцитов. Они выталкиваются из сосудов гидростатическим давлением через расширенные межклеточные щели вслед за эмигрирующими лейкоцитами (диапедез). При тяжелых повреждениях, связанных с нарушением микроциркуляции, в очаг воспаления может попадать большое количество эритроцитов (геморрагическое воспаление). Фагоцитоз имеет следующие фазы (рис. 3): 1. Распознавание – первым этапом фагоцитоза является распознавание повреждающего агента фагоцитарной клеткой, которое происходит или непосредственно (при распознавании больших, инертных частиц), или после того, как агент покрывается иммуноглобулинами или факторами комплемента (C3b) (опсонизация). Облегченный опсонином фагоцитоз – механизм, участвующий в иммунном фагоцитозе микроорганизмов. IgG и C3b – эффективные опсонины. Иммуноглобулин, который обладает специфической реактивностью по отношению к повреждающему агенту (специфическое антитело) – наиболее эффективный опсонин. C3b образуется непосредственно в очаге воспаления путем активации системы комплемента. На ранних стадиях острого воспаления, прежде чем развивается иммунный ответ, доминирует неиммунный фагоцитоз, но по мере развития иммунного ответа он замещается более эффективным иммунным фагоцитозом. 2. Поглощение – после распознавания нейтрофилом или макрофагом чужеродная частица поглощается фагоцитарной клеткой, в которой формируется ограниченная мембраной вакуоль, названная фагосомой, которая при слиянии с лизосомами образует фаголизосому. 3. Разрушение микроорганизмов – когда повреждающим агентом является микроорганизм, он должен быть убит, прежде чем произойдет гибель фагоцитирующей клетки. В процессе разрушения микроорганизмов участвуют несколько механизмов: o гуморальный иммунитет; o клеточный иммунитет; o неиммунные цитотоксические субстанции; o разрушение в фаголизосомах с помощью Н2О2, миелопероксидазы, лизоцима. Рис. 3. Фагоцитоз нейтрофилами 190 Иммунный фагоцитоз (Б) намного эффективнее, чем неспецифичный (А). Нейтрофилы имеют на своей поверхности рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулинов и факторов комплемента. Макрофаги обладают такими же способностями. ПРОЛИФЕРАЦИЯ Пролиферация (размножение) клеток является завершающей фазой воспаления. В очаге воспаления наблюдается пролиферация камбиальных клеток соединительной ткани, В- и Тлимфоцитов, моноцитов, а также клеток местной ткани, в которой разворачивается процесс воспаления – мезотелиальных, эпителиальных клеток. Параллельно наблюдается клеточная дифференцировка и трансформация. В-лимфоциты дают начало образованию плазматических клеток, моноциты – гистиоцитам и макрофагам. Макрофаги могут быть источником образования эпителиоидных и гигантских клеток (клетки инородных тел и клетки типа Пирогова-Лангханса). Камбиальные клетки соединительной ткани в дальнейшем могут дифференцироваться в фибробласты, продуцирующие белок коллаген и гликозаминогликаны. Вследствие этого очень часто в исходе воспаления разрастается волокнистая соединительная ткань. РЕГУЛЯЦИЯ ВОСПАЛЕНИЯ Регуляция воспаления осуществляется с помощью гормональных, нервных и иммунных факторов. Известно, что некоторые гормоны усиливают воспалительную реакцию – это, так называемые, провоспалительные гормоны (минералокортикоиды, соматотропный гормон гипофиза, гипофизарный тиреостимулин, альдостерон). Другие, наоборот, уменьшают ее. Это противовоспалительные гормоны, такие как глюкокортикоиды и адренокортикотропный гормон (АКТГ) гипофиза. Их антивоспалительный эффект успешно используется в терапевтической практике. Эти гормоны блокируют сосудистый и клеточный феномен воспаления, ингибируют подвижность лейкоцитов, усиливают лимфоцитолиз. Холинергические вещества, стимулируя выброс медиаторов воспаления, действют подобно провоспалительным гормонам, а адренергические, угнетая медиаторную активность, ведут себя подобно противовоспалительным гормонам. На выраженность воспалительной реакции, темпы ее развития и характер влияет состояние иммунитета. Особенно бурно воспаление протекает в условиях антигенной стимуляции (сенсибилизации). В таких случаях говорят об иммунном, или аллергическом, воспалении. ОСНОВНЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ОСТРОГО ВОСПАЛЕНИЯ Клинически острое воспаление характеризуется 5 кардинальными признаками: rubor (покраснение), calor (увеличение температуры), tumor (припухлость), dolor (боль), и functio laesa (нарушение функции). Покраснение и высокая температура возникают благодаря увеличению кровотока в воспаленной области; припухлость возникает из-за накопления жидкости; боль вызывается различными биологически активными веществами, которые раздражают нервные окончания нерва; и потеря функции вызывается комбинацией факторов. Эти признаки хорошо видны при локализации острого воспаления на поверхности организма, но не все из них будут видны при остром воспалении внутренних органов. Боль возникает только тогда, когда имеются соответствующие чувствительные нервные окончания в воспаленном участке – например, острое воспаление легких (пневмония) не сопровождается болью, если в воспаление не вовлекаются плевральные листки, где имеются чувствительные к боли нервные окончания. 191 Острое воспаление – это ранний (почти немедленный) ответ ткани на повреждение. Оно неспецифично и может вызываться любым повреждением, которое является недостаточно сильным, чтобы вызвать немедленную гибель тканей. Острое воспаление может быть расценено как первая линия защиты против повреждения. Оно имеет обычно короткую продолжительность, развивается раньше иммунного ответа и нацелено прежде всего на удаление повреждающего агента. Острое воспаление может сопровождаться системными проявлениями в дополнение к местным симптомам, которые описаны выше. Это: 1. Лихорадка, которая может возникнуть после попадания пирогенов и простагландинов в кровоток из участка воспаления. 2. Изменения в белой крови: общее число нейтрофилов в периферийной крови увеличивается (нейтрофильный лейкоцитоз); первоначально лейкоцитоз возникает в результате ускорения выхода нейтрофилов из костного мозга. Позднее происходит увеличение размножения нейтрофилов в костном мозге. Нейтрофилы периферической крови при этом неполностью созревают, они часто содержат большие цитоплазматические гранулы (токсическая зернистость). Термин "сдвиг влево" используется для обозначения феномена появления в лейкоцитарной формуле палочкоядерных и других юных форм гранулоцитов. При вирусных инфекционных заболеваниях часто наблюдается нейтропения и лимфоцитоз. Острое воспаление при вирусной инфекции поэтому является исключением; при нем микроциркуляторные изменения и экссудация жидкости сопровождаются более выраженной лимфоцитарной инфильтрацией, чем нейтрофильной. 3. Изменения в концентрации плазматических белков: обычно при остром воспалении увеличивается уровень некоторых плазматических белков. Эти белки острой фазы включают в себя С-реактивный белок, α1-антитрипсин, фибриноген, гаптоглобин и церулоплазмин. Увеличение уровня белков в свою очередь ведет к увеличению скорости оседания эритроцитов (СОЭ), что является простым и полезным (однако неспецифическим) признаком наличия воспаления. ТЕРМИНОЛОГИЯ ВОСПАЛЕНИЯ Наименование воспаления той или иной ткани (органа) принято составлять, прибавляя к латинскому и греческому названию органа или ткани окончания itis, а к русскому – ит. Например, воспаление плевры обозначают как pleuritis – плеврит, воспаление почки – nephritis – нефрит. Однако воспаление некоторых органов имеет особые названия. Например, воспаление зева называют ангиной, воспаление легких – пневмонией. КЛАССИФИКАЦИЯ ВОСПАЛЕНИЯ По преобладанию того или иного компонента воспаления выделяют: o o o альтеративное воспаление; экссудативное воспаление; пролиферативное воспаление. По характеру течения: o o o острое – до 2 месяцев; подострое, или затянувшееся острое – до 6 месяцев; хроническое, протекающее годами. По локализации в органе: o o паренхиматозное; интерстициальное (межуточное); 192 o смешанное. По типу тканевой реакции: o o специфическое; неспецифическое (банальное). АЛЬТЕРАТИВНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ Альтеративное воспаление– это такой вид воспаления при котором преобладает повреждение в виде дистрофии и некроза. По течению это острое воспаление. По локализации – паренхиматозное. Примерами альтеративного воспаления могут служить альтеративный миокардит и альтеративный неврит при дифтерии зева, вирусный энцефалит, полиомиелит, острый гепатит при болезни Боткина, острые язвы в желудке. Иногда этот вид воспаления может быть проявлением реакции гиперчувствительности немедленного типа. Исход зависит от глубины и площади поражения ткани и завершается, как правило, рубцеванием. Значение альтеративного воспаления определяется важностью пораженного органа и глубиной его повреждения. Особенно опасно альтеративное воспаление в миокарде и нервной системе. ЭКССУДАТИВНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ Экссудативное воспаление характеризуется преобладанием реакции сосудов микроциркуляторного русла с формированием экссудата, в то время как альтеративный и пролиферативный компоненты менее выражены. В зависимости от характера экссудата выделяют следующие виды экссудативного воспаления: o o o o o o серозное; геморрагическое; фибринозное; гнойное; катаральное; смешанное. Серозное воспаление Серозное воспаление характеризуется образованием экссудата, содержащего 1,7-2,0 г/л белка и небольшое количество клеток. Течение серозного воспаления, как правило, острое. Причины: термические и химические факторы (ожоги и отморожения в буллезной стадии), вирусы (например, herpes labialis, herpes zoster и многие другие), бактерии (например, микобактерия туберкулеза, менингококк, диплококк Френкеля, шигеллы), риккетсии, аллергены растительного и животного происхождения, аутоинтоксикации (например, при тиреотоксикозе, уремии), укус пчелы, осы, гусеницы и др. Локализация. Возникает чаще всего в серозных оболочках, слизистых, коже, реже во внутренних органах: в печени экссудат накапливается в перисинусоидальных пространствах, в миокарде – между мышечными волокнами, в почках – в просвете клубочковой капсулы, в строме. Морфология. Серозный экссудат представляет собой слегка мутноватую, соломенно-желтого цвета, опалесцирующую жидкость. Он содержит, главным образом, альбумины, глобулины, лимфоциты, единичные нейтрофилы, мезотелиальные либо эпителиальные клетки и внешне напоминает транссудат. В серозных полостях макроскопически экссудат от транссудата можно отличить по 193 состоянию серозных оболочек. При экссудации в них будут все морфологические признаки воспаления, при транссудации – проявления венозного полнокровия. Исход серозного воспаления обычно благоприятный. Даже значительное количество экссудата может рассасываться. Во внутренних органах в исходе серозного воспаления при хроническом его течении иногда развивается склероз. Значение определяется степенью функциональных нарушений. В полости сердечной сорочки воспалительный выпот затрудняет работу сердца, в плевральной полости приводит к сдавлению легкого. Геморрагическое воспаление Геморрагическое воспаление преимущественно эритроцитами. характеризуется образованием экссудата, представленного По течению – это острое воспаление. Механизм его развития связан с резким повышением проницаемости микрососудов, выраженным эритродиапедезом и сниженным лейкодиапедезом в связи с отрицательным хемотаксисом в отношении нейтрофилов. Иногда содержание эритроцитов так велико, что экссудат напоминает кровоизлияние, например, при сибереязвенном менингоэнцефалите – "красный чепец кардинала". Причины: тяжелые инфекционные заболевания – грипп, чума, сибирская язва, иногда геморрагическое воспаление может присоединяться к другим видам воспаления, особенно на фоне авитаминоза С, и у лиц, страдающих патологией органов кроветворения. Локализация. Геморрагическое воспаление встречается в коже, в слизистой верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, в легких, в лимфатических узлах. Исход геморрагического воспаления зависит от вызвавшей его причины. При благоприятном исходе происходит полное рассасывание экссудата. Значение. Геморрагическое воспаление – это очень тяжелое воспаление, которое нередко заканчивается летально. Фибринозное воспаление Фибринозное воспаление характеризуется образованием экссудата, богатого фибриногеном, который в пораженной (некротизированной) ткани превращается в фибрин. Этому процессу способствует высвобождение в зоне некроза большого количества тромбопластина. Течение фибринозного воспаления, как правило, острое. Иногда, например, при туберкулезе серозных оболочек, оно имеет хронический характер. Причины. Фибринозное воспаление может вызываться возбудителями дифтерии и дизентерии, диплококками Френкеля, стрептококками и стафилококками, микобактерией туберкулеза, вирусами гриппа, эндотоксинами (при уремии), экзотоксинами (отравление сулемой). Локализуется фибринозное воспаление на слизистых и серозных оболочках, в легких. На их поверхности появляется серовато-белесоватая пленка ("пленчатое" воспаление). В зависимости от глубины некроза и вида эпителия слизистой оболочки пленка может быть связана с подлежащими тканями либо рыхло и, поэтому, легко отделяться, либо прочно и, вследствие этого, отделяться с трудом. Различают два типа фибринозного воспаления: o крупозное; 194 o дифтеритическое. Крупозное воспаление (от шотл. croup – пленка) возникает при неглубоком некрозе в слизистых оболочках верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, покрытых призматическим эпителием, где связь эпителия с подлежащей тканью рыхлая, поэтому образующиеся пленки легко отделяются вместе с эпителием даже при глубоком пропитывании фибрином. Макроскопически слизистая оболочка утолщена, набухшая, тусклая, как бы посыпана опилками, если пленка отделяется, возникает поверхностный дефект. Серозная оболочка становится шероховатой, как бы покрыта волосяным покровом – нитями фибрина. При фибринозном перикардите в таких случаях говорят о "волосатом сердце". Среди внутренних органов крупозное воспаление развивается в легком при крупозной пневмонии. Дифтеритическое воспаление (от греч. diphtera – кожистая пленка) развивается при глубоком некрозе ткани и пропитывании некротических масс фибрином на слизистых оболочках, покрытых плоским эпителием (полость рта, зев, миндалины, надгортанник, пищевод, истинные голосовые связки, шейка матки). Фибринозная пленка плотно спаяна с подлежащей тканью, при отторжении ее возникает глубокий дефект. Это объясняется тем, что клетки плоского эпителия тесно связаны между собой и с подлежащей тканью. Исход фибринозного воспаления слизистых и серозных оболочек неодинаков. При крупозном воспалении образовавшиеся дефекты поверхностные и возможна полная регенерация эпителия. При дифтеритическом воспалении образуются глубокие язвы, которые заживают путем рубцевания. В серозных оболочках массы фибрина подвергаются организации, что приводит к образованию спаек между висцеральным и париетальным листками плевры, брюшины, околосердечной сорочки (слипчивый перикардит, плеврит). В исходе фибринозного воспаления возможно полное заращение серозной полости соединительной тканью – ее облитерация. Одновременно, в экссудат могут откладываться соли кальция, примером может служить "панцирное сердце". Значение фибринозного воспаления очень велико, так как оно составляет морфологическую основу дифтерии, дизентерии, наблюдается при интоксикациях (уремии). При образовании пленок в гортани, трахее возникает опасность асфиксии; при отторжении пленок в кишечнике возможно кровотечение из образующихся язв. Слипчивый перикардит и плеврит сопровождаются развитием легочно-сердечной недостаточности. Гнойное воспаление Гнойное воспаление характеризуется преобладанием в экссудате нейтрофилов, которые вместе с жидкой частью экссудата образуют гной. В состав гноя также входят лимфоциты, макрофаги, некротизированные клетки местной ткани. В гное обычно выявляются микробы, называемые пиогенными, которые располагаются свободно, либо содержатся внутри пиоцитов (погибших полинуклеаров): это септический гной, способный к распространению инфекции. Тем не менее существует гной без микробов, например, при введении скипидара, который некогда применялся с целью "стимулирования защитных реакций в организме" у ослабленных инфекционных больных: в результате развивался асептический гной. Макроскопически гной представляет собой мутную, сливкообразную жидкость желтоватозеленоватого цвета, запах и консистенция которой варьирует в зависимости от агрессивного агента. Причины: гноеродные микробы (стафилококки, стрептококки, гонококки, менингококки), реже диплококки Френкеля, брюшнотифознная палочка, микобактерия туберкулеза, грибы и др. Возможно развитие асептического гнойного воспаления при попадании в ткань некоторых химических веществ. Механизм образования антибактериальной борьбе. гноя связан с приспособлением полинуклеаров специально к 195 Полинуклеары или гранулоциты проникают в очаг агрессии активно, благодаря амебовидным движениям в результате положительного хемотаксиса. Они не способны делиться, поскольку представляют собой окончательную клетку миелоидного ряда. Длительность их нормальной жизни в тканях не более 4-5 дней, в очаге воспаления она еще короче. Физиологическая роль их аналогична макрофагам. Однако, они поглащают частицы меньшего размера: это микрофаги. Интрацитоплазматические гранулы нейтрофильные, эозинофильные и базофильные – это субстрат морфологический, но он отражает различные функциональные характеристики гранулоцитов. Нейтрофильные полинуклеары содержат специфические, оптически видимые, гетерогенные гранулы лизосомной природы, которые можно разделить на несколько типов: o o o o очень маленькие гранулы, удлиненные в виде колокола, темные в электронном микроскопе, которые содержат в себе щелочную и кислую фосфатазы; средние гранулы, округленные, умеренной плотности, содержат лактоферрин; объемные гранулы овальные, менее плотные, содержат протеазы и бета-глюкуронидазу; большой величины гранулы, овальные, очень электронноплотные, содержат пероксидазу. Благодаря наличию различного типа гранул, нейтрофильный полинуклеар способен осуществлять различным способом борьбу с инфекцией. Проникая в очаг воспаления полинуклеары выпускают свои лизосомные энзимы. Лизосомы, представленные аминосахаридами, способствуют разрушению клеточных мембран и лизису некоторых бактерий. Лактоферрин, содержащий железо и медь усиливает действие лизоцима. Роль пероксидаз более важна: объединяя действия перикиси водорода и кофакторов, таких как галлоидные соединения (иода, брома, хлора, тиоционата), они усиливают их антибактериальные и антивирусные действия. Перекись водорода необходима полинуклеарам для эффективного фагоцитоза. Ее они могут дополнительно добывать за счет некоторых бактерий, таких как стрептококк, пневмококк, лактобацилла, некоторые микоплазмы, которые ее продуцируют. Недостаток перекиси водорода уменьшает лизирующий эффект полинуклеаров. При хронической гранулематозной болезни (хронический семейный гранулематоз), передаваемой по рецессивному типу только мальчикам, наблюдается бактерицидная несостоятельность гранулоцитов и тогда к захвату бактерий привлекаются макрофаги. Но они не способны полностью резорбировать липидные мембраны микроорганизмов. Образующиеся продукты антигенного материала вызывают местную некротическую реакцию типа Артюса. Эозинофильные полинуклеары способны к фагоцитозу, правда в меньшей степени, чем макрофаги, на протяжении от 24 до 48 часов. Они накапливаются при аллергическом воспалении. Свои бактерицидные свойства они осуществляют благодаря специфическим гранулам. Эти гранулы состоят из периферической части, обладающей энзиматической активностью, что сближает их с лизосомами, и центральной части, лишенной энзимов и состоящей из маленьких частиц, расположенных в виде решетки или образованной кристаллами. Речь идет о нерастворимой протеиновой фракции, рассеивающейся во время лизиса гранулоцита и известной как кристаллы Шарко-Лейдена. Они состоят из двух гексагональных пирамид с основанием 20-40 микрон и длиной 2-4 микрона. Они часто выявляются в мокроте при астматическом бронхите и паразитарном поражении легких, при амебиазе или язвенно-геморрагическом колите, при гельминтозах. Доказано, что эозинофильные полинуклеары выполняют антигистаминную, антисеротониновую и антибрадикининовую роль. Базофильные полинуклеары. У них много общих функциональных свойств с тканевыми базофилами (тучными клетками). Разгрузка их гранул вызывается холодом, гиперлипемией, тироксином. Их роль в воспалении недостаточно изучена. В большом количестве они появляются при язвенном колите, регионарном колите (болезнь Крона), при различных аллергических кожных реакциях. Таким образом, доминирующей популяцией при гнойном воспалении является популяция нейтрофильных гранулоцитов. Свои разрушающие действия по отношению к агрессору нейтрофильные 196 полинуклеары осуществляют при помощи повышенного излияния в очаг воспаления гидролаз в результате следующих четырех механизмов: o o o o при деструкции полинуклеаров под действием агрессора; аутопериваривания полинуклеаров в результате разрыва внутри цитоплазмы лизосомной мембраны под действием различных субстанций, например, кристаллов кремния или натриевых уратов; выброса гранулоцитами энзимов в межклеточное пространство; путем опрокинутого эндоцитоза, который осуществляется при помощи инвагинации клеточной мембраны без поглощения агрессора, но излиянием в него энзимов. Последние два феномена чаще всего наблюдаются при резорбции комплекса антиген-антитело. Необходимо подчеркнуть, что лизосомные энзимы, в случае их высвобождения, оказывают свое разрушающее действие не только на агрессора, но и на окружающие ткани. Поэтому гнойное воспаление всегда сопровождается гистолизисом. Степень гибели клеток при различных формах гнойного воспаления различна. Локализация. Гнойное воспаление встречается в любом органе, в любой ткани. Виды гнойного воспаления в зависимости от распространенности и локализации: o o o o o фурункул; карбункул; флегмона; абсцесс; эмпиема. Фурункул Фурункул – это острое гнойно-некротическое воспаление волосяного мешочка (фолликула) и связанной с ним сальной железы с окружающей ее клетчаткой. Причины: стафилококк, стрептококк. Условия способствующие развитию фурункула: постоянное загрязнение кожи и трение одеждой, раздражение химическими веществами, ссадины, расчесы и другие микротравмы, а также усиленная деятельность потовых и сальных желез, авитаминозы, нарушение обмена веществ (например, сахарный диабет), голодание, ослабление защитных сил организма. Локализация: единичный фурункул может возникнуть на любом участке кожи, где имеются волосы, но чаще всего на задней поверхности шеи (в области затылка), лице, спине, ягодице, в подмышечной и паховой области. Развитие фурункула начинается с появления плотного болезненного узелка диаметром 0,5-2,0 см ярко-красного цвета, возвышающегося над кожей небольшим конусом. На 3-4 день в центре его образуется участок размягчения – гнойная "головка". Макроскопически на 6-7 сутки фурункул представляет собой конусовидной формы, возвышающийся над поверхностью кожи, воспалительный инфильтрат багрово-синюшного цвета с желтовато-зеленоватой верхушкой ("головка" фурункула). Затем фурункул прорывается с выделением гноя. В месте прорыва обнаруживается участок некротизированной ткани зеленоватого цвета – стержень фурункула. Вместе с гноем и кровью стержень отторгается. 197 Исход. При неосложненном течении процесса цикл развития фурункула продолжается 8-10 дней. Дефект тканей кожи заполняется грануляционной тканью, которая затем созревает с образованием рубца. Значение. Процесс развития фурункула может сопровождаться выраженной местной воспалительной реакцией и сравнительно быстро завершаться клиническим выздоровлением. Но при сниженной сопротивляемости может наступить расплавление некротического стержня и возникает абсцесс, флегмона. Фурункул на лице, даже небольшой, как правило, сопровождается быстро прогрессирующим воспалением и отеком, тяжелым общим течением. При неблагоприятном течении возможно развитие смертельных осложнений, таких как септический тромбоз синусов твердой мозговой оболочки, гнойный менигит и сепсис. У ослабленных больных возможно развитие множественных фурункулов – это фурункулез. Карбункул Карбункул – это острое гнойное воспаление нескольких рядом расположенных волосяных мешочков и сальных желез с омертвением кожи и подкожной клетчатки пораженного участка. Возникает карбункул при попадании гноеродных микробов в протоки сальных или потовых желез, а также при проникновении их в кожу через мелкие повреждения, выдавливании фурункула. Условия развития и локализация те же, что и при фурункуле. Макроскопически карбункул представляет собой обширный плотный, красно-багровый инфильтрат на коже, в центре которого располагаются несколько гнойных "головок". Наиболее опасен карбункул носа и особенно губ, при котором гнойный процесс может распространиться на оболочки головного мозга, в результате чего развивается гнойный менингит. Лечение оперативное; при первых симптомах заболевания необходимо обратиться к хирургу. Значение. Карбункул более опасен, чем фурункул, всегда сопровождается резко выраженной интоксикацией. При карбункуле могут быть осложнения: гнойный лимфаденит, гнойный тромбофлебит, рожа, флегмона, сепсис. Флегмона Флегмона – это диффузное гнойное воспаление клетчатки (подкожной, межмышечной, забрюшинной и т.п.), либо стенки полого органа (желудка, червеобразного отростка, желчного пузыря, кишки). Причины: гноеродные микробы (стафилококки, стрептококки, гонококки, менингококки), реже диплококки Френкеля, брюшнотифознная палочка, грибы и др. Возможно развитие асептического гнойного воспаления при попадании в ткань некоторых химических веществ. Примеры флегмон: Паронихий – острое гнойное воспаление околоногтевой клетчатки. Панариций – острое гнойное воспаление подкожной клетчатки пальца. В процесс может вовлекаться сухожилие и кость, возникает гнойный тендовагинит и гнойный остеомиелит. При благоприятном исходе происходит рубцевание сухожилия и формирмируется контрактура пальца. При неблагоприятном исходе развивается флегмона кисти, которая может осложниться гнойным лимфаденитом, сепсисом. 198 Флегмона шеи – острое гнойное воспаление клетчатки шеи, развивается как осложнение гноеродных инфекций миндалин, челюстно-лицевой системы. Различают мягкую и твердую флегмону. Мягкая флегмона характеризуется отсутствием видимых очагов некроза ткани, в твердой флегмоне возникает коагуляционный некроз клетчатки, ткань становится очень плотной и не подвергается лизису. Мертвая ткань может отторгаться, обнажая сосудистый пучок, вследствие чего может возникнуть кровотечение. Опасность флегмон шеи заключается еще и в том, что гнойный процесс может распространиться на клетчатку средостения (гнойный медиастинит), перикард (гнойный перикардит), плевру (гнойный плеврит). Флегмона всегда сопровождается выраженной интоксикацией и может осложниться сепсисом. Медиастинит – острое гнойное воспаление клетчатки средостения. Различают передний и задний гнойный медиастинит. Передний медиастинит является осложнением гнойных воспалительных процессов органов переднего средостения, плевры, флегмоны шеи. Задний медиастинит чаще всего обусловлен патологией пищевода: например, травматические повреждения инородными телами (особенно опасны повреждения рыбьей костью), распадающийся рак пищевода, гнойно-некротический эзофагит и др. Гнойный медиастинит – это очень тяжелая форма гнойного воспаления, сопровождается резко выраженной интоксикацией, что зачастую служит причиной смерти больного. Паранефрит – гнойное воспаление околопочечной клетчатки. Паранефрит является осложнением гнойного нефрита, септического инфаркта почек, распадающихся опухолей почек. Значение: интоксикация, перитонит, сепсис. Параметрит – гнойное воспаление околоматочной клетчатки. Встречается при септических абортах, инфицированных родах, распаде злокачественных опухолей. Вначале возникает гнойный эндометрит, затем параметрит. Значение: перитонит, сепсис. Парапроктит – воспаление клетчатки, окружающей прямую кишку. Причинами его могут быть дизентерийные язвы, язвенный колит, распадающиеся опухоли, трещины заднего прохода, геморрой. Значение: интоксикация, возникновение параректальных свищей, развитие перитонита. Абсцесс Абсцесс (гнойник) – очаговое гнойное воспаление с расплавлением ткани и образованием полости, заполненной гноем. Абсцессы бывают острые и хронические. Стенкой острого абсцесса является ткань органа, в котором он развивается. Макроскопически она неровная, шероховатая, нередко с рванными бесструктурными краями. Со временем гнойник отграничивается валом грануляционной ткани, богатой капиллярами, через стенки которых происходит усиленная эмиграция лейкоцитов. Образуется как бы оболочка абсцесса. Снаружи она состоит из соединительнотканных волокон, которые прилежат к неизмененной ткани, а внутри – из грануляционной ткани и гноя, непрерывно обновляющегося, благодаря постоянному поступлению лейкоцитов из грануляций. Оболочку абсцесса, продуцирующую гной, называют пиогенной мембраной. Абсцессы могут локализоваться во всех органах и тканях, но наибольшее практическое значение представляют абсцессы мозга, легких, печени. Абсцессы мозга принято делить на: o абсцессы мирного времени; 199 o абсцессы военного времени. Абсцессы военного времени являются чаще всего осложнением осколочных ранений, слепых травм черепа, реже сквозных пулевых ран. Принято различать ранние абсцессы, возникающие до 3 месяцев после ранения и поздние абсцессы, которые возникают спустя 3 месяца. Особенность абсцессов мозга военного времени состоит в том, что они могут возникать спустя 2-3 года после ранений, а также возникать в доле головного мозга, противоположной зоне ранения. Абсцессы мирного времени. Источником возникновения этих абсцессов являются: o o o гнойный отит (гнойное воспаление среднего уха); гнойное воспаление придаточных пазух носа (гнойный гайморит, фронтит, пансинусит); гематогенные метастатические абсцессы из других органов, в том числе фурункула, карбункула лица, пневмонии. Локализация. Чаще всего абсцессы локализуются в височной доле, реже – затылочной, теменной, лобной. Наиболее частыми в практике лечебных учреждений являются абсцессы головного мозга отогенного происхождения. Причиной их являются скарлатина, корь, грипп и другие инфекции. Инфекция из среднего уха может распространяться: o o o по продолжению; лимфогематогенным путем; периневрально. Из среднего уха инфекция по продолжению распространяется на пирамидку височной кости и вызывает гнойное воспаление (остеомиелит височной кости), затем процесс переходит на твердую мозговую оболочку (гнойный пахименингит), мягкие мозговые оболочки (гнойный лептоменингит), в дальнейшем, при распространении гнойного воспаления на ткань мозга, формируется абсцесс. При лимфогематогенном возникновении абсцесса он может локализоваться в любом участке головного мозга. Значение абсцесса мозга. Абсцесс всегда сопровождается гибелью ткани и поэтому выпадает полностью функция той зоны головного мозга, в которой локализуется абсцесс. Токсины гнойного воспаления обладают тропизмом к нейронам, вызывая их необратимые дистрофические изменения и гибель. Увеличение в объеме абсцесса может привести к его прорыву в желудочки мозга и смерти больного. При распространении воспаления на мягкие оболочки мозга возникает гнойный лептоменингит. При абсцессе всегда имеет место нарушение кровообращения, сопровождающееся развитием отека. Увеличение в объеме доли ведет к дислокации мозга, смещению ствола и ущемлению его в большом затылочном отверстии, что приводит к смерти. Лечение свежих абсцессов сводится к их дренированию (по принципу "ubi pus ibi incisio et evacuo"), старые абсцессы удаляются вместе с пиогенной капсулой. Абсцесс легких Абсцесс легких чаще всего является осложнением различной патологии легких, такой как пневмонии, рак легкого, септические инфаркты, попадание инородных тел, реже он развивается при гематогенном распространении инфекции. Значение абсцесса легких состоит в том, что он сопровождается выраженной интоксикацией. При прогрессировании абсцесса может развиться гнойный плеврит, пиопневмоторакс, эмпиема плевры, легочное кровотечение. При хроническом течении процесса возможно развитие вторичного системного амилоидоза, истощения. 200 Абсцесс печени Абсцесс печени – встречается чаще всего при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, которые осложняются развитием воспалительного процесса в воротной вене. Это – пилефлебитические абсцессы печени. Кроме того, инфекция в печень может проникнуть через желчные пути – холангитические абсцессы. И, наконец, возможно попадание инфекции гематогенным путем, при сепсисе. Причинами пилефлебитических абсцесов печени являются: o o o o амебиаз кишечника; бактериальная дизентерия; аппендицит; язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки. Причинами холангитических абсцессов чаще всего бывают: o o o o o гнойный холецистит; брюшной тиф; гнойный панкреатит; распадающиеся опухоли печени, желчного пузыря, поджелудочной железы; флегмона желудка. Значение процесса состоит в выраженной интоксикации, которая ведет к дистрофическим изменением жизненно важных органов, возможно также развитие таких грозных осложнений, как субдиафрагмальный абсцесс, гнойный перитонит, сепсис. Эмпиема Эмпиема – гнойное воспаление с накоплением гноя в закрытых или плохо дренируемых предсуществующих полостях. Примерами могут служить накопление гноя в плевральной, околосердечной, брюшной, гайморовой, фронтальной полостях, в желчом пузыре, червеобразном отростке, фаллопиевой трубе (пиосальпинкс). Эмпиема перикарда – возникает либо по продолжению из рядом расположенных органов, либо при попадании инфекции гематогенным путем, либо при септическом инфаркте сердца. Это опасное, часто смертельное осложнение. При длительном течении возникают спайки, откладываются соли кальция, развивается так называемое панцирное сердце. Эмпиема плевры – возникает как осложнение пневмонии, рака легкого, туберкулеза легких, бронхоэктатической болезни, септического инфаркта легкого. Значение состоит в выраженной интоксикации. Скопление большого количества жидкости вызывает смещение, а иногда – поворот сердца с развитием острой сердечной недостаточности. Сдавление легкого сопровождается развитем компрессионного ателектаза и развитием легочно-сердечной недостаточности. Эмпиема брюшной полости, как крайнее морфологическое проявление гнойного перитонита является осложнением очень многих заболеваний. К развитию гнойного перитонита ведут: o o o o o o o прободные (перфоративные) язвы желудка и 12-типерстной кишки; гнойный аппендицит; гнойный холецистит; кишечная непроходимость различного генеза; инфаркт кишечника; распадающиеся опухоли желудка и кишечника; абсцессы (септические инфаркты) органов брюшной полости; 201 o воспалительные процессы органов малого таза. Значение. Гнойный перитонит всегда сопровождается резко выраженной интоксикацией и без хирургического вмешательства приводит, как правило, к смерти. Но даже в случае оперативного вмешательства и успешной антибактериальной терапии возможно развитие спаечной болезни, хронической, а иногда и острой кишечной непроходимости, которая, в свою очередь, требует оперативного вмешательства. Катаральное воспаление Катаральное воспаление (от греч. katarrheo – стекаю), или катар. Развивается на слизистых оболочках и характеризуется обильным скоплением слизистого экссудата на их поверхности в связи с гиперсекрецией слизистых желез. Экссудат может быть серозным, слизистым, причем к нему всегда примешиваются слущенные клетки покровного эпителия. Причины катарального воспаления различны. Катаральное воспаление развивается при вирусных, бактериальных инфекциях, под влиянием физических и химических агентов, оно может быть инфекционно-аллергической природы, результатом аутоинтоксикации (уремический катаральный гастрит, колит). Катаральное воспаление может быть острым и хроническим. Острый катар характерен для ряда инфекций, например, острый катар верхних дыхательных путей при острых респираторных инфекциях. Хронический катар может встречаться как при инфекционных (хронический гнойный катаральный бронхит), так и неинфекционных заболеваниях. Хроническое катаральное воспаление может сопровождаться атрофией или гипертрофией слизистой оболочки. Значение катарального воспаления определяется его локализацией, интенсивностью, характером течения. Наибольшее значение приобретают катары слизистых оболочек дыхательных путей, нередко принимающие хронический характер и имеющие тяжелые последствия (эмфизема легких, пневмосклероз). Смешанное воспаление В тех случаях, когда к одному виду экссудата присоединяется другой, наблюдается смешанное воспаление. Тогда говорят о серозно-гнойном, серозно-фибринозном, гнойно-геморрагическом или фибринозно-геморрагическом воспалении. Чаще всего смена вида экссудативного воспаления наблюдается при присоединении новой инфекции, изменении реактивности организма. 202 ПРОЛИФЕРАТИВНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ Пролиферативное (продуктивное) воспаление характеризуется преобладанием пролиферации клеток. Альтеративные и экссудативные изменения отступают на второй план. Течение пролиферативного воспаления может быть острым, но в большинстве случаев – хроническим. Острое пролиферативное воспаление наблюдается при ряде инфекционных (брюшной и сыпной тифы, туляремия, бруцеллез), инфекционно-аллергических заболеваний (острый ревматизм, острый гломерулонефрит), хроническое течение характерно для большинства межуточных продуктивных процессов (пролиферативный миокардит, гепатит, нефрит с исходом в склероз), большинства типов гранулематозного воспаления, продуктивного воспаления с образованием полипов и остроконечных кандилом. Хроническое воспаление – сумма тканевых ответов против длительно присутствующего повреждающего агента: бактериального, вирусного, химического, иммунологического и т.д. В тканях, поврежденных хроническим воспалением, обычно обнаруживаются свидетельства следующих патологических процессов: A. Иммунный ответ: к проявлениям иммунного ответа в поврежденной ткани относится присутствие лимфоцитов, плазматических клеток и макрофагов. Может быть увеличен уровень иммуноглобулинов в сыворотке. B. Фагоцитоз: иммунный фагоцитоз осуществляется макрофагами, которые активируются лимфокинами, продуцируемыми T-клетками. Фагоцитируются антигены, которые покрыты опсонинами (иммуноглобулины и факторы комплемента). Неиммунный фагоцитоз направлен против чужеродных неантигенных частиц. C. Некроз: обычно при хроническом воспалении в той или иной степени есть некротические изменения тканей, которые могут затрагивать только рассеянные единичные клетки или могут быть обширными. D. Восстановление: восстановление тканей, поврежденных постоянно присутствующим повреждающим агентом, характеризуется формированием новых кровеносных сосудов, фибробластической пролиферацией и накоплением коллагена (фиброз). Хроническое воспаление может следовать вслед за острым воспалительным ответом, который не приводит к уничтожению повреждающего агента или оно может протекать без клинически видимой острой стадии. Хроническое воспаление диагностируется благодаря его морфологическим особенностям. Оно отличается от острого воспаления отсутствием основных признаков типа покраснения, припухлости, боли и увеличения температуры. Активная гиперемия, экссудация жидкости и эмиграция нейтрофилов при хроническом воспалении не выражены. Патогенез его (рис. 4) отличается от острого воспаления тем, что оно длится достаточно долго для того, чтобы возникли иммунный ответ и регенерация. Большинство агентов, приводящих к развитию хронического воспаления, вызывают прогрессивный и часто обширный некроз ткани, который сопровождается замещением фиброзной тканью. Выраженность фиброза в тканях зависит от продолжительности хронического воспаления. 203 Рис. 4. Хроническое воспаление Клеточный компонент является одной из частей иммунного ответа. В большинстве случаев постоянное повреждение тканей создается антигенным агентом, что ведет к активации иммунитета. Гранулемы инородных тел образуются при прямом неиммунном фагоцитозе инертных (неантигенных) инородных частиц. Специфические особенности хронического воспаления, возникающего в ответ на различные патогенные агенты, зависят от выраженности каждого из процессов, описанных выше. Например, агент, который стимулирует массивный выброс цитокинов, будет вызывать хроническое воспаление, характеризуемое накоплением многочисленных макрофагов. Оно будет отличаться от хронического воспаления против агента, вызывающего ответ цитотоксических T-лимфоцитов, которое 204 характеризуется присутствием только T-лимфоцитов. Таким образом, изменения в организме и тканях при хроническом воспалении зависят от агента, вызывающего его. Хроническое воспаление обычно возникает в ответ на повреждающий агент, который является антигенным, например, микроорганизм, но может также развиваться в ответ на "собственный антиген", образующийся из поврежденных тканей. Для развития иммунного ответа необходимо несколько дней. Постоянное присутствие в участке повреждения антигена ведет к накоплению там активированных T-лимфоцитов, плазматических клеток и макрофагов. Так как эти клетки всегда определяются в тканях при хроническом воспалении, то клетки исполнительного звена иммунного ответа также называют клетками хронического воспаления. Хотя иммунная система активируется сразу после повреждения, необходимо несколько дней для развития имунного ответа, потому что несенсибилизированные лимфоциты, которые впервые встречаются с антигеном, должны пройти несколько циклов деления, прежде чем увеличение числа лимфоцитов исполнительного звена можно будет определить в тканях. Простое острое воспаление обычно приводит к удалению антигена до появления признаков наличия иммунного ответа в тканях. Макрофаги (моноциты) привлекаются в очаг из крови такими хемотаксическими факторами, как C5a и TGF-β. Местная "активация" происходит под влиянием многочисленных цитокинов, особенно γинтерферона и IL-4. Макрофаги, в свою очередь, выделяют разнообразные факторы, которые активируют развивающийся иммунный ответ, включая цитокины (IL-1, IL-6 и TNF-α, компоненты комплемента, простагландины и различные факторы роста типа FGF (фактор роста фибробластов), PDGF (тромбоцитарный фактор роста) и TGF-β (трансформирующий фактор роста). Многочисленные протеазы и гидролазы способствуют фагоцитарному и бактерицидному действию. Пролиферативное воспаление встречается в любом органе, любой ткани. Выделяют следующие виды пролиферативного воспаления: o o o межуточное (интерстициальное); гранулематозное; воспаление с образованием полипов и остроконечных кондилом. Межуточное (интерстициальное) пролиферативное воспаление Межуточное (интерстициальное) пролиферативное воспаление характеризуется образованием клеточного инфильтрата в строме миокарда, печени, почек, легких. В состав инфильтрата могут входить: сенсибилизированные лимфоциты (активированные антигеном), плазматические клетки, макрофаги, тканевые базофилы, единичные нейтрофилы и эозинофилы. Эти клетки рассеяны диффузно в ткани и не формируют гранулем. Его еще называют хроническое негранулематозное воспаление. Негранулематозное хроническое воспаление представляет собой совокупность нескольких различных типов иммунного ответа на разные антигенные агенты (табл. 3). Таблица 3 Наиболее частые причины негранулематозного хронического воспаления Характеризующееся лимфоцитарной и плазмоцитарной инфильтрацией ткани с некрозом и последующим фиброзом Хронические вирусные инфекции (цитотоксические В- и Т-клеточные ответы): 205 o o Хронический вирусный гепатит Хронические вирусные инфекции центральной нервной системы Аутоиммунные заболевания (цитотоксические В- и Т-клеточные ответы): o o o o Аутоиммунный тиреоидит Хашимото Хронический аутоиммунный атрофический гастрит Ревматоидный артрит Хронический язвенный колит Хронические токсические заболевания (некроз клеток в результате действия токсина, преобразующего нормальные клеточные молекулы в антигены): o o Хронический алкогольный панкреатит Хронические алкогольные заболевания печени Характеризующееся диффузным скоплением макрофагов с накоплением многочисленных внутрицитоплазматических микроорганизмов; недостаточность Т-клеточного иммунитета: o o o o Лепроматозная форма лепры Инфекция, вызванная Mycobacterium avium-intracellulare у больных СПИДом Риносклерома (Klebsiella rhinoscleromatis) Лейшманиоз Характеризующееся присутствием многочисленных эозинофилов в ассоциации с другими клетками воспаления o o Метазоальные паразитарные инфекции Повторяющийся тип I гиперчувствительности, например, бронхиальная астма, аллергические носовые полипы, атопический дерматит Причинами межуточного пролиферативного воспаления являются: A. Хронические вирусные инфекции – постоянное инфицирование паренхиматозных клеток вирусами вызывает иммунный ответ, главными компонентами которого являются B-клетки и цитотоксические T-клетки. В поврежденной ткани обнаруживается накопление лимфоцитов и плазматических клеток, которые оказывают цитотоксические влияния на клетку, содержащую вирусный антиген, вызывая ее некроз. Это цитотоксическое влияние оказывают или T-киллеры или цитотоксические антитела, взаимодействующие с факторами системы комплемента. Некротизированные паренхиматозные клетки замещаются фиброзной тканью, возникающей при пролиферации фибробластов и накоплении коллагена. B. Хронические аутоиммунные болезни – подобный тип иммунного ответа, опосредованный цитотоксическими антителами и T-киллерами, возникает при некоторых аутоиммунных заболеваниях. Антигеном является молекула клетки хозяина, которая воспринимется иммунной системой как чужеродная. Патологический результат подобен негранулематозному хроническому воспалению, возникающему при хронических вирусных инфекционных болезнях, с некрозом клеток, фиброзом, лимфоцитарной и плазмоцитарной инфильтрацией ткани. C. Хронические химические интоксикации – постоянное воздействие токсических веществ, например, алкоголя, вызывает хроническое воспаление, особенно в поджелудочной железе и печени. Токсическое вещество не является антигеном, но может приводить к повреждению тканей (молекул хозяина) таким образом, что они становятся антигенными и вызывают 206 иммунный ответ. Однако в этих случаях проявления токсического некроза клеток и восстановления путем фиброза доминируют над проявлениями иммунного ответа и лимфоцитарная и плазмоцитарная инфильтрация не сильно выражены. D. Хронические невирусные инфекции – специфический тип негранулематозного хронического воспаления иногда наблюдается при инфицировании некоторыми микроорганизмами (табл. 4), которые 1) выживают и размножаются в цитоплазме макрофагов после фагоцитоза и 2) вызывают очень слабый T-клеточный ответ. Главным механизмом защиты является фагоцитоз макрофагами. Этот тип инфекции характеризуется накоплением в ткани большого количества пенистых макрофагов, расположены диффузно без формирования гранулем. Также в ткани могут определятся небольшие количества плазматических клеток и лимфоцитов. Бактерицидная способность макрофагов снижена из-за недостаточного T-клеточного ответа, вследствие чего микроорганизмы размножаются в клетке. Обычно в цитоплазме определяются большие количества микроорганизмов. Накопление в поврежденной ткани инфицированных макрофагов вызывает ее узелковое уплотнение, что является типичной клинической характеристикой для этого типа хронического воспаления. Лепра – наглядный пример того, как иммунный ответ влияет на тип хронического воспаления. У пациентов с высоким уровнем T-клеточного иммунитета против возбудителя лепры возникают эпителиоидные гранулемы и размножение микроорганизмов эффективно подавляется (туберкулоидный тип лепры). У пациентов с низким уровнем T-клеточного иммунитета микроорганизмы беспрепятственно размножаются в макрофагах, которые накапливаются диффузно в ткани, что ведет к прогрессированию болезни (лепроматозный тип лепры). E. Аллергическое воспаление и паразитарные инфекции – эозинофилы довольно часто участвуют в острых реакциях гиперчувствительности и накапливаются в больших количествах в тканях при хронических или повторных аллергических реакциях. Предполагается, что эозинофилы участвуют в защите против инфекций, вызванных различными паразитами. Эозинофилы привлекаются хемотаксинами C5a-комплемента и факторами, которые выбрасываются тканевыми базофилами и, в свою очередь, высвобождающими разнообразные ферменты и белки. Эозинофилы имеют Fc-рецепторы с высоким аффинитетом (сродством) к IgA и рецепторы с низким аффинитетом к IgE. Эозинофилы развиваются из предшественников в костном мозге вместе с тканевыми базофилами и базофилами крови и, как предполагается, играют роль в активации выброса и разрушения гистамина. Тканевые базофилы и базофилы крови имеют высокоаффинные Fc-рецепторы к IgE. Гранулематозное хроническое воспаление Хроническое гранулематозное воспаление характеризуется формированием эпителиоидноклеточных гранулем. Гранулема – это скопление макрофагов. Различают два типа гранулем: o o эпителиоидно-клеточная гранулема, которая возникает в результате иммунного ответа, а макрофаги активируются лимфокинами специфических T-клеток; гранулема инородных тел, в которой осуществляется неиммунный фагоцитоз чужеродного неантигенного материала макрофагами. Эпителиоидно-клеточная гранулема – это совокупность активированных макрофагов. Эпителиоидные клетки (активированные макрофаги) при микроскопическом исследовании выглядят как большие клетки с избыточной бледной, пенистой цитоплазмой; они названы эпителиоидными из-за отдаленного сходства с эпителиальными клетками. Эпителиоидные клетки обладают повышенной способностью к секреции лизоцима и разнообразных ферментов, но имеют пониженный фагоцитарный потенциал. Скопление макрофагов вызывается лимфокинами, которые производятся активированными T-клетками. Гранулемы обычно окружены лимфоцитами, плазматическими клетками, фибробластами и коллагеном. Типичная особенность эпителиоидных клеточных гранулем – формирование гигантских клеток типа Ланхганса, которые образуются при слиянии макрофагов и характеризуются наличием 10-50 ядер по периферии клетки. 207 Эпителиоидно-клеточная гранулема образуется, если имеется два условия: o o когда макрофаги успешно фагоцитируют повреждающий агент, но он остается живым внутри них. Избыточная бледная, пенистая цитоплазма отражает увеличение шероховатого эндоплазматического ретикулума (секреторная функция); когда клеточный иммунный ответ активен. Лимфокины, производимые активированными Tлимфоцитами, ингибируют миграцию макрофагов и являются причиной агрегации их в зоне повреждениия и образования гранулем. Эпителиоидные гранулемы возникают при различных заболеваниях (табл. 4). Таблица 4 Основные причины формирования эпителиоидноклеточных гранулем Болезнь Антиген Казеозный некроз Mycobacterium tuberculosis ++ Mycobacterium leprae – Histoplasma capsulatum ++ Coccidioides immitis ++ Coxiella burnetii (риккетсиальный микроорганизм) – Бруцеллез Бруцеллы – Сифилис Treponema pallidum ++1 Саркоидоз2 Неизвестен – Болезнь Крона2 Неизвестен – Бериллий (?+белок) – Иммунный ответ Туберкулез Лепра (туберкулоидный тип) Гистоплазмоз Кокцидиоидомикоз Ку-лихорадка Бериллиоз 3 Неиммунный ответ – Инородные тела (например, при неправильном внутривенном введении лекарств) Формирование гранулем при сифилисе происходит на поздних этапах заболевания. Некроз в сифилитической гранулеме напоминает казеозный по патогенезу и микроскопически, но отличается макроскопически, имея менее плотную консистенцию. Он называется гуммозным некрозом, а сифилитическая гранулема – гуммой. 2 Предполагается, что причиной является еще неизвестный антиген. 3 Контактная гиперчувствительность к бериллию. 1 Различают инфекционные и неинфекционные гранулемы. Кроме того, различают специфические и неспецифические гранулемы. 208 Специфические гранулемы – это разновидность гранулематозного воспаления при котором по его морфологии можно определить характер возбудителя, вызвавшего это воспаление. К специфическим гранулемам относят гранулемы при туберкулезе, сифилисе, лепре и склероме. Неинфекционные гранулемы встречаются при пылевых заболеваниях (силикоз, талькоз, асбестоз и др.), медикаментозных воздействиях (олеогранулемы), вокруг инородных тел. К гранулемам неустановленной природы относят гранулемы при саркоидозе, болезни Крона, гранулематозе Вегенера и др. Первоначально микроскопические, гранулемы увеличиваются, сливаются друг с другом, могут приобретать вид опухолеподобных узлов. В зоне гранулемы нередко развивается некроз, который впоследствии замещается рубцовой тканью. В большом количестве инфекционных гранулем (например, при специфических инфекционных заболеваниях) в центре развивается казеозный некроз. Макроскопически казеозные массы кажутся желтовато-белыми и похожи на творог; микроскопически центр гранулемы выглядит гранулярным, розовым и аморфным. Подобная форма некроза, названного гуммозным некрозом, происходит при сифилисе, он макроскопически сходен с каучуком (отсюда термин "гуммозный"). В неинфекционных эпителиоидных гранулемах казеоз не наблюдается. Когда чужеродный материал настолько большой, что не может быть фагоцитирован одним макрофагом, инертный и неантигенный (не вызывает никакого иммунного ответа), проникает в ткань и там сохраняется, образуются гранулемы инородных тел. Неантигенный материал, например, шовный материал, частицы талька, удаляется макрофагами путем неиммунного фагоцитоза. Макрофаги скапливаются вокруг фагоцитируемых частиц и образуют гранулемы. Они часто содержат гигантские клетки инородных тел, которые характеризуются наличием многочисленных ядер, рассеянных по всей клетке, а не по периферии, как в гигантских клетках типа Ланхганса. Чужеродный материал обычно обнаруживается в центре гранулемы, особенно при исследовании в поляризованном свете, т.к. он обладает преломляющей способностью. Гранулема инородных тел имеет небольшое клиническое значение и указывает только на наличие плохо фагоцитируемого чужеродного материала в ткани; например, гранулемы вокруг частиц талька и хлопковых волокон в альвеолярной перегородке и портальных областях печени – признаки неправильного приготовления лекарств для внутривенного введения (тальк попадает при плохой очистке лекарств, а хлопок попадает из материала, используемого для фильтрования лекарств). Некроз тканей не происходит. ДЕФИЦИТЫ ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА Неспецифический воспалительный и иммунный ответ в защите против инфекций действуют синергично. Дефициты (недостаточность) в любом из этих процессов часто приводят к повышенной восприимчивости к действию патогенных микроорганизмов. Клинически это проявляется в виде рецидивирующих, трудноизлечимых инфекционных болезней или в виде "оппортунистических" инфекций (к оппортунистическим относят инфекции, которые вызываются микроорганизмами, не являющимися из-за низкой вирулентности патогенными для человека с нормальной реактивностью). Недостаточность воспалительного ответа может быть обусловлена как морфо-функциональным состоянием сосудов, так и нарушением функции нейтрофилов Дефицит воспалительного ответа, связанный с нарушением сосудистой реакции может наблюдаться при сахарном диабете, при котором происходит утолщение базальной мембраны артериол, изменение их проницаемости, играющей важную роль в развитии воспаления. Выраженное сужение артериальных сосудов ограничивает количество крови, притекающей к поврежденной области при 209 остром воспалении, что способствует уменьшению резистентности к инфекциям и наиболее часто наблюдается у пожилых больных, страдающих атеросклерозом. Дефицит воспалительного ответа, обусловленный нарушением функции нейтрофилов, может быть связан с количественными и качественными их изменениями. Количественные нарушения. Нейтропения (уменьшение числа нейтрофилов) любой этиологии приводит к нарушению клеточного ответа при остром воспалении. При выраженном снижении количества нейтрофилов в крови (<1,0х109/л) значительно увеличивается риск развития инфекций. Наиболее частая причина нейтропении в клинической практике – лечение цитотоксическими препаратами и радиотерапия при лечении злокачественных опухолей. Качественные нарушения. Нарушение функции нейтрофилов может проявляться в виде снижения их подвижности. Патология, обусловленная нарушением подвижности нейтрофилов, редка и включают в себя: o o синдром "ленивых" лейкоцитов, при котором нарушена эмиграция нейтрофилов; синдром Шедиак-Хигачи, который характеризуется нарушениями подвижности и дегрануляции нейтрофилов. Заболевание наследственное, передается аутосомно-рецессивно. Этот синдром включает частичный альбинизм, поскольку при нем также нарушается структура меланосом. Нарушение дегрануляции нейтрофилов происходит и при использовании антималярийных лекарств и кортикостероидов. Подвижность нейтрофилов может также нарушаться при: o o o недостатке CD11/CD18 адгезивных клеточных комплексов; дефиците компонентов комплемента; наличии в крови антинейтрофильных антител (например, при ревматоидном артрите). Нарушения фагоцитоза могут возникать при гипогаммаглобулинемией и фактора C3 комплемента. дефиците опсонинов, что обусловлено Нарушение разрушения микроорганизмов. Хроническая гранулематозная болезнь детей – наследственное заболевание, передаваемое аутосомно-рецессивно и связанное с Х-хромосомой, характеризуется уменьшенной способностью нейтрофилов синтезировать перекись водорода. Болезнь проявляется в первые несколько лет жизни, чаще у лиц мужского пола, и характеризуется рецидивирующими инфекционными болезнями кожи, легких, костей и лимфатических узлов. Больные восприимчивы к болезням, которые вызываются микроорганизмами типа Staphylococci и Serratia. Эти микробы синтезируют каталазу, уничтожающую те небольшие количества перекиси водорода, которые синтезируются в нейтрофилах и необходимы для разрушения фагоцитированных микроорганизмов. Диагноз ставится при: o o o отсутствии окрашивания нейтрофилов нитросиним тетразолием in vitro; уменьшении скорости разрушения бактерий в тестирующих системах; наличии гранулем при гистологическом исследовании. Эти гранулемы формируются как вторая линия защиты против микроорганизмов, которые в норме разрушаются при остром воспалении. Дефицит миелопероксидазы: миелопероксидаза взаимодействует с пероксидазой водорода и галоидными соединениями, которые вызывают гибель микроорганизмов. Дефицит миелопероксидазы – редкая причина существенного нарушения функции нейтрофилов. Гранулоцитарная лейкемия: при гранулоцитарных лейкемиях происходит увеличение количества нейтрофилов и/или моноцитов, но функция их нарушена. Количество нормально 210 функционирующих, неопухолевых нейтрофилов обычно очень уменьшено при гранулоцитарной лейкемии. ИСХОД ВОСПАЛЕНИЯ Острое воспаление направлено на нейтрализацию или инактивацию агента, причиняющего повреждение. Имеются несколько возможных исходов: o o o o разрешение: при неосложненном остром воспалении ткань возвращается к нормальной жизнедеятельности путем разжижения и удаления экссудата и клеточного детрита макрофагами и лимфатической системой. если при остром воспалении резко выражен некроз ткани, то восстановление ее происходит путем регенерации или замещения соединительной тканью с формированием рубца. когда повреждающий агент не нейтрализуется при остром воспалительном ответе, развивается иммунный ответ, который приводит к развитию хронического воспаления. если в результате хронического воспаления достигается удаление или нейтрализация повреждающего агента, ткань также регенерирует, обычно путем фиброза. Значение воспаления двойственное. С точки зрения биологической, эта реакция имеет защитноприспособительный характер, она направлена на уничтожение агента, вызвавшего повреждение, и на восстановление поврежденной ткани и в этом его, несомненно, положительное значение. С точки зрения клинической, воспаление – это болезнь. Воспаление, как местная реакция организма, характеризуется не только местными, но и общими проявлениями: лихорадкой, лейкоцитозом, изменениями состава белков крови, увеличением СОЭ, явлениями интоксикации, которая нарастает по мере увеличения площади повреждения и выраженности альтерации вследствие резорбции токсичных продуктов и может привести к смерти. Хроническое воспаление часто связано с некрозом ткани и может приводить к серьезным клиническим нарушениям, например, печеночной недостаточности при хроническом активном гепатите. Хроническое воспаление лежит в основе большого количества хронических болезней, которые характеризуются или недостаточным восстановлением тканей, или длительным периодом восстановления (месяцы или годы). В определенных ситуациях фиброзные изменения непосредственно вызывают болезнь, например, фиброз перикардиальной сумки при хроническом перикардите может вызывать ограничение наполнения камер сердца, что становится причиной сердечной недостаточности; фиброз легких может стать причиной дыхательной недостаточности. Для проверки степени усвоения Вами материала "Воспаление" просьба ответить на поставленные вопросы в нижеприведенных тестовых заданиях. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №174 Выберите один правильный ответ. У мальчика 5 лет, через несколько минут после укуса пчелы в области правой кисти появилась резкая боль, припухлость, покраснение локально повысилась температура. Какой морфологический субстрат лежит в основе этих изменений: 1. 2. 3. 4. 5. альтерация (дистрофия и некроз); пролиферативное воспаление; транссудация; геморрагическое воспаление; серозное воспаление ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №175 Выберите один правильный ответ. У женщины 23 лет, после неосторожного обращения с утюгом на левом указательном пальце появилась резкая боль, покраснение, припухлость. Через несколько минут в этом участке возник пузырь, заполненный прозрачной, соломенножелтого цвета жидкостью. Эти изменения являются проявлением: 211 1. 2. 3. 4. 5. травматического отека (транссудация); альтеративного воспаления; экссудативного воспаления; пролиферативного воспаления; баллонной дистрофии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №176 Выберите один правильный ответ. Мужчина 29 лет поступил в клинику с признаками печеночной недостаточности. Клинический диагноз: болезнь Боткина, острая циклическая форма. При микроскопическом изучении биоптата печени отмечены резкие дистрофические изменения в большинстве гепатоцитов, неравномерное кровенаполнение сосудов, пролиферация и некроз отдельных звездчатых ретикулоэндотелиоцитов. Эти изменения свидетельствовали о наличии в печени: 1. 2. 3. 4. 5. альтеративного воспаления; экссудативного воспаления; пролиферативного воспаления; гиперплазии; регенерации. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №177 Выберите один правильный ответ. Мальчик 1 год и 2 месяца умер от легочно-сердечной недостаточности на третьи сутки от начала заболевания. Клинический диагноз: полиомиелит. Макроскопически оболочки и вещество спинного мозга полнокровны. В области передних рогов спинного мозга отмечена стертость рисунка. Микроскопически большинство нейронов лизированы. В сохранившихся нейронах – растворение тигроидных глыбок и пикноз ядер. На отдельных участках мелкие скопления нейтрофильных лейкоцитов и очаговая пролиферация микро-, олигодендро- и астроцитарной глии. Эти изменения свидетельствовали о наличии в ткани спинного мозга: 1. 2. 3. 4. 5. альтеративного воспаления; экссудативного воспаления; пролиферативного воспаления; гиперплазии; регенерации. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №178 Выберите один правильный ответ. Мужчина 23 лет, находился в гастроэнтерологическом отделении с диагнозом: острый гастрит. При эндоскопическом исследовании выявлено наличие по малой кривизне желудка множества изъязвлений диаметром до 1 см. При исследовании гастробиоптата отмечен поверхностный дефект слизистой покрытый темносерыми некротическими массами, в глубине этого дефекта полнокровие и отек тканей, скопление мелких клеток с крупным гиперхромным ядром. Эти изменения свидетельствовали о наличии в ткани желудка: 1. 2. 3. 4. 5. альтеративного воспаления; экссудативного воспаления; пролиферативного воспаления; гиперплазии; регенерации. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №179 Выберите один правильный ответ. В период эпидемии гриппа, мужчина 66 лет умер скоропостижно от острой легочно-сердечной недостаточности. На аутопсии: легкие неравномерного кровенаполнения, содержат плотные участки, чередующиеся с участками 212 эмфиземы. Микроскопически большинство сосудов микрогемоциркуляторного русла эктазированы, в просвете их эритроциты и нейтрофильные полиморфноядерные лейкоциты, расположенные пристеночно ("краевое стояние лейкоцитов"). В просвете альвеол обилие розоватого цвета жидкости. Отмечена также десквамация альвеолярного эпителия и слабо выраженная инфильтрация межальвеолярных перегородок лимфоцитами. Эти изменения свидетельствовали о наличии в легком очагов: 1. 2. 3. 4. 5. альтеративного воспаления; катарального воспаления; геморрагического воспаления; серозного воспаления; гнойного воспаления. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №180 Выберите один правильный ответ. Мужчина 49 лет, находился в ЛОР-отделении по поводу гнойного, рецидивирующего отита. Умер от отека мозга с вклинением миндаликов мозжечка в большое затылочное отверстие. На аутопсии в височной доле левого полушария определяется участок округлой формы, бесструктурный, представляющий собой полость с неровными, шероховатыми краями, заполненную мутной сливкообразной желтоватозеленоватой жидкостью. Стенки полости представлены тканью мозга. Описанные морфологические изменения свидетельствуют о наличии в ткани мозга: 1. 2. 3. 4. 5. колликвационного некроза (серого размягчения мозга); флегмоны; эмпиемы; острого абсцесса; хронического абсцесса. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №181 Выберите один правильный ответ. Хирург, во время операции у мальчика 14 лет по поводу острого флегмонозного аппендицита, обратил внимание на то, что листки брюшины на всем протяжении диффузно утолщены, полнокровные, тусклые, шероховатые. В брюшной полости обнаружено около 600 мл мутной, густой, желтовато-зеленоватого цвета жидкости с неприятным запахом, микроскопически состоящей преимущественно из ПМЯЛ, единичных эритроцитов. Такие морфологические изменения соответствуют: 1. 2. 3. 4. 5. флегмоне; абсцессу; эмпиеме; катарально-гнойному воспалению; гнойно-геморрагическому воспалению. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №182 Выберите один правильный ответ. Хирург удалил полостное образование печени. Макроскопически стенка полости образована плотной волокнистой соединительной тканью, а содержимое представлено мутной, густой, желтовато-зеленоватого цвета жидкости с неприятным запахом, микроскопически состоящей преимущественно из ПМЯЛ. Такие морфологические изменения соответствуют: 1. 2. 3. 4. 5. флегмоне; острому абсцессу; хроническому абсцессу; холодному абсцессу ("натечнику") туберкулезной природы; эмпиеме. 213 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №183 Выберите один правильный ответ. Мальчик 4 лет, заболел дифтерией. На третьи сутки умер от асфиксии вследствие истинного крупа. На аутопсии слизистая гортани, трахеи и бронхов утолщена, набухшая, тусклая покрыта легко отделяющимися сероватыми пленками. Морфологические изменения свидетельствуют о наличии в гортани: 1. 2. 3. 4. 5. серозного воспаления; дифтероидного воспаления; дифтеритического воспаления катарального воспаления; крупозного воспаления. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №184 Выберите один правильный ответ. У мужчины 43 лет, хирург диагностировал карбункул носогубной складки. Наиболее опасным осложнением этого патологического процесса может быть: 1. 2. 3. 4. 5. гнойный лимфаденит; гнойный фарингит; гнойный менингит; гнойный стоматит; гнойный хейлит. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №185 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом исследовании биопсийного материала патологоанатом обнаружил в ткани почки гранулемы, состоящие преимущественно из Т-лимфоцитов и эпителиоидных клеток, среди которых имелись единичные гигантские многоядерные клетки типа Пирогова-Лангханса. В центре гранулемы был небольшой очаг казеозного некроза. Описанные морфологические изменения свидетельствовали о наличии в почках: 1. 2. 3. 4. 5. коагуляционного некроза; колликвационного некроза; альтеративного воспаления; экссудативного воспаления; пролиферативного воспаления. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №186 Выберите один правильный ответ. Больной обратился к врачу с жалобами на локальную болезненность в области затылка, повышение температуры тела в этом участке. Визуально определяется конусовидной формы, возвышающийся над поверхностью кожи инфильтрат багрово-синюшного цвета с желтовато-зеленоватой верхушкой. Врач диагностировал: 1. 2. 3. 4. 5. флегмону; абсцесс; фурункул; карбункул; эмпиему. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №187 Выберите один правильный ответ. Женщина 48 лет, болела хроническим гломерулонефритом Умерла при явлениях хронической почечной недостаточности. При аутопсии отмечен уринозный запах. На поверхности эпикарда и перикарда имеются серовато-беловатые ворсинчатые наложения, по снятии которых хорошо видны резко расширенные и переполненные кровью сосуды. Какой процесс имел место в перикарде: 214 1. 2. 3. 4. 5. организация; пролиферативное воспаление; геморрагическое воспаление; фибринозное воспаление; артериальное полнокровие. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 188 Выберите один правильный ответ. Мужчина 35 лет умер от сибиреязвенного сепсиса. На аутопсии мягкие мозговые оболочки на своде и основании мозга отечны, пропитаны кровью, темно-красного цвета, по виду напоминают "шапочку кардинала". При микроскопическом исследовании отмечена альтерация стенок мелких сосудов оболочек и ткани мозга, мелкие лимфоцитарные инфильтраты. Описанные изменения соответствуют картине: 1. 2. 3. 4. 5. субарахноидального кровоизлияния; венозного полнокровия мозга; набухания мозга; кровоизлияния в мозг; геморрагического воспаления. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №189 Выберите один правильный ответ. Мужчина 42 лет страдает декомпенсированным пороком митрального клапана ревматической этиологии. Перед операцией по кардиохирург обнаружил в полости перикарда около 55 мл соломенно-желтой, опалесцирующей жидкости. Листки перикарда полнокровны, тускловаты. При микроскопическом исследовании интраоперационной биопсии выявлена умеренная лимфоидная инфильтрация с примесью единичных нейтрофильных полиморфноядерных лейкоцитов, эритроцитов. Выражен полнокровие и отек эпикарда. К какому виду экссудативного воспаления относятся перечисленные изменения: 1. 2. 3. 4. 5. катаральное; серозное; геморрагическое; фибринозное; гнойное. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ № 190 Выберите один правильный ответ. Девочка 3 лет заболела остро. Диагностирован брюшной тиф. Смерть наступила на 6 сутки. Макроскопически групповые фолликулы на протяжении 1,5 м терминального отдела подвздошной кишки увеличены, полнокровные, отечные выступают над поверхностью слизистой оболочки. На их поверхности видны борозды и извилины, напоминающие поверхность мозга. На разрезе они серо-красные, сочные. При гистологическом исследовании отмечены полнокровие, отек. В лимфоидном аппарате обнаруживаются тифозные узелки, состоящие в основном из крупных мононуклеарных клеток. В этих крупных клетках со светлой цитоплазмой при специальном окрашивании выявляются брюшнотифозные палочки. Описанные изменения свидетельствуют о наличии в лимфоидном аппарате тонкой кишки: 1. 2. 3. 4. 5. гипертрофии; гиперплазии; катарального воспаления; острого пролиферативного воспаления; хронического пролиферативного воспаления. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №191 Выберите один правильный ответ. Девушку 16 лет, стали беспокоить зуд, жжение в области 215 каемки нижней губы, затем появилось множество мелких пузырьков, содержащих слегка мутноватую, соломенно-желтого цвета, опалесцирующую жидкость. Микроскопически выявлены лимфоциты, единичные нейтрофилы, слущенные увеличенные в объеме клетки эпителиальные клетки. Врач высказал предположение, что причиной описанных изменений является herpes labialis и, что основу этого явления составляет: 1. 2. 3. 4. 5. травматический отек (транссудация); альтеративное воспаление; экссудативного воспаления; пролиферативное воспаление; баллонная дистрофия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №192 Выберите один правильный ответ. В эксперименте на мышах были выявлены признаки неправильного приготовления лекарств для внутривенного введения, поскольку в печени по ходу портальных трактов обнаруживались гранулемы состояние из гигантских клеток инородных тел (гигантская клетка с многочисленными ядрами, рассеянными по всей клетке). При поляризационно-микроскопическом исследовании обнаружены частицы талька благодаря яркому двойному лучепреломлению (тальк попадает при плохой очистке лекарств). Некроза тканей не было. Эта воспалительная гранулема, относится к 1. 2. 3. 4. 5. эпителиоидно-клеточным; специфическим; межуточному пролиферативному воспалению; неинфекционным инфекционным; ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №193 Выберите один правильный ответ. У мужчины 53 лет, страдающего хроническим пилефлебитическим абсцессом печени (после перенесенного шигеллеза) на протяжении 15 лет появились признаки почечной недостаточности. Какое, из перечисленных ниже осложнений в почках, связанное с хроническим абсцессом, могло послужить этому причиной: 1. 2. 3. 4. 5. постстрептококковый гломерулонефрит; очаговый негнойный межуточный нефрит; мезангиопролиферативный гломерулонефрит; амилоидоз почек; подагрическая почка. 216 Иммунитет Актуальность темы Иммунитет – это комплекс реакций, направленных на защиту организма от инфекционных агентов и веществ, отличающихся от него биологическими (антигенными) свойствами. Иммунный ответ состоит из сложного ряда клеточных взаимодействий, активируемых попаданием в организм чужеродного антигенного материала. После обработки макрофагами, антиген представляется лимфоцитам, которые являются главными клетками исполнительного звена иммунной системы (рис. 1). Активация лимфоцита антигеном приводит к пролиферации и трансформации лимфоцитов. Существует два главных типа иммунного ответа: 1. Клеточный иммунитет – это функция T-лимфоцитов; при клеточном иммунитете происходит образование эффекторных клеток – T-киллеров, способных уничтожать клетки, имеющие антигенную структуру путем прямой цитотоксичности и путем синтеза определенных веществ, названных лимфокинами, которые участвуют в процессах взаимодействия клеток (макрофагов, T-клеток, B-клеток) при иммунном ответе. Кроме того, два подтипа T-клеток участвуют в регуляции иммунного ответа: T-хелперы усиливают иммунный ответ; T-супрессоры оказывают противоположное влияние. 2. Гуморальный иммунитет – это функция B-клеток и характеризуется преобразованием B-клеток в плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины (антитела), которые имеют специфическую активность против внедрившегося антигена. 217 Рис. 1. Общая схема иммунного ответа Лимфоциты (и Т, и В), несущие специфические антигенные рецепторы, начинают пролиферацию (фаза нарастания иммунного ответа) после встречи с антигеном. В механизм распознавания антигенов вовлечены антиген-презентирующие клетки (различные типы макрофагов). Приразмножении образуются клоны эффекторных клеток. Из В-клеток образуются плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины (антитела), из Т-клеток – цитотоксические клетки. Медико-биологическая наука, изучающая молекулярные, клеточные и другие физиологические реакции организма на различные антигены и возникающие при этом специфические и неспецифические явления носит название иммунология. Иммунология находится в стадии бурного развития и можно предположить, что, по мере установления новых фактов в этой сложнейшей области, человечество будет защищено от многих, еще недостаточно изученных болезней 218 Мотивационная характеристика темы. Знание причин, механизма развития повреждений иммунной защиты организма необходимы врачу для своевременной диагностики и назначения этиопатогенетической терапии, разработки и принятия эффективных мер профилактики и предотвращения иммунной агресии, обеспечения качественного иммунологического надзора и обеспечения биологической стабильности. Цель обучения – уметь определять по макро- и микроскопической картине признаки повреждения органов иммунной защиты, объяснить причины и механизм их развития, оценить вероятный исход и определить значение развивающихся осложнений для организма. Для чего необходимо уметь: o o определить общие (неспецифические) морфологические проявления несостоятельности иммунитета (иммунодефицита), объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение; определить местные макро- и микроскопические проявления несостоятельности иммунитета (иммунодефицита), объяснить механизм развития, исход и оценить их значение. ХАРАКТЕРИСТИКИ ИММУННОГО ОТВЕТА Иммунный ответ характеризуется: 1. Специфичностью (то есть, реактивность направлена только на определенный агент, который называется антигеном); 2. Потенцированием (то есть, способностью производить усиленный ответ при постоянном поступлении в организм одного и того же антигена); 3. Иммунологической памятью (то есть, способностью распознавать и производить усиленный ответ против того же самого антигена при повторном его попадании в организм, даже если первое и последующие попадания происходят через большие промежутки времени). Эти особенности отличают иммунный ответ от других неспецифических ответов хозяина (острого воспаления и неиммунного фагоцитоза). Толерантность к собственным антигенам Концепция “своего” и “чужого” является центральной в иммунологической реактивности (рис. 2). Большое количество молекул в организме являются антигенами, то есть, они вызывают иммунный ответ при введении в другой организм, но не распознаются как антигены хозяином. Неспособность отвечать на собственные антигены названа естественной толерантностью. Этот феномен предотвращает разрушение собственных тканей иммунной системой хозяина. Толерантность к собственным антигенам развивается в эмбриональном периоде и также представляет собой проявление специфичности и памяти иммунного ответа. 219 Ри с. 2. Ответ организма на различные антигены С точки зрения определенного организма антигены могут быть собственными и внешними. Развивающаяся иммунная система плода обычно контактирует только с собственными антигенами, к которым возникает толерантность. При встрече с внешним антигеном в постнатальном периоде возникает иммунный ответ, направленный на элиминацию антигена. Механизмы естественной толерантности полностью не раскрыты, имеется две основных теории, объясняющие данный феномен: A. Клональное стирание: согласно этой теории толерантность возникает путем элиминации в эмбрионе тех клонов лимфоцитов, которые способны распознавать собственные антигены, поэтому в постнатальном периоде в организме нет клеток, способных отвечать на собственные антигены. B. Образование клеток-супрессоров: эта теория предполагает, что естественная толерантность возникает в результате образования определенных клеток-супрессоров (лимфоцитов), которые ингибируют иммунный ответ на собственные антигены. Специфичность иммунного ответа зависит от способности иммунной системы произвести почти неограниченное число антител и в такой же степени разнообразный ассортимент T-лимфоцитов, несущих специфические рецепторы к антигенам на своей поверхности. Антиген вызывает ответ специфических В- или T-лимфоцитов, которые являются запрограмированными на реакцию против данного антигена (то есть, лимфоцит несет рецепторы, специфичные для данного антигена). Функцию рецептора выполняет иммуноглобулин на B-клетке и иммуноглобулиноподобная молекула на Tклетках. При встрече с антигеном определенный лимфоцит (B или T) выборочно размножается, формируя клон сенсибилизированных клеток исполнительного звена, которые обеспечивают высокоспецифичный ответ против этого антигена: из B-клеток образуются плазматические клетки, которые в свою очередь производят иммуноглобулины; из T клеток – цитотоксические T-лимфоциты (рис. 1). Этот специфичный ответ обычно имеет защитный эффект (иммунитет); однако иногда возникают неблагоприятные реакции, которые повреждают ткани (гиперчувствительность). 220 АНТИГЕНЫ Антигены – молекулы, вызывающие иммунный ответ при попадании в организм хозяина, который распознает их как «чужие». Обычно антигенами являются относительно большие молекулы (в основном белки и полисахариды) с молекулярным весом более 5000. Меньшие молекулы, названные гаптенами, включают некоторые липиды, углеводы, олигопептиды, нуклеиновые кислоты и различные лекарства, не достаточно большие, чтобы быть антигенами, но могут приобретать антигенные свойства при объединении с крупномолекулярными «носителями». Антигенные детерминанты (эпитопы). Определенная часть антигена или гаптена, которая реагирует с иммунной системой названа антигенной детерминантой или эпитопом. Обычно это маленькая часть молекулы и часто состоит только из нескольких (от четырех до восьми) аминокислот или сахарных остатков. Одна антигенная молекула может нести несколько различных эпитопов, каждый с характерной, жестко фиксированной, конфигурацией, которая определяется первичной, вторичной или третичной структурой молекулы. Эти различные антигенные детерминанты распознаются раздельно иммунной системой, и антитела, которые синтезируются, взаимодействуют только с единственным эпитопом (то есть, они обладают специфичностью). Типы антигенов A. Внешние антигены: антигены могут быть внешние, то есть, попадать в организм извне; они включают микроорганизмы, трансплантированные клетки и чужеродные частицы, которые могут попадать в организм алиментарным, ингаляционным или парентеральным путем. B. Внутренние антигены: внутренние антигены возникают из поврежденных молекул организма (например, при соединении их с гаптеном, при частичной денатурации собственных молекул или при трансформации клеток в процессе возникновения опухоли), которые распознаются как “чужие”. C. Скрытые антигены: определенные антигены (например, нервная ткань, белки хрусталика и сперматозоиды) анатомически отделены от иммунной системы гисто-гематическими барьерами еще на ранних этапах эмбриогенеза, следовательно, толерантность к этим молекулам не возникает и их попадание в кровоток в постнатальном периоде может приводить к иммунному ответу. Иммунологическая реактивность против измененных или скрытых собственных антигенов возникает при некоторых аутоиммунных заболеваниях. Распознавание антигенов Чтобы развился иммунный ответ, внешние антигены сначала должны распознаться иммунной системой. Механизмы распознавания недостаточно изучены, они зависят от характера (типа) антигена, пути проникновения его в организм и т.д. Оптимальный иммунный ответ на наибольшее количество антигенов возникает только после взаимодействия антигена с макрофагами, T- и B-лимфоцитами (рис. 1). Макрофаг при этом играет роль клетки, “обрабатывающей” антиген. Дендритические ретикулярные клетки в лимфоидных фолликулах и интердигитирующие ретикулярные клетки в паракортикальной зоне лимфатических узлов, как предполагается, также являются специализированными макрофагами, приспособленными для “обработки” антигенов для B- и T-клеток соответственно (см. ниже). «Обработка» заключается в том, что поглощенный макрофагом антиген вновь выводится на его поверхность в комплексе с молекулой MHC (Major Histocompatibility Complex – главного комплекса гистосовместимости). Рецепторы для антигенов на T-клетках распознают комбинацию “антиген-молекула МНС” на макрофаге, что приводит к активации Т-клетки и высвобождению различных лимфокинов (табл. 3). Tхелперы распознают антиген в комплексе с молекулой MHC II класса, а T-супрессоры – с молекулой MHC I класса. Типичная форма активации В-клетки (T-клеточнозависимая) включает в себя 221 взаимодействие ее и с макрофагами, и с T-клетками. B-клетки распознают некоторые поливалентные антигены непосредственно (T-клеточнонезависимые антигены). Таблица 1 Маркерные CD антигены, применяющиеся для идентификации типов лейкоцитов1 Обозначение лейкоцитарных антигенов (CD-cluster designation - групповое обозначение) было рекомендовано ВОЗ для стандартизации этих антигенов 1 CD Типы лейкоцитов, имеющих 2 антигены данный рецептор CD1 Тимоциты CD2 Т-клетки и NK-клетки (рецептор Ерозеткообразования) CD3 Зрелые Т-клетки (все Т-клетки) CD4 Т-хелперы-индукторы CD5 Т-клетки (все)3 CD8 Т-супрессоры и киллеры CD10 Основной антиген острой лимфобластической лейкемии, преВ-клетки CD11 Моноциты, гранулоциты, NK-клетки (рецептор к C3b) CD15 Моноциты, гранулоциты CD20 Большинство В-клеток CD24 Молодые формы В-клеток CD45 Большинство лейкоцитов (основной антиген лейкоцитов) CD57 NK-клетки CD68 Моноциты и гистиоциты CD75 В-клетки при размножении в центре фолликула PC-1 Плазматические клетки Для определения CD-анигенов используются моноклональные антитела с использованием методов проточной цитометрии и иммуногистохимии. 2 По мере накопления данных выясняется, что иногда наблюдается экспрессия многих антигенов клетками других линий, например, CD5 также определяется в некоторых подтипах В-клеток и при В-клеточной лимфоцитарной лейкемии. 3 Таблица 2 Морфологические и функциональные характеристики лимфоидных клеток Морфология Наименование Малый лимфоцит Функциональная группа 1. Стволовые клетки в состоянии покоя 2. Зрелые Т-клетки с рецепторами на поверхности в состоянии покоя 3. Зрелые В-клетки с рецепторами (иммуноглобулинами) на поверхности в состоянии покоя 4. Сенсибилизированные клетки или Т-киллеры 5. В- и Т-клетки памяти 222 6. Т-хелперы и Т-супрессоры 7. "Нулевые" клетки Лимфобласт1 1. Активно делящаяся полустволовая клетка 2. Активно делящиеся эмбриональные Т- и В-клетки Иммунобласт1 1. Делящаяся, стимулированная антигеном Т-клетка (предшественник Т-киллеров) 2. Делящаяся, стимулированная антигеном В-клетка (предшественник плазмоцитов) Kлетки центра фолликула (центробласты или центроциты) Промежуточные формы, обнаруживаемые при антигензависимой пролиферации В-клеток в реактивных центрах фолликулов. Имеется несколько форм (делящиеся и неделящиеся, малые и большие) Плазматические клетки Kонечная стадия дифференцировки В-клеток (иммуноглобулинсекретирующая клетка) Хотя иммунобласты и лимфобласты морфологически различаются, некоторые авторы не делают различий между ними. Обе формы являются делящимися и имеют типичное для таких клеток ядро. Лимфобласты представляют собой быстро делящиеся лимфоциты плода; название подчеркивает сходство этих клеток с клетками при остром лимфобластном лейкозе. Термин «иммунобласт» применяется для обозначения делящихся лимфоцитов, из которых при иммунном ответе образуются эффекторные клетки. 1 Таблица 3 Цитокины (лимфокины)1 Цитокины Действие Источник M-CSF, GMCSF2 Стимулирует стволовые клетки гранулоцитов и моноцитов Т-клетки, фибробласты Интерферон-γ3 Активатор макрофагов, стимулирует лизис макрофагами Т-клетки, фибробласты, макрофаги TNFα4 Kахектин; стимулирует NK-клетки и макрофаги, стимулирует выброс IL-1 и простагландинов Т-клетки, фибробласты, макрофаги TGFβ5 Ингибирует макрофаги; активирует фибробласты и рост некоторых опухолей Т-клетки, фибробласты Интерлейкины IL-1 Эндогенный пироген; стимулирует Т- и В-клетки, Т-клетки, макрофаги, фибробласты вызывает высвобождение TNF, CSF и других и др. интерлейкинов IL-2 Стимулирует Т- и В-клетки, активирует макрофаги, NK-клетки и тканевые базофилы Т-клетки IL-3 Стимулирует гемопоэтические стволовые клетки и Т-клетки тканевые базофилы IL-5 и IL-6 Фактор роста и дифференцировки В-клеток Т-клетки IL-7 и IL-8 Фактор роста Т- и В-клеток. IL-8 обладает хемотаксическим действием для гранулоцитов и Т-клетки 223 Т-клеток Цитокины - биологически активные вещества типа гормонов местного действия, которые принимают участие в регуляции иммунного ответа и воспаления. 2 Стимуляторы колоний моноцитов и моноцитов/гранулоцитов. 3 Интерфероны - группа разнообразных (α, β, γ) веществ, обладающих антивирусной и антиопухолевой активностью. 4 TNF: фактор некроза опухоли (α и β). Оба имеют ингибирующее и токсическое действие на многие клетки. TNFa также известен как кахектин. 5 TGF: трансформирующий фактор роста (α и β). Группа веществ, стимулирующих и ингибирующих рост. 1 Лимфоидная система Иммунный ответ осуществляется лимфоидной системой организма, которая делится на центральные и периферические органы иммуногенеза. Центральные органы иммуногенеза К центральным органам иммуногенеза относятся тимус и костный мозг, в которых во внутриутробном периоде возникают первоначальные, полустволовые лимфоидные клетки (в этот период возникают разнообразие и толерантность). Считается, что у человека окончательное развитие разнообразия и толерантности завершатся в пределах нескольких месяцев после рождения). Периферические органы иммуногенеза К периферическим органам иммуногенеза относятся лимфатические узлы, селезенка, кольцо Пирогова-Вальдейера (миндалины глотки) и лимфатические фолликулы в стенках кишечника, в которых скапливаются зрелые лимфоциты, отвечающие на антигенную стимуляцию. Периферическая кровь также содержит лимфоциты. Циркулирующие лимфоциты составляют пул клеток, которые непрерывно обмениваются с клетками периферической лимфоидной ткани. ЛИМФОЦИТЫ Лимфоциты образуются в эмбриональном периоде из лимфоидного ростка в костном мозге. Лимфоциты можно классифицировать на основе места их развития: 1) T-лимфоциты (тимус-зависимые) развиваются в тимусе и 2) B-лимфоциты, которые развиваются вне тимуса. B-лимфоциты развиваются у птиц в сумке Фабрициуса (bursa – сумка, отсюда термин “B-клетки”); функциональный эквивалент у человека – эмбриональная печень или костный мозг. Неактивные малые лимфоциты – клетки приблизительно 8-10 мкм в диаметре, с малым объемом цитоплазмы и сферическим ядром, занимающим почти всю клетку. Ядро содержит конденсированный хроматин, который выглядит выраженно базофильным при обычной окраске препаратов. Все неактивные популяции лимфоцитов сходны друг с другом морфологически и могут дифференцироваться только иммунологическими и иммуноморфологическими методами (табл. 1). T-лимфоциты (T-клетки) A. Распределение T-клеток в организме: T-лимфоциты возникают в эмбриональном тимусе. В постэмбриональном периоде после созревания T-лимфоциты расселяются в T-зонах периферической лимфоидной ткани. К этим зонам относятся: 224 o o паракортикальная зона лимфатических узлов и пространство между лимфоидными фолликулами (70% лимфоцитов в лимфатических узлах – T-лимфоциты); периартериальные зоны лимфоидных фолликулов в белой пульпе селезенки (40% селезеночных лимфоцитов – T-клетки). T-лимфоциты непрерывно и активно циркулируют между периферической кровью и периферической лимфоидной тканью. От 80 до 90 процентов периферических лимфоцитов крови – T-клетки. B. Трансформация T-клеток: После стимуляции (активации) определенным антигеном, Tлимфоциты преобразовываются в большие, активно делящиеся клетки, названные трансформированными T-лимфоцитами, или T-иммунобластами, из которых затем возникает исполнительное звено T-клеток. T-иммунобласты имеют размеры 15-20 мкм в диаметре, с большим объемом цитоплазмы и неправильным ядром со светлым хроматином и ядрышком; ядро располагается в центре клетки. T-иммунобласты можно отличить от B-иммунобластов только иммуноморфологическими методами. Эффекторные T-лимфоциты морфологически сходны с неактивными малыми лимфоцитами и часто называются сенсибилизированными, цитотоксическими клетками или T-киллерами. Этот процесс преобразования Т-клеток составляет стадию развития (усиления) иммунного ответа (рис. 1), в течение которой несколько T-клеток, несущих рецепторы, которые распознают данный специфический антиген, формируют многочисленный клон T-клеток исполнительного звена, активных против того же самого антигена, потому что они имеют соответствующий рецептор. Полный процесс активации Т-клетки начинается тогда, когда макрофаги перехватывают антиген и с помощью определенного механизма, который еще не достаточно изучен, «обрабатывают» антиген и повторно выводят его на поверхность клетки в соединении с MHC-молекулами перед взаимодействием с T-клеткой. Распознавание происходит только тогда, когда T-клетка несет специфичный рецептор, способный распознавать комплекс “антиген – МНС-молекула”. C. Функции эффекторных T-клеток: эффекторные Т-клетки играют важную роль в трех функциях иммунной системы: o клеточном иммунитете; o регулировании активности В-клеток; o гиперчувствительности замедленного (IV) типа. 4. Клеточный иммунитет: включает два главных аспекта: o цитотоксичные клетки, несущие поверхностные антигены, вызывают прямое поражение клеток (цитотоксические или клетки-киллеры). Прямая цитотоксичность наблюдается при иммунологическом ответе на антигены на поверхности неопластических клеток, пересаженных тканей и инфицированных вирусом клеток. Цитотоксические T-клетки, возможно, вызывают лизис путем образования пор в цитоплазматических мембранах антигенположительных клеток. o выработка лимфокинов: исполнительные T-клетки играют решающую роль в формировании иммунного ответа путем образования растворимых белков (лимфокинов), которые регулируют функции определенных клеток, например, макрофагов и других лимфоцитов (табл. 3). 5. Регулирование активности B-лимфоцитов: два важных подтипа T-лимфоцитов принимают участие в регулировании функции B-лимфоцитов. Хелперные T-клетки (CD4 антиген-положительные) помогают в активации и трансформации B-лимфоцитов и в синтезе иммуноглобулинов. Супрессорные T-клетки (CD8 антиген-положительные) ингибируют активацию В-клеток и регулируют синтез иммуноглобулинов. Хелперные и супрессорные T-клетки также оказывают подобные регулирующие влияния и на клеточный иммунитет. Однако, подтип CD4-положительных «хелперных» клеток может оказывать чисто супрессорное влияние, стимулируя CD8положительные супрессорные клетки. Нормальное отношение хелперных T-лимфоцитов к супрессорным T-лимфоцитам (отношение CD4/CD8) в периферической крови составляет 0.9-2.7, с небольшими отклонениями в очень молодом и очень старом возрасте. Это отношение может быть сильно снижено при определенных болезнях, включая 225 иммунодефицитные состояния, гиперчувствительность IV (замедленного типа) и ВИЧинфекцию. D. Морфологическая идентификация субпопуляций Т-лимфоцитов: Т-лимфоциты и их подтипы морфологически не отличаются друг от друга или от B-лимфоцитов и характеризуются присутствием антигенов, которые действуют как иммунологические маркеры. Эти антигены могут быть обнаружены специфическими моноклональными антителами (табл. 1). Использование этих антител при иммунофлюоресцентном или иммунопероксидазном методе также позволяет выяснить локализацию различных T-субпопуляций лимфоцитов в лимфоидной ткани. Генетические методы, обнаруживающие перестройку рецепторных генов Т-клетки, также помогают в идентификации T-клеток. Другие методы, типа теста Е-розеткообразования, устаревают. B-лимфоциты A. Распределение В-клеток в организме: B-лимфоциты развиваются в функциональном эквиваленте сумки Фабрициуса птиц (вероятно, в эмбриональном костном мозге у млекопитающих), проходя при этом сложный процесс, включающий в себя размножение и разделение на классы. Затем B-лимфоциты распространяются током крови в B-области периферической лимфоидной ткани. К этим областям относятся: o реактивные (вторичные или герминативные) центры фолликулов и синусы мозгового слоя лимфатических узлов (30% лимфоцитов в лимфатических узлах – B-клетки); o реактивные центры в фолликулах белой пульпы селезенки (40% селезеночных лимфоцитов – B-клетки). Термин «первичный фолликул» используется для обозначения скопления B-клеток в лимфатических узлах или селезенке, которые не проявляют пролиферативной активности. Подобно T-клеткам, B-клетки также постоянно циркулируют между лимфоидной тканью и периферической кровью, однако менее активно. В-клетки составляют 10-20% процентов от общего числа лимфоцитов периферической крови. B. Трансформация В-клеток: после стимуляции специфическим антигеном B-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки. Этот процесс идет стадийно, с образованием ряда промежуточных форм, формирующих реактивный (герминативный) центр фолликула. Плазматические клетки синтезируют иммуноглобулины (антитела), которые являются специфичными для антигена. Образование циркулирующих антител, специфичных для антигенов – основа приобретенного иммунитета, названного гуморальным иммунитетом. C. Морфологическая идентификация B-клеток: плазматические клетки являются эффекторными (исполнительными) B-клетками. Плазмоциты имеют характерное морфологическое строение (табл. 2). Плазмоциты имеют размеры 12-15 мкм в диаметре, базофильную цитоплазму (базофилия объясняется присутствием большого количества РНК, требуемой для синтеза иммуноглобулинов), в которой обнаруживается зона Гольджи, видимая как бледная область, расположенная рядом с ядром, расположенным эксцентрично; хроматин в ядре расположен в виде крупных глыбок по периферии (в виде «колеса телеги» или «циферблата»). Иммуноглобулины могут выявлятся в цитоплазме иммунологическими методами. Другие B-лимфоциты могут быть идентифицированы только иммунологическими, иммуноморфологическими и генетическими методами. Иммунофлюоресцентный или иммунопероксидазный методы, использующие антитела к человеческому иммуноглобулину, обнаруживают присутствие поверхностного иммуноглобулина (на созревающих B-клетках) и цитоплазматического иммуноглобулина (в плазматических клетках). Также используются специфические моноклональные антитела, которые реагируют с B-клетками (табл. 1). Генетические методы, которые обнаруживают присутствие перестроенных генов иммуноглобулинов, могут также помочь идентифицировать B-лимфоциты. «Нулевые» клетки (NK-клетки и K-клетки) 226 «Нулевые» клетки – это гетерогенная группа лимфоцитов, не обладающих способностью формировать E-розетки (иммунологический тест, которые раньше использовался для идентифицикации T-лимфоцитов) и не несущие поверхностного иммуноглобулина (следовательно, немаркированные или «нулевые» клетки). Эта группа включает некоторые клетки, которые являются явно T- или B-клетками, что было недавно доказано генетическими методами и методом моноклональных антител, однако обозначение этих клеток было оставлено. Популяция “нулевых” клеток представляет собой Т- и Вклетки, находящиеся на ранних этапах дифференцировки, до появления большого количества маркеров на их поверхности. «Нулевые» клетки составляют 5-10% от всех лимфоцитов периферической крови. Некоторые «нулевые» клетки обладают цитотоксической активностью и названы естественными киллерами (NK-клетками); они могут разрушать некоторые чужеродные клетки, даже если организм никогда не встечался с данным антигеном. Другие (названные K-клетками) участвуют в разрушении клеток с помощью антител (антителозависимая клеточная цитотоксичность (ADCC – antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity)). Имеются доказательства, что активность, которую проявляют NK-клетки и K-клетки,– это 2 различных функции одного типа клеток. NK клетки могут играть защитную роль при опухолевом процессе, устраняя потенциально неопластические клетки. МАКРОФАГИ Распределение в организме: макрофаги отличаются от лимфоцитов, но также играют важную роль в иммунном ответе, и как антиген-обрабатывающие клетки при возникновении ответа, и как фагоциты в виде исполнительного звена. В крови они названны моноцитами; в тканях – гистиоцитами или тканевыми макрофагами. Исследование гемопоэза в костном мозге животных и человека установило, что все макрофаги возникают из предшественников моноцитов в костном мозге. Макрофаги найдены во всех тканях организма (гистиоциты), а также в лимфатических узлах, где они распологаются как диффузно, так и фиксированно в субкапсулярном пространстве и в синусах мозгового слоя. Тканевые макрофаги также обнаруживаются в синусах красной пульпы селезенки. В печени макрофаги известны как клетки Купфера, в легких – как альвеолярные макрофаги, а в мозговой ткани – как микроглия. В периферической крови и костном мозге они выявляются в виде моноцитов и их предшественников. Дендритические ретикулярные клетки в фолликулах лимфатических узлов и интердигитирующие ретикулярные клетки в паракортикальной зоне – специализированные клетки «обработки» антигенов для B- и T-лимфоцитов соответственно. Хотя их происхождение не установлено, предполагается, что они относятся к макрофагам. В более старой литературе для обозначения этих типов клеток использовался термин “ретикулоэндотелиальная система”. Идентификация макрофагов: макрофаги содержат многочисленные цитоплазматические ферменты и могут быть идентифицированы в тканях гистохимическими методами, которые обнаруживают эти ферменты. Некоторые ферменты, типа мурамидазы (лизоцима) и химотрипсина, могут обнаруживаться методом меченных антител (иммуногистохимия), при котором используются антитела против белков фермента. Такие моноклональные антитела против различных CD антигенов широко используются для идентифицикации макрофагов (табл. 1; CD11, CD68). Функции макрофагов: функции макрофагов включают в себя фагоцитоз, “обработку” антигенов и взаимодействие с цитокинами. A. Фагоцитоз: 1. Неиммунный фагоцитоз: макрофаги способны фагоцитировать чужеродные частицы, микроорганизмы и остатки поврежденных клеток непосредственно, без вызова иммунного ответа. Однако фагоцитоз микроорганизмов и их уничтожение значительно облегчаются при присутствии специфических иммуноглобулинов, комплемента и лимфокинов, которые производятся иммунологически активированными T-лимфоцитами (табл. 3). 227 2. Иммунный фагоцитоз: макрофаги имеют поверхностные рецепторы для C3b и Fcфрагмента иммуноглобулинов. Любые частицы, которые покрыты иммуноглобулином или комплементом (то есть, опсонизированы), фагоцитируются значительно легче, чем «голые» частицы. B. «Обработка» антигенов: макрофаги «обрабатывают» антигены и представляют их B- и Tлимфоцитам в необходимой форме (рис. 1); это клеточное взаимодействие включает одновременное распознавание лимфоцитами MHC молекул и “обработанных антигенов”, находящихся на поверхности макрофагов. C. Взаимодействие с цитокинами: макрофаги взаимодействуют с цитокинами, производимыми Tлимфоцитами (табл. 3) для защиты организма против определенных повреждающих агентов. Типичный результат такого взаимодействия – формирование гранулем. Макрофаги также производят цитокины, включая интерлейкин-λ, β-интерферон и факторы роста T- и B-клеток (табл. 3). Различные взаимодействия лимфоцитов и макрофагов в тканях проявляются морфологически при хроническом воспалении. ИММУНОГЛОБУЛИНЫ (антитела) Синтез иммуноглобулинов: иммуноглобулины синтезируются плазматическими клетками, которые образуются из трансформированных, стимулированных антигеном B-лимфоцитов (Bиммунобластов). Все молекулы иммуноглобулинов, синтезированных отдельной плазматической клеткой, идентичны и имеют специфическую реактивность против единственной антигенной детерминанты. Аналогично, все плазматические клетки, полученные путем трансформации и пролиферации одного B-лимфоцита-предщественника, идентичны; то есть, они составляют клон. Молекулы иммуноглобулинов, синтезированные клетками различных клонов плазматических клеток, имеют различные последовательности аминокислот, что обусловливает различную третичную структуру молекул и придает иную специфичность антителу (то есть, они реагируют с разными антигенами). Эти различия в последовательности аминокислот происходят в так называемом V (вариабельном, переменном) участке молекулы иммуноглобулина (рис. 3). Структура иммуноглобулинов (рис. 3): большинство молекул иммуноглобулинов составлены из двух тяжелых (H) цепей и двух легких (L) цепей, соединенных дисульфидными связями. Легкие цепи состоят или из двух k цепей, или из двух l цепей. Тяжелые цепи могут быть одного из пяти классов (IgA, IgG, IgM, IgD, и IgE) (табл. 4). Существует несколько подклассов тяжелых цепей (изотипы). Эти различные цепи иммуноглобулинов являются антигенами для животных и имеют отличающиеся антигенные детерминанты, поэтому, при введении их животным, антитела, производимые против них, могут использоваться для распознавания и определения различных типов легких цепей и классов тяжелых цепей у человека. Таблица 4 Классы иммуноглобулинов Признак IgG γ IgM μ IgA1 α IgD δ IgE ε Подклассы 4 2 2 - - Легкая цепь κ или λ κ или λ κ или λ κ или λ κ или λ 150 000 900 000 160 000 180 000 190 000 2 10 2 2 2 Фиксация комплемента + + - - - Трансплацентарная передача + - - - - Тяжелая цепь Молекулярный вес Валентность 2 228 Kонцентрация в крови (мг/мл) 13-15 0.5 1.9 0.03 0.0003 Срок полураспада (дней) 14-21 5 5 3 1 Обратите внимание, что IgA синтезируется в плазмоцитах как мономер (МВ=160 000) и секретируется через эпителий уже в виде димера, при этом две молекулы объединяются J-цепью, а также добавляется секреторный компонент. Конечный молекулярный вес равен 380 000. Секреторный компонент образуется в эпителиальных клетках и служит для облегчения секреции антитела через клеточную мембрану и защищает его от переваривания ферментами. 2 Количество антиген-связывающих участков на молекуле. 1 Каждая цепь имеет постоянный и вариабельный участок. Постоянный участок остается постоянным в последовательности аминокислот и антигенности в пределах данного класса иммуноглобулинов; вариабельный участок, напротив, характеризуется большой непостоянностью последовательности аминокислот. Именно в вариабельной части цепи происходит реакция соединения с антигеном. Каждая молекула IgG состоит из двух соединенных цепей, которые формируют два антигенсвязывающих участка (рис. 3). На вариабельном участке каждой цепи имеются гипервариабильные участки – три в легких цепях и четыре в тяжелых цепях. Разновидности последовательности аминокислот в этих гипервариабильных участках определяют специфичность антитела. При определенных условиях эти гипервариабильные области могут также выступать в роли антигенов (идиотипы). Антитело против идиотипов, т.е. производимое против гипервариабильной области антител, имеет ограниченный диапазон реактивности и соединяется только с молекулами иммуноглобулина, имеющими данную гипервариабильную область. В сущности, реактивность антител против идиотипов ограничена исключительно специфическими антителами, полученными из единственного клона. Хотя вышеописанное относится строго к IgG, другие классы иммуноглобулинов имеют такую же основную структуру, за исключением того, что IgM является пентамером (то есть, состоит из 5 основных единиц (молекул), связанных в области Fc-концов), а IgA обычно существует как димер. Рис. 3 Строение иммуноглобулинов (IgG) IgD и IgE имеют сходную структуру. IgA – димер, а IgM – пентамер. Антиген-связывающие места формируются концами тяжелой и легкой цепей; каждая молекула IgG имеет два места связывания. При энзиматическом расщеплении образуются следующие фрагменты: Fcфрагмент содержит участки обоих постоянных частей; Fabфрагмент содержит легкую и часть тяжелой цепи с одним антиген-связывающим участком. F(ab)’2-фрагмент состоит из двух связанных между собой Fab-фрагментов. Н - область «вилки»; HV,LV - вариабельные концы тяжелой и легкой цепей; HC,LC - постоянные концы тяжелой и легкой цепей; —— - дисульфидные связи между цепями 229 Постоянный участок каждой молекулы иммуноглобулина имеет рецепторы для комплемента, а также имеется на Fc-фрагменте участок, который связывается с клетками, имеющими Fc-рецепторы (что необходимо для осуществлениея клеточного иммунитета). Унаследованные антигенные различия между тяжелыми цепями составляют аллотипы. Молекулы иммуноглобулинов можно разбить на части различными протеолитическими ферментами. При воздействии папаина молекула разделяется в области расхождения тяжелых цепей (“вилки”) (рис. 3) на два Fab-фрагмента и один Fc-фрагмент (кристаллизующийся). Пепсин разрывает молекулу на F(ab)’2-фрагмент и Fc-фрагмент. Fc-фрагмент представляет собой постоянный участок; отсутствие изменяемости последовательности аминокислот – главная причина возможности кристаллизации данного фрагмента. Fab и F(ab)’2-фрагменты несут один и два антиген-связывающих участка соответственно. Fc-фрагмент несет специфические антигены, включая те, которые определяют иммунологическое различие пяти главных классов антител. Участок фиксации комплемента также расположен на Fc-фрагменте. Метод ферментативного расщепления имеет историческое значение в процессе выяснения структуры иммуноглобулинов. Регулирование производства антител: производство антител начинается после активации B-клеток антигеном. Максимальная концентрация антител в сыворотке наблюдается с 1 по 2 неделю и затем начинает снижаться. Непрерывное присутствие свободного антигена поддерживает ответ до тех пор, пока увеличение уровня антител не приведет к усиленному удалению антигена и, таким образом, прекращению стимуляции B-клеток. Существуют также более тонкие механизмы регуляции синтеза иммуноглобулинов. T-хелперы (CD4-позитивные) играют важную роль в регуляции ответа В-клеток на большое количество антигенов и их постоянное присутствие увеличивает производство антител. Этот эффект возникает благодаря, по крайней мере частично, высвобождению лимфокинов (табл. 3). Tсупрессоры (CD8-позитивные) оказывают противоположное влияние, вызывая снижение иммунного ответа; сильное подавление ответа может быть одним из механизмов, лежащих в основе толерантности. Одним из дополнительных регулирующих механизмов является выработка анти-идиотипов (т.е. антител против собственных антител (аутоантител)). Предполагается, что при иммунном ответе производство специфического антитела обязательно сопровождается производством второго антитела (антиидиотипного) со специфичностью против вариабельных (V) последовательностей (идиотипов или антиген-связывающих участков) первого антитела. Анти-идиотипное антитело способно к распознаванию идиотипов на антигенном рецепторе B-клеток (который построен из иммуноглобулина, идентичного по строению идиотипу первого антитела), таким образом оно конкурирует с антигеном и служит для ингибирования активации B-клетки. РАСПОЗНАВАНИЕ АНТИГЕНОВ И ОСНОВЫ РАЗНООБРАЗИЯ АНТИГЕННЫХ РЕЦЕПТОРОВ Существуют большое количество различных антител. Все они реагируют с огромным количеством разнообразных антигенов. Аналогично, огромное количество T-клеток распознает огромное количество разнообразных антигенов. Специфическое распознавание антигена осуществляется лимфоцитами, которые имеют рецепторы для антигена на их поверхностях. Существует огромное количество рецепторов с отличающейся специфичностью, реагирующих со всем диапазоном известных антигенов, но каждый лимфоцит имеет рецепторы только для единственного антигена. Отсюда следует, что существует огромное количество лимфоцитов (приблизительно 106-109), имеющих один единственный тип рецептора каждый. Антигенными рецепторами B-лимфоцитов являются иммуноглобулины. Действие механизма перестройки генов (см. ниже) приводит к появлению разнообразных молекул иммуноглобулинов, которые служат как рецепторы для антигенов на поверхности клетки и, в конечном счете, представляют собой специфический иммуноглобулин (антитело), которое будет секретироваться плазматическими клетками после возникновения иммунного ответа. В упрощенном виде, антиген выбирает лимфоциты, которые имеют рецепторы (то есть, поверхностный иммуноглобулин B-клеток), соответсвующие ему (подходят друг к другу, как ключ к замку). Это взаимодействие приводит к делению и трансформации B-клетки, и, в конечном счете, к образованию клона плазматических клеток, которые секретируют молекулы антител со специальными связывающими участками, которые являются по существу такими же, как и расположенные на поверхности клетки первоначального лимфоцита, распознавшего антиген (рис. 1). T-лимфоциты также имеют рецепторы для антигенов и популяции Tклеток имеют подобную степень разнообразия. Рецептор Т-клетки состоит из пары полипептидных 230 цепей (α- и β-цепи), при этом каждая цепь имеет вариабельный и постоянный участок, таким образом рецептор подобен рецептору В-клетки (который является поверхностным иммуноглобулином). Рецептор Т-клетки таким образом может быть расценен как член «семейства иммуноглобулинов высшего качества», которое включает не только иммуноглобулины, но и другие молекулы, вовлеченные во взаимодействие и распознавание клеток, при этом все они имеют общее эволюционное происхождение. Разнообразие антиген-распознающих рецепторов Т-клетки формируется в раннем эмбриональном периоде при помощи механизма перестройки генов, который похож на механизм образования разнообразия иммуноглобулинов. Также, параллельно с активацией В-клеток, антиген выбирает и T-клетки, несущие рецепторы с соответствующей специфичностью, и, таким образом, стимулирует пролиферацию специфического клона T-клеток, результатом которого является образование поколения многочисленных T-клеток-эффекторов идентичной специфичности. Обратите внимание, что распознавание антигена T-клетками – сложный процесс, вовлекающий пространственное взаимодействие антигена с MHC-молекулой на макрофагах и рецептором антигена Т-клетки при участии CD3 и CD4 или CD8 молекул на T-клетках. T-хелперы распознают антигены, связанные с молекулами MHC II класса, а T-супрессоры и цитотоксические Т-клетки распознают антигены, связанные с молекулами MHC I класса. Были описаны T-клетки, несущие рецептор, составленный из гамма и дельта цепей, однако их функция неизвестна. ВОЗНИКНОВЕНИЕ РАЗНООБРАЗИЯ: ГЕН-«ПЕРЕТАСОВЫВАЮЩИЙ» МЕХАНИЗМ Разнообразие антигенных рецепторов на B- и T-клетках возникает на уровне ДНК во время дифференцировки лимфоидных предшественников в эмбриональном периоде. Вовлеченные в данный процесс гены расположены в хромосомах 2 (κ цепь), 22 (λ цепь), 14 (тяжелые цепи, α и γ цепи рецепторов Т-клеток) и 7 (β и δ цепи рецепторов Т-клеток). Хотя каждый из этих генов функционирует как «генная единица» производства цепи полипептидов, каждый ген существует в цепи ДНК как сложный «мультиген», состоящий из большого количества различных сегментов ДНК, которые могут быть свернуты или собраны вместе в различных модификациях, что приводит к возникновению многочисленных различных шаблонов ДНК. Например, мультиген тяжелых цепей содержит до 200 различных V (вариабельных) сегментов (VH); каждая кодировка соответствует специфической последовательности аминокислот в антиген-связывающем участке (вариабельном участке) тяжелой цепи иммуноглобулина. Ген тяжелой цепи также содержит множественные D (diversity – разнообразие), J (joining – соединение) и C (constant – постоянная область) сегменты, по одному для каждого подкласса и класса тяжелых цепей (μ, δ, γ1, γ2, γ3, γ4, α1, α2, ε). Специальный механизм соединяет по одному сегменту ДНК от каждой категории, формируя VDJC-последовательность, которая служит как функциональный ген, на котором образуется иРНК, кодирующая всю тяжелую цепь. Легкие цепи составляются подобно, за исключением того, что они не содержат сегментов D. Ген бета-цепи Tрецептора также содержит множественные V, D, J, и C гены, кодирующие тяжелую цепь, в то время как ген альфа-цепи T-рецептора содержит только множественные V и J сегменты с единственным C сегментом. РЕЗУЛЬТАТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АНТИТЕЛ С АНТИГЕНАМИ Антитела могут участвовать в следующих реакциях (рис. 4): o o o o o o преципитации; агглютинации; опсонизации; нейтрализации; клеточной цитотоксичности; разрушения клеток с участием комплемента. 231 Рис. 4. Типы реакций антител с антигенами В зависимости от типа реакции, в которой участвует антитело, оно может называться преципитином, агглютинином, опсонином, лизином или антитоксином (нейтрализующее антитело). М - макрофаг, K - К-клетка, С* - комплемент. Большинство иммуноглобулинов (антител) оказывают прямое влияние на антигены, с которым они специфично реагируют; например, формирование больших агрегатов может приводить к преципитации или агглютинации. Когда антиген является токсином, взаимодействие антиген-антитело может вызывать нейтрализацию токсического воздействия. В некоторых случаях накопление антител на поверхности антигенной частицы (опсонизация) вызывает повышение фагоцитарной активности макрофагов и нейтрофилов, которые имеют Fcрецепторы на своей поверхности. Этот процесс назван иммунным фагоцитозом. Взаимодействие между антигеном и антителом может вызывать структурные повреждения в Fcфрагменте молекулы иммуноглобулина, которые ведут к активации комплемента. КОМПЛЕМЕНТ Активация комплемента: комплемент – это система плазматических белков (C1-C9), которые существуют в неактивной форме и составляют приблизительно 10% глобулинов крови. Активация комплемента может происходить одним из 2 путей (рис. 5): 232 Рис. 5. Активация системы комплемента Активированные белки системы комплемента соединяются с комплексом антиген-антитело на поверхности антигенной клетки. Растворимые фрагменты комплемента, такие как С3а и С5а, распространяются в интерстициальной ткани. Роль других фрагментов (С3d, С3g) не достаточно ясна. A. Классический путь: классический путь активации комплемента начинается при взаимодействии IgM или IgG с антигеном. Взаимодействие антитела с антигеном приводит к фиксации C1 к Fcчасти молекулы антитела. При этом образуется C1q и возникает каскадная реакция (рис. 5). Ранние компоненты (C1, 4, 2) формируют C3 конвертазу, которая расщепляет C3. Конечный комплекс C56789 проявляет фосфолипазную активность и приводит к лизису мембраны клетки (обратите внимание, что полная последовательность выглядит следующим образом 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9). B. Альтернативный путь (пропердиновый путь): альтернативный путь отличается от классического пути только механизмом активации и ранними реакциями. Расщепление C3 в альтернативном пути не требует взаимодействия антигена с антителами или наличия ранних (C1, C4, C2) факторов комплемента. Каскад запускается аггрегированными комплексами IgG, сложными углеводами и бактериальными эндотоксинами. C3 конвертаза формируется взаимодействием пропердина (глобулин сыворотки), двух других факторов сыворотки (B и D) и ионов магния. Последовательность активации после расщепления C3 – та же самая, как в классическом пути. Результаты активации комплемента: активация комплемента связана с острым воспалительным ответом, характеризуемым вазодилятацией, увеличением сосудистой проницаемости и экссудацией 233 жидкости, опосредованными анафилотоксическими влияниями C3a и C5a. И C3a, и C5a обладают выраженным хемотаксическим эффектом для нейтрофилов, которые эмигрируют в область воспаления. Антиген удаляется путем 1) иммунного фагоцитоза, который вызывается опсонизирующим влиянием C3b, нейтрофилами и макрофагами, или 2) мембранным лизисом, который вызывает конечный продукт каскада комплемента. Рецепторы к комплементу: рецепторы к комплементу были обнаружены на поверхности большинства клеток. CD11 – это рецептор нейтрофилов и макрофагов к C3b. CD21 – это рецептор Влимфоцитов к C3b. CD35 – наиболее широко распространен-ный рецептор для C3b, найденный на эритроцитах и лейкоцитах; он связывает иммунные комплексы в плазме. ТИПЫ ИММУННОГО ОТВЕТА Основываясь на том, была ли иммунная система предварительно знакома с антигеном или нет, различается два типа иммунного ответа: первичный и вторичный. Первичный иммунный ответ Первичный иммунный ответ возникает при первой встрече со специфическим антигеном. Хотя антиген распознается почти сразу после попадания в организм, проходит несколько дней, прежде чем выработается достаточное количество иммуноглобулина, чтобы можно было обнаружить увеличение уровня иммуноглобулинов в сыворотке. В течение этого латентного периода те B-клетки, с рецепторами которых прореагировал специфический антиген, проходят от шести до восьми последовательных циклов деления, прежде чем образуется достаточно большой клон плазматических клеток, секретирующих антитела. IgM – первый иммуноглобулин, вырабатываемый в течение первичного ответа; затем вырабатывается IgG. Переключение от синтеза IgM к IgG или других иммуноглобулинов происходит как нормальные явление при активации В-клеток и происходит в результате переключения генов тяжелых цепей. Иммунологическая память Память – существенный компонент иммунного ответа, потому что она обеспечивает усиленный, более эффективный ответ на второе и последующие попадания антигена в организм. Механизм, лежащий в основе иммунологической памяти, окончательно не установлен. После стимуляции антигеном происходит пролиферация лимфоцитов (расширение клона), что приводит к образованию большого количества клеток исполнительного звена (плазматические клетки в системе Вклеток; цитотоксические T-клетки в системе Т-клеток), а также других малых лимфоцитов, которые повторно входят в митотический цикл и служат для пополнения группы клеток, несущих соответствующий рецептор. Предполагается, что так как эти клетки – результат вызваной антигеном пролиферации, то они способны к усиленному ответу при повторной встрече с антигеном (то есть, они действуют как клетки памяти). B семействе В-клеток эти клетки могут также подвергнуться переключению синтеза с IgM на IgG, что объясняет немедленное производство этими клетками IgG во время вторичного иммунного ответа. Вторичный иммунный ответ Вторичный иммунный ответ возникает при повторной встрече с антигеном. Повторное распознование происходит немедленно и производство иммуноглобулинов сыворотки, выявляемое при лабораторных исследованиях, происходит более быстро (за 2-3 дня), чем при первичном ответе. IgG – основной иммуноглобулин, секретируемый во время вторичного ответа. Кроме того, пиковый уровень выше и снижение происходит более медленно, чем при первичном ответе. Способность вызывать специфический вторичный ответ – функция иммунологической памяти. Этот специфический ответ необходимо дифференцировать от неспецифического увеличения уровня 234 иммуноглобулинов (против антигенов, отличающихся от первоначального антигена), который может возникать после антигенной стимуляции – это так называемый анамнестический ответ, который, вероятно, представляет собой случайную стимуляцию некоторых B-клеток лимфокинами, возникшими при специфическом ответе. Аномалии иммунного ответа Обычно иммунные реакции развертываются скрытно, при этом они приводят либо к полному разрушению антигенного агрессора, либо к частичному подавлению его патогенного действия, обеспечивая в организме состояние иммунитета. Однако при некоторых обстоятельствах эти реакции могут развиваться необычно. В одних случаях, при внедрении в организм чужеродного агента, они бывают настолько интенсивными, что приводят к повреждению тканей и сопровождаются феноменом воспаления: тогда говорят о реакции (или болезни) гиперчувствительности. Иногда, при определенных условиях, клетки организма приобретают антигенные свойства или в организме вырабатываются антитела, способные реагировать с нормальными антигенами клеток. В этих случаях говорят о заболеваниях вследствие аутоиммунизации или аутоиммунных болезнях. Наконец, существуют состояния, при которых, несмотря на поступление антигенного материала, иммунные реакции не развертываются. Такие состояния обозначают как несостоятельность иммунитета или иммунодефицит. Таким образом, иммунная система, которая в норме участвует в поддержании гомеостаза, может служить источником патологических состояний, обусловленных чрезмерной реакцией или недостаточностью ответа на агрессию, которые обозначают как иммунопатологические процессы. ИММУННАЯ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ Гиперчувствительность – это патологическая чрезмерно сильная иммунная реакция на чужеродный агент, которая приводит к повреждению тканей организма. Выделяется четыре различных типа гиперчувствительности (табл. 1). Все формы, кроме IV типа, имеют гуморальный механизм (то есть они опосредуются антителами); IV тип гиперчувствительности имеет клеточный механизм. При всех формах первоначальное поступление определенного антигена (сенсибилизирующая доза) вызывает первичный иммунный ответ (сенсибилизация). После короткого периода (1 или больше недель), в течение которого активируется иммунная система, гиперчувствительный ответ возникает на любое последующее поступление этого же антигена (разрешающая доза). Таблица 1 Механизмы реакций гиперчувствительности Типы Тип I Антитела Механизм Эффект IgE Тканевые базофилы Отек, бронхоспазм и базофилы крови Анафилаксия Примеры заболеваний Местные: экзема, бронхиальная астма Системные: анафилактический шок 235 Тип II (цитотоксичный) IgG или IgM (антирецепторный) Лизис, фагоцитоз, активация комплемента, опсонизация и клеточная цитотоксичность (Kклетки) Стимуляция Ингибирование Трансфузионные реакции и реакции на лекарства Тиреотоксикоз Тяжелая миастения Тип III (накопление иммунных комплексов в тканях) IgG или IgM Реакции типа Артюса Реакции типа сывороточной болезни Местные реакции: гиперчувствительный пневмонит Системная сывороточная болезнь Тип IV Нет антител Отсроченный тип гиперчувствительности Kонтактный дерматит Антиген Антиген в виде частицы Клетка, несущая антиген Антитела С* Комплемент ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ I (НЕМЕДЛЕННОГО) ТИПА Механизм развития (рис. 1): первое поступление антигена (аллергена) активирует иммунную систему, что приводит к синтезу антител – IgE (реагины), которые имеют специфическую реактивность против данного антигена. Затем они фиксируются на поверхностной мембране тканевых базофилов и базофилов крови благодаря высокому сродству (аффинности) IgE к Fc-рецепторам. Синтез антител в достаточном количестве для развития гиперчувствительности длится 1 или более недель. При последующем введении того же самого антигена происходит взаимодействие антитела (IgE) и антигена на поверхности тканевых базофилов или базофилов крови, что вызывает их дегрануляцию. Из цитоплазматических гранул тканевых базофилов в ткани выходят вазоактивные вещества (гистамин и разнообразные ферменты, которые участвуют в синтезе брадикинина и лейкотриенов), которые вызывают вазодилятацию, увеличение сосудистой проницаемости и сокращение гладкой мускулатуры. Тканевые базофилы также выделяют факторы, которые являются хемотаксичными для нейтрофилов и эозинофилов; при исследовании препаратов из тканей, где возникла реакция гиперчувствительности I типа, определяется большое количество эозинофилов, а также в крови больных наблюдается повышение количества эозинофилов. Эозинофилы активируют как свертывание крови, так и систему комплемента и способствуют дальнейшей дегрануляции базофилов крови и тканевых базофилов. Однако, эозинофилы также выделяют арилсульфатазу B и гистаминазу, которые разрушают лейкотриены и гистамин соответственно; таким образом они ослабляют аллергический ответ. 236 Рис. 1. Тип I гиперчувствительности В результате поступления первой («сенсибилизирующей») дозы антигена происходит синтез обладающих специфической реактивностью антител класса Е, которые адсорбируются на поверхности тканевых базофилов. При повторном попадании антигена реакция антиген-антитело происходит на поверхности тканевых базофилов, что приводит к их дегрануляции и выходу в ткани биологически активных веществ, которые вызывают повреждение тканей. Нарушения, возникающие при гиперчувствительности I типа: 237 Местные проявления – местное проявление гиперчувствительности I типа названо атопией. Атопия представляет собой врожденную предрасположенность, которая является семейной, к патологическому ответу против определенных аллергенов. Атопические реакции широко распространены и могут происходить во многих органах. Кожа – при попадании аллергена в кожу возникает немедленное покраснение, отек (иногда с появлением волдырей [крапивница]) и зуд; в некоторых случаях развиваются острый дерматит или экзема. Антиген может входить в контакт с кожей непосредственно, при инъекциях (в том числе и при укусах насекомых) или пероральном поступлении в организм (при пищевой и лекарственной аллергии). Слизистая носа – при вдыхании аллергена (например, пыльцы растений, шерсти животных) в слизистой оболочке носа возникает вазодилятация и гиперсекреция слизи (аллергический ринит). Легкие – ингаляция аллергенов (пыльца растений, пыль) ведет к сокращению гладкой мускулатуры бронхов и гиперсекреции слизи, что приводит к острой обструкции дыхательных путей и удушью (аллергическая бронхиальная астма). Кишечник – пероральное попадание аллергена (например, орехов, моллюсков, крабов) вызывает сокращение мускулатуры и секрецию жидкости, что проявляется в виде спастических болей в животе и диареи (аллергический гастроэнтерит). Системные проявления – анафилаксия – редкая, но чрезвычайно опасная для жизни системная реакция гиперчувствительности I типа. Попадание вазоактивных аминов в кровоток вызывает сокращение гладкой мускулатуры, распространенную вазодилятацию и увеличение сосудистой проницаемости с выходом жидкости из сосудов в ткани. Возникающие при этом периферическая сосудистая недостаточность и шок могут привести к смерти в течении нескольких минут (анафилактический шок). В менее тяжелых случаях увеличение сосудистой проницаемости ведет к аллергическому отеку, который имеет наиболее опасное проявление в гортани, т.к. он может вызвать фатальную асфиксию. Системная анафилаксия обычно возникает при инъекции аллергенов (например, пенициллина, чужеродной сыворотки, местных анестетиков, рентгенконтрастных веществ). Реже анафилаксия может возникать при пероральном поступлении аллергенов (моллюски, крабы, яйца, ягоды) или при попадании аллергенов в кожу (укусы пчел и ос). У сенсибилизированных людей даже небольшое количество аллергена может спровоцировать развитие смертельной анафилаксии (например, введение пенициллина внутрикожно (тест на гиперчувствительность к пенициллину)). ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ II ТИПА Механизм развития (рис. 2): гиперчувствительность II типа характеризуется реакцией антитела с антигеном на поверхности клетки хозяина, которая вызывает разрушение этой клетки. Вовлеченный антиген может быть собственным, но по каким-то причинам распознанным иммунной системой как чужеродный (при этом возникает аутоиммунное заболевание). Антиген также может быть внешним и может накапливаться на поверхности клетки (например, лекарство может быть гаптеном, при соединении с белком мембраны клетки и, таким образом, оно стимулирует иммунный ответ). 238 Рис. 2. Тип II гиперчувствительности В результате поступления первой (“сенсибилизирующей”) дозы антигена происходит синтез обладающих специфической реактивностью антител класса M и G. При повторном попадании антигена реакция антиген-антитело происходит на поверхности клеток, несущих антиген, что приводит к их лизису, в котором могут принимать участие несколько механизмов. Специфическое антитело, обычно IgG или IgM, синтезируемое против антигена, взаимодействует с ним на поверхности клетки и вызывает повреждение клетки несколькими путями: 239 1. Лизис клетки – активация каскада комплемента ведет к формированию “мембранатакующего” комплекса C5b6789, который вызывает лизис мембраны клетки. 2. Фагоцитоз – несущая антиген клетка поглощается фагоцитирующими макрофагами, которые имеют Fc или C3b рецепторы, что позволяет им распознавать комплексы антиген-антитело на клетке. 3. Клеточная цитотоксичность – комплекс антиген-антитело распознается несенсибилизированными “нулевыми” лимфоцитами (К-клетки; см. Иммунитет), которые уничтожают клетку. Этот тип гиперчувствительности иногда классифицируется отдельно как VI тип гиперчувствительности. 4. Изменение функции клеток – антитело может реагировать с поверхностными молекулами клетки или рецепторами, вызывая или усиление, или ингибирование определенной метаболической реакции, не вызывая некроз клетки (см. Стимуляция и ингибирование при гиперчувствительности, ниже). Некоторые авторы классифицируют этот феномен отдельно как V тип гиперчувствительности. Проявления реакции гиперчувствительности II типа зависят от типа клетки, несущей антиген. Обратите внимание, что реакции на переливание крови – фактически нормальные иммунные ответы против чужеродных клеток. Они идентичны по механизму реакции гиперчувствительности II типа и также неблагоприятно воздействуют на больного, в связи с чем гемотрансфузионные осложнения часто рассматриваются вместе с нарушениями, возникающими при гиперчувствительности. 1. Реакции с разрушением эритроцитов. Постгемотрансфузионные реакции – антитела в сыворотке пациента реагируют с антигенами на переливаемых красных клетках, вызывая или опосредованный комплементом внутрисосудистый гемолиз, или отсроченный гемолиз в результате иммунного фагоцитоза селезеночными макрофагами. Существует большое количество эритроцитарных антигенов, которые могут вызывать гемолитические реакции при переливаниях (ABO, Rh, Kell, Kidd, Lewis и т.д.). Также, гемолиз может возникать при повторном переливании Rh+ крови Rh– пациенту. Кроме того, переливаемая кровь непосредственно может содержать антитела, которые реагируют против клеток хозяина, но в связи с высоким разведением в общем объеме крови эта реакция имеет обычно небольшие клинические последствия. Для предотвращения этих реакций необходимо проверять совместимость крови. Гемолитическая болезнь новорожденных развивается при проникают через плаценту материнских антител, которые проявляют активность против антигенов эритроцитов плода (Rh и ABO) и разрушают их. Гемолитическая болезнь новорожденных чаще наблюдается при Rhнесовместимости, т.к. анти-Rh антитела в плазме матери обычно являются IgG, которые легко проникают через плаценту. Анти-А и анти-В антителами обычно является IgM, который в норме не могут проникать через плаценту. Другие гемолитические реакции – гемолиз могут быть вызван лекарствами, которые действуют как гаптены в комбинации с белками мембраны эритроцитов или он может развиваться при инфекционных болезнях, связанных с возникновением антиэритроцитарных антител, например, при инфекционном мононуклеозе, микоплазменной пневмонии. 2. Реакции с разрушением нейтрофилов – материнские антитела к антигенам нейтрофилов плода могут вызывать неонатальную лейкопению, если они проникают через плаценту. Иногда возникают посттрансфузионные реакции благодаря активности сыворотки хозяина против лейкоцитарных HLA антигенов донора. 3. Реакции с разрушением тромбоцитов – посттрансфузионные лихорадочные реакции и неонатальная тромбоцитопения могут возникать в результате факторов, описанных выше для лейкоцитов. Идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура – частое аутоиммунное заболевание, при котором образуются антитела против собственных антигенов мембраны тромбоцитов. 4. Реакции на базальной мембране – антитела против антигенов базальных мембран в почечных клубочках и легочных альвеол возникают при синдроме Гудпасчера. Повреждение ткани возникает в результате активации комплемента. 240 5. Стимуляция и ингибирование при гиперчувствительности: некоторые авторы классифицируют ингибирование и стимуляцию, связанные с гиперчувствительностью, как V тип гиперчувствительности. Стимуляция – при образовании антител (IgG), которые связываются с рецепторами к ТТГ на фолликулярных эпителиальных клетках щитовидной железы развивается болезнь Грейвса (первичный гипертиреоидизм). Это взаимодействие ведет к стимуляции фермента аденилатциклазы, что приводит к увеличению уровня цАМФ и к секреции повышенного количества гормонов щитовидной железы. Ингибирование – ингибирующие антитела играют ключевую роль при тяжелой миастении (myasthenia gravis) – заболевании, которое характеризуется нарушением нервно-мышечной передачи и возникновением мышечной слабости. Болезнь вызывается антителами (IgG), направленными против ацетилхолиновых рецепторов на моторной концевой пластинке. Антитела конкурируют с ацетилхолином за место связывания на рецепторе, блокируя таким образом передачу нервного импульса. Механизм ингибирования также лежит в основе пернициозной анемии, при которой антитела связются с внутренним фактором и ингибируют поглощение витамина B12. ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ III ТИПА Механизм развития (рис. 3): взаимодействие антигена и антитела может приводить к формированию иммунных комплексов, или местно в участке повреждения, или генерализованно в кровотоке. Накопление иммунных комплексов в различных участках организма активирует комплемент и вызывает острое воспаление и некроз. 241 Рис. 3. Тип III гиперчувствительности При III типе гиперчувствительности происходит накопление иммунных комплексов в тканях. Это ведет к активации комплемента, что сопровождается повреждением тканей и развитием острого воспаления. Иммунокомлексные заболевания могут быть системными, которые вызываются циркулирующими антителами (например, сывороточная болезнь), или местными в результате формирования иммунных комплексов в месте поступления антигена ( феномен Артюса). 242 Различается два типа иммунокомплексного повреждения: 1. Реакции типа феномена Артюса – при реакциях типа феномена Артюса некроз ткани происходит в участке введения антигена. Повторные введения антигена приводят к накоплению большого количества преципитирующих антител в сыворотке. Последующее введение того же самого антигена ведет к формированию больших антиген-антительных комплексов, которые оседают локально в маленьких кровеносных сосудах, где они активируют комплемент, что сопровождается развитием тяжелой местной острой воспалительной реакции с кровоизлияниями и некрозом. Это явление наблюдается очень редко. Оно бывает в коже после повторного введения антигена (например, при вакцинации от бешенства, когда делаются многократные введения вакцины). Степень выраженности воспаления зависит от дозы антигена. Гиперчувствительность III типа, как полагают, ответственна за возникновение гиперчувствительного пневмонита, заболевания легких, которое проявляется кашлем, диспноэ и лихорадкой через 6-8 часов после вдыхания некоторых антигенов (табл. 2). Если поступления антигена повторяются, то возникает хроническое гранулематозное воспаление. I и IV типы гиперчувствительности могут сосуществовать с III типом. 2. Реакции типа сывороточной болезни – реакции типа сывороточной болезни, вызываемые также иммунокомлексным повреждением, встречаются чаще, чем реакции типа феномена Артюса. Течение реакций зависит от дозы антигена. Повторное поступление большой дозы антигена, например, чужеродных белков сыворотки, лекарств, вирусных и других микробных антигенов, приводит к формированию в крови иммунных комплексов. В присутствии излишка антигена они остаются маленькими, растворимыми и циркулируют в кровотоке. В конечном счете они проходят через эндотелиальные поры мелких сосудов и накапливаются в их стенке, где они активируют комплемент и приводят к опосредованному комплементом некрозу и острому воспалению стенки сосуда (некротизирующий васкулит). Васкулит может быть генерализованным, поражая большое количество органов (например, при сывороточной болезни благодаря введению чужеродной сыворотки или при системной красной волчанке, аутоиммунном заболевании) или может затрагивать отдельный орган (например, при постстрептококковом гломерулонефрите). Иммунокомплексное повреждение может происходить при многих заболеваниях. При некоторых из них, включая сывороточную болезнь, системную красную волчанку и постстрептококковый гломерулонефрит, иммунокомплексное повреждение ответственно за главные клинические проявления болезни. При других, типа гепатита B, инфекционного эндокардита, малярии и некоторых типов злокачественных опухолей, иммунокомплексный васкулит возникает как осложнение болезни. Таблица 2 Различные антигены, вызывающие гиперчувствительный пневмонит Заболевание Причина Источник антигена Легкие фермера Сенная пыль Micropolyspora faeni Багассоз Сахарная пыль Термофильные актиномицеты Пневмонит от кондиционеров воздуха Увлажнители и кондиционеры воздуха Термофильные актиномицеты Пневмонит от красного дерева, клена, кедра Пыль коры, древесные опилки Термофильные актиномицеты, Cryptostroma corticale, древесные опилки Легкие грибника Грибы, компост Термофильные актиномицеты Легкие сыроделов Сырная пыль Penicillium casei Легкие пивоваров Пивная пыль (дрожжи) Aspergillus clavatus 243 Легкие птицефермера Выделения птиц и сыворотка Белки сыворотки птиц “Ферментные” легкие Детергенты ферментов Алкалаза, получаемая из Bacillus subtilis Лекарственный Лекарства, индустриальные гиперчувствительный пневмонит материалы Легкие банщика Нитрофурантоин, кромолин, гидрохлоротиазид, др. Загрязненный пар в банях, саунах Aspergillus pullulans Диагностика иммунокомплексных заболеваний: достоверный диагноз иммунокомплексного заболевания может быть установлен при обнаружении иммунных комплексов в тканях при электронной микроскопии. Редко большие иммунные комплексы могут быть видны при световой микроскопии (например, при постстрептококковом гломерулонефрите). Иммунологические методы (иммунофлюоресценция и иммунопероксидазный метод) используют меченые анти-IgG, анти-IgM, анти-IgA или антикомплементные антитела, которые связываются с иммуноглобулинами или комплементом в иммунных комплексах. Также существуют методы определения циркулирующих в крови иммунных комплексов. ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ IV (ЗАМЕДЛЕННОГО) ТИПА Механизм развития (рис. 4): в отличие от других реакций гиперчувствительности, в гиперчувствительности замедленного типа участвуют клетки, а не антитела. Этот тип опосредуется сенсибилизированными T-лимфоцитами, которые или непосредственно проявляют цитотоксичность, или путем секреции лимфокинов. Реакции гиперчувствительности IV типа обычно возникают через 24– 72 часа после введения антигена сенсибилизированному человеку, что отличает данный тип от I типа гиперчувствительности, который часто развивается в пределах минут. 244 Рис. 4. Тип IV гиперчувствительности При первом поступлении антигена происходит первичный иммунный ответ с накоплением сенсибилизированных Т-лимфоцитов. Повторное введение приводит к возникновению вторичного иммунного ответа с образованием многочисленных Т-киллеров. Они могут вызывать лизис клеток непосредственно или путем выброса лимфокинов, что может приводить к возникновению гранулематозного воспаления с казеозным некрозом. При гистологическим исследовании тканей, в которых протекает реакция гиперчувствительности IV типа, выявляется некроз клеток и выраженная лимфоцитарная инфильтрация. 245 Прямая цитотоксичность T-клеток играет важную роль при контактном дерматите, в ответе против опухолевых клеток, инфицированных вирусом клеток, пересаженных клеток, несущих чужеродные антигены и при некоторых аутоиммунных болезнях. T-клеточная гиперчувствительность в результате действия различных лимфокинов также играет роль при гранулематозном воспалении, вызванных микобактериями и грибами. Проявление этого типа гиперчувствительности – основа кожных тестов, используемых в диагностике этих инфекций (туберкулиновая, лепроминовая, гистоплазминовая и кокцидиоидиновая пробы). При этих тестах внутрикожно вводятся инактивированные микробные или грибковые антигены. При положительной реакции через 24–72 часа в месте введения развивается гранулематозное воспаление, которое проявляется в виде образования папулы. Положительный тест указывает на наличие отсроченной гиперчувствительности против введенного антигена и является свидетельством того, что организм ранее встречался с данным антигеном. Нарушения, возникающие при гиперчувствительности IV типа: гиперчувствительность замедленного типа имеет несколько проявлений: Инфекции – при инфекционных заболеваниях, вызванных факультативными внутриклеточными микроорганизмами, например, микобактериями и грибами, морфологические проявления гиперчувствительности замедленного типа наблюдается является эпителиоидно-клеточная гранулема с казеозным некрозом в центре. Аутоиммунные болезни – при тиреоидите Хашимото и аутоиммунный гастрите, связанным с пернициозной анемией, прямое действие T-клеток против антигенов на клетках хозяина (эпителиальные клетки щитовидной железы и париетальные клетки в желудке) ведет к прогрессивному разрушению этих клеток. Контактный дерматит – при вхождении антигена в прямой контакт с кожей возникает локальный гиперчувствительный ответ IV типа, участок которого точно соответствует области контакта. Наиболее часто антигенами являются никель, лекарства, красители одежды и т.д. Отторжение трансплантата (см. далее). МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНАХ ПРИ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ Морфологически при антигенной стимуляции (сенсибилизации) организма наиболее выраженные изменения наблюдаются в лимфатических узлах, прежде всего регионарных к месту поступления антигена. Лимфатические узлы увеличены в размерах, полнокровные. При I-III типах гиперчувствительности в светлых центрах фолликулов коркового и в мякотных тяжах мозгового слоев выявляется обилие плазмобластов и плазматических клеток. Количество Т-лимфоцитов уменьшено. В синусах отмечается большое количество макрофагов. Степень макрофагально-плазмоцитарной трансформации лимфоидной ткани отражает напряженность иммуногенеза и прежде всего уровень выработки антител (иммуноглобулинов) клетками плазмоцитарного ряда. Если в ответ на антигенную стимуляцию развиваются преимущественно клеточные иммунные реакции (IV тип гиперчувствительности), то в лимфатических узлах в паракортикальной зоне пролиферируют в основном сенсибилизированные лимфоциты, а не плазмобласты и плазматические клетки. При этом происходит расширение Т-зависимых зон. Селезенка увеличивается, становится полнокровной. При I-III типах гиперчувствительности на разрезе хорошо видны резко увеличенные большие серовато-розоватые фолликулы. Микроскопически отмечается гиперплазия и плазматизация красной пульпы, обилие макрофагов. В белой пульпе, особенно по периферии фолликулов также много плазмобластов и плазмоцитов. При IV типе 246 гиперчувствительности морфологическая перестройка аналогична изменениям, наблюдаемым в лимфатических узлах в Т-зонах. Кроме того, в органах и тканях, в которых развивается реакция гиперчувствительности немедленного типа – ГНТ (I, II, III типы), имеет место острое иммунное воспаление. Оно характеризуется быстротой развития, преобладанием альтеративных и экссудативных изменений. Альтеративные изменения в виде мукоидного, фибриноидного набухания и фибриноидного некроза наблюдаются в основном веществе и волокнистых структурах соединительной ткани. В очаге иммунного воспаления выражена плазморрагия, выявляется фибрин, нейтрофилы, эритроциты. При IV типе гиперчувствительности (реакция гиперчувствительности замедленного типа – ГЗТ) лимфоцитарная и макрофагальная инфильтрация (сенсибилизированные лимфоциты и макрофаги) в очаге иммунного конфликта являются выражением хронического иммунного воспаления. Для доказательства принадлежности морфологических изменений к иммунной реакции необходимо применение иммуногистохимического метода, в некоторых случаях может помочь электронномикроскопическое исследование. ОТТОРЖЕНИЕ ТРАНСПЛАНТАТА Распространенность операций по трансплантации тканей (органов) заметно увеличилась в клинической практике за последние два десятилетия. В настоящее время успешно проводятся операции по трансплантации роговицы, кожи и костей. Трансплантация почек выполняется с большим успехов во многих крупных медицинских центрах. Пересадка сердца, легких, печени и костного мозга – все еще экспериментальные процедуры, но успех этих операций увеличивается с каждым днем. Факторами, ограничивающими трансплантацию тканей, являются иммунологические реакции против пересаженных клеток и наличие соответствующих донорских органов. Не вызывает иммунологических реакций отторжения аутотрасплантация – трансплантация собственных тканей хозяина из одной части организма в другую (например, кожи, костей, вен), а также обмен тканями между генетически идентичными (монозиготными) близнецами (изотрансплантат), так как ткань воспринимается как “своя”. При пересадке бессосудистых трансплантатов (например, роговицы) реакция иммунологического отторжения не появляется, так как отсутствие кровообращения в трансплантате предотвращает контакт иммунных клеток с антигенами, а для развития иммунного ответа необходимо соприкосновение антигена с клетками иммунной системы. Трансплантация ткани между генетически разнородными людьми вызывает иммунологический ответ, который может вести к отторжению. Выраженность реакции отторжения увеличивается по мере роста генетических различий между донором и реципиентом. В настоящее время почти все органы пересаживаются от людей. Пересадка органов между генетически различными членами одного и того же вида названа аллотрасплантантацией. Ксенотрансплантация (гетерологическая трансплантация) – это пересадка органов между особями разных видов (например, известен случай пересадки сердца бабуина ребенку); такой вид трансплантации сопровождается тяжелой иммунологической реакцией и практически не используется. Трансплантационные антигены (антигены гистосовместимости). Иммунологическая реактивность против пересаженных клеток может быть направлена против большого количества антигенов на поверхностной мембране клеток. Антигены на эритроцитах: хотя антигены ABO, Rh, MNS и других систем групп крови не являются собственно антигенами гистосовместимости, совместимость между эритроцитами донора и сывороткой реципиента очень важна и при переливаниях крови, и при трансплантации тканей. Достигнуть такой совместимости легко, потому что имеются относительно небольшое количество различных клинически существенных групп антигенов. 247 Антигены на поверхности клеток тканей: 1. HLA-комплекс – антигены HLA-комплекса (HLA – human leukocyte antigen – человеческий антиген лейкоцитов) – антигены гистосовместимости (то есть, генетически детерминированные изоантигены, которые вызывают иммунный ответ при трансплантации в организм другого человека). У человека главный комплекс гистосовместимости (MHC) – это участок хромосомы, содержащий гены, которые определяют синтез антигенов гистосовместимости – находится на коротком плече 6 хромосомы. A. Молекулярные классы MHC-региона – молекулы, кодируемые MHC-областью разделены на три класса: I, II и III. Молекулы I класса – HLA-A, HLA-B и HLA-C – кодируются тремя отдельными парами генных локусов. Антигены I класса, впервые найденные на лейкоцитах (отсюда термин HLA), экспрессируются (синтезируются и выводятся на клеточную поверхность) почти во всех тканях (продукт четвертого локуса I класса, HLA-G, экспрессируется только в трофобласте). Молекулы I класса играют важную роль при распознавании антигена цитотоксическими T-клетками (CD8). Молекулы II класса кодируются тремя или более генными локусами (DR, DP и DQ). HLA-DR антигены известны также как Ia антигены по аналогии с антигенами иммунного ответа у мышей. Антигены II класса имеют ограниченное распространение в тканях, преимущественно на B-клетках, макрофагах, обрабатывающих антиген, и активированных T-клетках; они участвуют в распознавании антигена T-клетками (хелперами; CD4). В 6 хромосоме между генами I и II классов находятся гены, кодирующие молекулы III класса (которые включают факторы комплемента 2, 4a и 4b) и цитокины TNFα и TNFβ. B. Генетика – в клетках человека для каждого HLA-локуса имеются два аллеля (альтернативных формы гена), которые кодируют, соответственно, два HLA-антигена в клетке. Оба антигена экспрессируются, поэтому все ядросодержащие клетки в организме имеют четыре пары антигенов (A, B, C и D), т.е. в общей сложности как минимум восемь HLA-антигенов (для простоты считается, что HLA-D не имеет разновидностей). Таким образом человек наследует одну аллель в каждом локусе от каждого родителя (то есть, восемь HLA антигенов на клетке, четыре унаследованы от одного родителя и четыре от другого). Сложность системы HLA антигенов объясняется существованием большого количества различных возможных аллелей для каждого локуса (по крайней мере 20 для HLA-A, 40 для HLA-B, 10 для HLA-C и 40 HLA-D). Они кодируют соответствующее число HLA антигенов в клетках: то есть, в общей популяции любые два из 20 различных антигенов могут быть закодированы в локусе А, любые два из 40 в локусе B и т.д. Огромное число возможных комбинаций HLA антигенов приводит к низкой вероятности того, что два индивидуума будут иметь идентичный тип HLA. Так как HLA локусы близко расположены в 6 хромосоме они обычно наследуются как гаплотипы (то есть, без рекомбинации; плод получает материнские группы A, B, C и D и отцовские группы A, B, C и D). Поэтому среди потомства двух родителей имеется приблизительно 1:4 случаев полного совпадения (двух-гаплотипные) HLA антигенов, 1:2 случаев одно-гаплотипного сходства HLA антигенов и 1:4 случаев полного несоответствия HLA антигенов. Высокая степень совместимости редко наблюдается у двух неродственных людей, поэтому трансплантация органов родственников чаще имеет положительные результат, чем при трансплантации генетически несвязанных органов. При определении HLA совместимости используются периферические лимфоциты крови. Определение совместимости по HLA-A, HLA-B, HLA-C и HLA-DR антигенам производится путем использования набора антисывороток с антителами известной HLA специфичности; то есть, HLA тип определяется серологически. Так как другие HLA-D антигены не могут быть определены серологически (т.к. невозможно получить соответствующие антисыворотки), совместимость по ним определяется методами смешанной культуры лимфоцитов. Выживание почечного аллотрасплантата самое 248 высокое, когда донор и реципиент близко согласованы по HLA-A, HLA-B и HLA-DR антигенам. 2. Другие антигены гистосовместимости – факт наличия иммунологических реакций при пересаживании полностью HLA совместимых тканей позволяет сделать вывод, что присутствуют другие активные антигены гистосовместимости в клетках, но они еще недостаточно изучены. Механизмы отторжения трансплантата (табл. 3). При отторжении трансплантата играют роль и гуморальные, и клеточные механизмы. Хотя отторжение трансплантата иногда рассматривают как проявление феномена гиперчувствительности, потому что происходит повреждение клеток, это – фактически нормальный иммунный ответ на чужеродные антигены. Таблица 3 Иммунологические механизмы, принимающие участие в отторжении трансплантата Активные иммунные факторы у реципиента Предсуществующие антитела против трансплантационных антигенов донора Циркулирующие антитела образуются в результате действия гуморального иммунитета против трансплантационных антигенов донора Типы гиперчувствительности Места поражения в трансплантате Патологический эффект Тип II (цитотоксичный) Тип III (иммунокомплексный, местный, типа феномена Артюса) Мелкие кровеносные сосуды в тканях донора Тип II (цитотоксичный) Паренхиматозные Острый некроз клетки паренхиматозных клеток Тип III Мелкие (иммунокомплексный, кровеносные местный, типа феномена сосуды Артюса) Циркулирующие Тип IV антитела образуются в результате действия гуморального иммунитета против трансплантационных антигенов донора Kлинический тип отторжения Фибриноидный Острейшее некроз и тромбоз отторжение маленьких сосудов, ишемический некроз паренхиматозных клеток Фибриноидный некроз и тромбоз маленьких сосудов, фиброз интимы и переход в хроническую фазу Паренхиматозные Прогрессирующий, клетки постепенный некроз паренхиматозных клеток Острое отторжение Острое отторжение, хроническое отторжение Хроническое отторжение Гуморальные механизмы: гуморальные механизмы опосредованы антителами, которые могут присутствовать в сыворотке реципиента перед трансплантацией или развиваться после пересадки чужеродной ткани. Предоперационное определение уже присутствующих антител против пересаженных клеток выполняется путем прямого определения совместимости тканей, которая выполняется in vitro постановкой реакции между клетками донора (лимфоцитами крови) и сывороткой реципиента. Гуморальные факторы повреждают пересаженную ткань путем реакций, которые 249 эквивалентны реакциям гиперчувствительности II и III типов. Взаимодействие антител с антигеном на поверхности пересаженных клеток приводит к некрозу клеток, а накопление иммунных комплексов в кровеносных сосудах активирует комплемент, что приводит к развитию острого некротизирующего васкулита или хронического фиброза интимы с сужением сосудов. Иммуноглобулины и комплемент в таких препаратах можно обнаружить иммунологическими методами. Клеточные механизмы: клеточные механизмы отторжения вызывают T-лимфоциты, которые становятся сенсибилизированными к пересаженным антигенам. Эти лимфоциты вызывают повреждение клеток путем прямой цитотоксичности и путем секреции лимфокинов. Повреждение Тклетками характеризуется некрозом паренхиматозных клеток, лимфоцитарной инфильтацией и фиброзом. Клеточные механизмы в процессе отторжения более важны, чем гуморальные. Клинические типы отторжения трансплантата Отторжения трансплантата имеет несколько форм: от быстротечной реакции, протекающей в течении нескольких минут после трансплантации, до медленных реакций, проявляющихся нарушением функций пересаженных тканей через несколько лет после трансплантации. Механизмы, вовлеченные в эти различные типы отторжения, также различны. Острейшее отторжение: острейшее отторжение – молниеносная реакция, протекающая в пределах нескольких минут после трансплантации и характеризующееся тяжелым некротическим васкулитом с ишемическим повреждением пересаженного органа. Накопление иммунных комплексов и активация комплемента в стенке вовлеченных сосудов могут определяться иммунологическими методами. Острейшее отторжение вызывается присутствием в сыворотке реципиента высоких уровней предсуществующих антител против антигенов на пересаженных клетках. Реакция антител с антигенами вызывает иммунокомплексное (типа феномена Артюса) повреждение в сосудах трансплантата. После начала применения техники прямого определения совместимости тканей острейшее отторжение стало редкостью. Острое отторжение: острое отторжение наблюдается довольно часто и может протекать от нескольких дней до месяцев после трансплантации. Оно является острым потому, что даже если признаки отторжения появляются через несколько месяцев после трансплантации и быстро прогрессирует с момента его начала. Острое отторжение характеризуется некрозом клеток и нарушением функций органа (например, острый некроз миокарда и сердечная недостаточность при пересадке сердца). При остром отторжении участвуют и гуморальные, и клеточные механизмы. Иммунные комплексы депонируются в мелких сосудах трансплантата и вызывают острый васкулит, ведущий к ишемическим изменениям. Клеточное иммунное отторжение характеризуется некрозом паренхиматозных клеток и лимфоцитарной инфильтацией тканей. При пересадке почек острое отторжение проявляется в виде острой почечной недостаточности в результате некроза почечных канальцев с лимфоцитарной инфильтрацией интерстициальной ткани. Для предупреждения и лечения острого отторжения применяют иммуносупрессивные лекарствами, например, кортикостероиды (преднизолон) и циклоспорины, или антилимфоцитарную сыворотку, которая разрушает Т-клетки пациента. Хроническое отторжение: хроническое отторжение наблюдается в наибольшем количестве пересаженных тканей и вызывает прогрессирующее ухудшение функции органа в течении месяцев или лет. У пациентов часто имеются эпизоды острого отторжения, приостановленные иммуносупрессивной терапией. При хроническом отторжении активируется клеточный иммунитет (IV тип гиперчувствительности), что приводит к прогрессивному уничтожению паренхиматозных клеток. В 250 пораженной ткани развивается фиброз с лимфоцитарной инфильтрацией. В некоторых случаях присутствие хронического васкулита указывает на параллельное воздействие антител. При лечение хронического отторжения пытаются достичь баланса между повреждением трансплантата и выраженностью токсического влияния иммуносупрессивных лекарств, которые обычно используются для предотвращения отторжения. АУТОИММУННЫЕ БОЛЕЗНИ Иммунологическая толерантность к собственным антигенам Иммунная система распознает собственные антигены организма как “свои” антигены и не реагирует на них (естественная толерантность). Аутоиммунные болезни возникают при нарушении этой естественной толерантности, что ведет к иммунному ответу против собственных антигенов. Естественная толерантность к антигенам возникает при встречи иммунной системы с антигеном в эмбриональном периоде жизни. Снижение естественной толерантности (аутоиммунитет) Аутоиммунитет представляет собой поломку естественной толерантности с последующим возникновением специфического гуморального и/или клеточного ответа против собственных антигенов организма. Повреждение клеток при аутоиммунных болезнях вызвано и гуморальной, и клеточной гиперчувствительностью (типы II, III и IV). Имеется несколько различных механизмов развития аутоиммунных заболеваний (табл. 4). Таблица 4 Механизмы развития аутоиммунных заболеваний Механизмы Контакт с иммунной системой скрытых антигенов Антигены, вовлеченные в патогенез Тиреоглобулин (?) Причины развития В норме тиреоглобулин скрыт в фолликулах щитовидной железы Аутоиммунные заболевания Тиреоидит Хашимото Белки хрусталика Хрусталик не имеет сосудов, в Симпатический норме белки скрыты от иммунной офтальмит системы Антигены сперматозоидов Антигены возникают в постнатальной жизни Бесплодие (у мужчин) Повреждение Лекарства, вирусные собственных антигенов и другие инфекции Присоединение гаптенов, частичное разрушение Гемолитические анемии, ? системная красная волчанка, ? ревматические болезни Снижение концентрации супрессорных антител Дефицит В-клеток; врожденная агаммаглобулинемия Брутона Многие типы Дефицит Т-клеток, поствирусные Редко наблюдается Многие типы Снижение количества Т- Многие типы 251 супрессоров инфекции Активация супрессированных клонов лимфоцитов Вирус ЭпштейнБарра; ? другие вирусы Стимуляция В-клеток ? Ревматоидный артрит Появление "запрещенных" клонов Многие типы Опухолевая трансформация лимфоцитов; злокачественная лимфома и лимфоцитарная лейкемия Гемолитическая анемия, тромбоцитопения Перекрестный Антистрептококковые Антитела против внешних иммунитет на внешние антитела и антигенов действуют на и собственные антигены миокардиальные собственные антигены антигены Нарушения в генах иммунного ответа (Ir антигенах) Различные типы Ревматические заболевания Потеря контроля над иммунным Многие типы1 ответом в результате недостатка Ir антигенов Гены иммунного ответа (Ir антигены) тесно связаны с HLA антигенами. При аутоиммунных заболеваниях, при которых наблюдается повреждение Ir антигенов, определяется увеличение распространенности некоторых HLA типов (табл. 6). 1 Типы аутоиммунных болезней Большое количество болезней, как предполагается, имеют в основе развитие аутоиммунитета (табл. 5). Вовлеченные антигены могут локализоваться на определенных типах клеток (органоспецифичные аутоиммунные болезни) или они могут быть универсальными клеточными компонентами типа нуклеиновых кислот и нуклеопротеинов (системные или органонеспецифичные аутоиммунные болезни). При некоторых органоспецифичных аутоиммунных болезнях могут определяться циркулирующие антитела против неспецифических клеточных элементов (например, антимитохондриальные антитела при первичном билиарном циррозе). Некоторые из них имеют диагностическую значимость, но не обязательно играют существенную роль в патогенезе болезни; формирование аутоантител может отражать попадание скрытых антигенов в кровь в результате другого какого-то типа повреждения (например, у 30% пациентов с инфарктом миокарда, возникшим в результате ишемии, обнаруживаются циркулирующие антитела к сердечной мускулатуре после 6 недели). В норме формирование таких антител подавляется в течении нескольких недель. Таблица 5 Механизмы развития аутоиммунных заболеваний Заболевание Аутоантитела1 Системные заболевания Системная красная волчанка Антиядерные Анти-ДНK (двойной нити) Анти-ДНК (одинарной нити) Антирибонуклеопротеидные Другие Смешанные заболевания соединительной ткани Антиядерные Антирибонуклеопротеидные 252 Прогрессирующий системный склероз Антиядерные Антицентромерные Дерматомиозит Антиядерные Антимиоглобиновые Ревматоидный артрит (и синдром Шегрена) Антииммуноглобулиновые (ревматоидный фактор) Тяжелая миастения Органоспецифические заболевания Против ацетилхолиновых рецепторов Тиреоидит Хашимото Против тиреоглобулина Болезнь Грейвса (токсический зоб) Стимулирующий щитовидную железу иммуноглобулин Инсулинорезистентный диабет Против инсулиновых рецепторов Ювенильный инсулинозависимый диабет Антиинсулиновые Против клеток островкового аппарата Синдром Гудпасчера Против базальной мембраны легких и почек Пернициозная анемия Против париетальных клеток желудка Против внутреннего фактора Болезнь Аддисона Антипочечниковые антитела Буллезный пемфигоид Против базальной мембраны кожи Обыкновенная пузырчатка Против межклеточного вещества кожи Гипопаратиреоидизм Против клеток паращитовидных желез Первичный билиарный цирроз Антимитохондриальные Хронический активный гепатит Антиядерные Антигепатоцитарные Против гладкой мускулатуры Витилиго Против меланоцитов Бесплодие (у мужчин) Антисперматозоидные Бесплодие (у женщин) Антиовариальные (против желтого тела) Гемолитическая анемия Антиэритроцитарные Нейтропения Антилейкоцитарные Тромбоцитопения Антитромбоцитарные Данные антитела обнаруживаются не у всех больных с этой патологией (например, соответствующие антитела при тиреоидите Хашимото определяются у 90% больных, при микседеме – у 70%, при токсическом зобе – у 40%, при нетоксическом зобе и раке щитовидной железы – у 30%, пернициозной анемии – у 25%). В 5-10% такие антитела определяются у здоровых людей. 1 Для большого количества аутоиммунных болезней прослеживается семейная предрасположенность (например, для системной красной волчанки, тиреоидита Хашимото, пернициозной анемии); определенные аутоиммунные болезни могут быть связанны со специфическими HLA антигенами (например, HLA-D3 с системной красной волчанкой [табл. 6]). Исследование важной роли молекул MHC I и II класса (HLA-молекул) в стадии распознавания антигена при иммунном ответе позволило понять их значение. Близкое пространственное взаиморасположение различных HLA генов на 6 хромосоме может тогда объяснить связь определенных типов HLA с патологией иммунного ответа. 253 Таблица 6 Определенные HLA антигены и их связь с аутоиммунными заболеваниями HLA антигены Связанные заболевания DR2 Множественный склероз, синдром Гудпасчера DR3 Целиакия, тяжелая миастения, токсический зоб, системная красная волчанка, инсулинзависимый сахарный диабет DR4 Ревматоидный артрит, обыкновенная пузырчатка, IgA нефропатия DR5 Тиреоидит Хашимото, пернициозная анемия, ювенильный ревматоидный артрит B27 Анкилозирующий спондилит, увеит Возможно увеличение риска развития заболеваний у пациентов, имеющих данный HLA антиген: у лиц с HLA-B27 заболеваемость анкилозирующим спондилитом в 90 раз выше. Большинство больных анкилозирующим спондилитом (80-90%) имеют HLA-B27, в общей сложности 8% людей имеют данный антиген. 1 Механизмы повреждения клеток при аутоиммунных болезнях Механизмы, вовлеченные в процессы повреждения клеток при аутоиммунных болезнях, включают II, III и IV типы гиперчувствительности. II тип (цитотоксический) гиперчувствительности – механизм, ответственный за большое количество органоспецифических болезней типа аутоиммунной гемолитической анемии и простой пузырчатки. При многих органо-специфичных аутоиммунных болезнях также играет важную роль гиперчувствительность IV типа – например, при тиреоидите Хашимото. T-клеточная прямая цитотоксичность является доминирующим механизмом повреждения клеток, даже при наличии антител против фолликулярных клеток в крови, которые вероятно способствуют некрозу клеток путем активации II типа (цитотоксического) гиперчувствительности. Стимулирующий эффект II типа гиперчувствительности ответственен за первичный гипертиреоидизм (болезнь Грейвса). Ингибирующий эффект II типа гиперчувствительности ответственен за тяжелую миастению, некоторые случаи ювенильного сахарного диабета, связанного с наличием антител против инсулиновых рецепторов, и за некоторые случаи пернициозной анемии, связанной с присутствием антител, которые ингибируют действие внутреннего фактора. III тип (иммунокомплексный) гиперчувствительности ответственен за многие системные аутоиммунные болезни, например, системную красную волчанку. Они характеризуются системным некротизирующим васкулитом. Болезнь “трансплантант против хозяина” может возникать в любой ситуации при введении достаточного количества HLA-несовместимых и жизнеспособных лимфоцитов в организм хозяина с иммунодефицитом, например, при трансплантации аллогенного костного мозга или кишечника или, реже, после переливания лимфоцитов вместе с кровью. Патологические проявления сходны с проявлениями системных аутоиммунных болезней. Хронические случаи (при начале более чем через 100 дней) имеют тенденцию приводить к широко распространенному фиброзу с лимфоцитарной инфильтрацией, напоминающему системный склероз. При более острых случаях (начало ранее чем через 100 дней) возникает местный некроз эпителиальных клеток в коже, криптах кишечника, желчных протоках и паренхиматозных клетках печени. Заболевание проявляется в виде кожных высыпаний, диареи и печеночной недостаточности. Поражение костного мозга ведет к анемии, нейтропении и увеличению иммуносупрессии. 254 Болезнь “трансплантант против хозяина” впервые была показана на инбредных линиях (инбредные линии получают путем родственного скрещивания) мышей; при этом костный мозг пересаживали от родителей к потомку первого поколения, что приводило к развитию у него состояния, известного как «рант-болезнь» (болезнь малорослости). (В этой экспериментальной ситуации родительские лимфоциты распознают клетки потомка как чужеродные, но не наоборот.) Было показано, что эффекторами в данной ситуации служили T-лимфоциты, реагирующие против чужеродных MHC антигенов. НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ИММУННОГО ОТВЕТА Крайним проявлением недостаточности иммунной системы являются иммунодефицитные синдромы. Они могут быть первичными, обусловленными недоразвитием (гипоплазия, аплазия) центральных и периферических органов иммуногенеза – это врожденные или наследственные иммунодефицитные синдромы, или вторичными (приобретенными), возникающими в связи с болезнью или проводимым лечением. ДИАГНОСТИКА ИММУНОДЕФИЦИТОВ Иммунный дефицит обычно подозревается при наличии рецидивирующих или оппортунистических инфекции. К оппортунистическим относят инфекции, которые вызываются микроорганизмами, не являющимися из-за низкой вирулентности патогенными для человека с нормальной реактивностью. Диагноз может подтверждаться соответствующими иммунологическими тестами (табл. 7), которые включают в себя: 1. Определение уровней иммуноглобулинов сыворотки и уровня комплемента (обратите внимание, что иммунодефицит не проявляется в первые 3-6 месяцев жизни, пока уровень пассивно переданных материнских иммуноглобулинов не снизиться); 2. Изучение периферических лимфоцитов крови, включая общее количество лимфоцитов, уровень T- и B-клеток и идентификацию субпопуляций лимфоцитов (например, Т-хелперов и Тсупрессоров) путем использования моноклональных антител. 3. Изучение биопсийного материала лимфатических узлов, включая морфометрическую и иммунногистохимическую характеристику Т- и В- зависимых зон, их соотношение с использованием моноклональных антител. Таблица 7 Иммунодефицитные заболевания Заболевание Тяжелый комбинированный иммунодефицит Гипоплазия тимуса (синдром Дай Джорджа) Kоличество Kоличество Т- Kоличество В- Лимфоидные Сывороточные лимфоцитов в клеток в клеток в клетки в иммунопериферической периферической периферической лимфатических глобулины крови крови крови тканях ↓↓ ↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ Отсутствуют ↓↓ H Малое количество Тклеток в тимусзависимых зонах H 255 Т-лимфопения (синдром Незелофа) Врожденная агаммаглобулинемия (болезнь Брутона) ↓ H ↓↓ H H Малое количество Тклеток в тимусзависимых зонах H или ↓ ↓ Отсутствие фолликулов и плазматических клеток ↓↓ Снижение количества плазмоцитов ↓ Вариабельный иммунодефицит H H H или ↓ Изолированный дефицит IgA H H H H ↓ (только IgA) H или ↓ H или ↓ H H ↓ (в основном IgA) ↓ H или ↓ H Может варьировать H или ↓ ↓ (особенно Тхелперы, CD4) H Патологическая гиперплазия или лимфоцитарное истощение ↓ ↓ H Снижение количество плазмоцитов Синдром ВискоттаОлдрича Атаксиятелеангиоэктазия ВИЧ-инфекция (СПИД) Тимома (синдром Гуда) ↓ (в основном IgA) H H или ↓ 256 Рис. 5. Схема развития иммунодефицитных заболеваний Стрелки с номерами показывают места поражения иммунной системы. Пояснения даны в тексте. 1 Антиген-независимая дифференцировка продолжается и в постнатальном периоде. ВРОЖДЕННЫЙ (ПЕРВИЧНЫЙ) ИММУНОДЕФИЦИТ 257 Морфологические проявления первичной недостаточности иммунного ответа связаны, как правило, с врожденными аномалиями тимуса, либо сочетанием этих аномалий с недоразвитием селезенки и лимфатических узлов. Аплазия, гипоплазия тимуса сопровождаются дефицитом клеточного звена иммунитета или комбинированным иммунным дефицитом. При аплазии (агенезии) тимус отсутствует полностью, при гипоплазии размеры его уменьшены, деление на кору и мозговое вещество нарушено, число лимфоцитов резко снижено. В селезенке размеры фолликулов значительно уменьшены, светлые центры и плазматические клетки отсутствуют. В лимфатических узлах отсутствуют фолликулы и корковый слой (В-зависимые зоны), сохранен лишь околокорковый слой (Т-зависимая зона). Морфологические изменения в селезенке и в лимфатических узлах характерны для наследственных иммунодефицитных синдромов, связанных с дефектом как гуморального, так и клеточного иммунитета. Все типы врожденного иммунодефицита редки. В настоящее время наиболее изученными являются: o o o o o o o o тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИ); гипоплазия тимуса (синдром Дай Джоджа); синдром Незелофа; врожденная агаммаглобулинемия (болезнь Брутона); общий вариабельный (переменный) иммунодефицит; изолированный дефицит IgA; иммунодефициты, связанные с наследственными заболеваниями (синдром Вискотта-Олдрича, синдром атаксии-телеангиоэктазии, синдром Блюма) дефицит комплемента Рис. 6. Морфологические изменения в лимфоузлах при врожденных синдромах иммунодефицита. 258 Таблица 8 Инфекции, наблюдающиеся у пациентов с нарушениями иммунитета1 Заболевание Пиогенные Внутриклеточные Pneumocystis Toxoplasma бактерии микроорганизмы2 carinii gondii Тяжелый комбинированный иммунодефицит + + + – Гипоплазия тимуса (синдром Дай Джоржа) – + – – Врожденная агаммаглобулинемия (болезнь Брутона) + – – – Варибельный иммунодефицит + – – – Дефицит комплемента + – – – Дефицит гранулоцитов + – – – ВИЧ-инфекция (СПИД) – + + + Иммуносупрессивная терапия – + + + Недостаточность Т-клеточного иммунитета предрасполагает к развитию грибковых, вирусных и микобактериальных инфекций; дефицит В-клеток, комплемента и гранулоцитов предрасполагает к развитию пиогенных инфекций. 2 Микобактерии, включая атипичные микобактерии; грибы: Сryptococcus или Candida; вирусы: герпеса, паповавирусы (прогрессивная множественная лейкоэнцефалопатия). 1 Тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИ) – это одна из наиболее тяжелых форм врожденного иммунодефицита. Он характеризуется дефектом стволовых лимфоидных клеток (1 на рис. 5), что приводит к нарушению образования и T-, и B-лимфоцитов. Нарушается процесс опускания тимуса с шеи в средостение. В нем резко снижено количество лимфоцитов. Их также мало в лимфатических узлах (рис. 6Б), селезенке, лимфоидной ткани кишечника и периферической крови. В сыворотке отсутствуют иммуноглобулины (табл. 7). Недостаточность и клеточного, и гуморального иммунитета является причиной разнообразных тяжелых инфекционных (вирусных, грибковых, бактериальных) заболеваний (табл. 8), возникающих сразу после рождения, что приводит к ранней гибели (обычно на первом году жизни). Тяжелый комбинированный иммунодефицит представляет собой несколько различных врожденных болезней. Все они характеризуются нарушением дифференцировки стволовых клеток. Большинство больных имеют аутосомно-рецессивную форму (швейцарский тип); у некоторых – рецессивная форма, связанная с Х-хромосомой. Более половины пациентов с аутосомно-рецессивной формой имеют недостаток фермента аденозин-дезаминазы (АДА) в клетках. При этом не происходит преобразование аденозина в инозин, что сопровождается накоплением аденозина и его лимфотоксических метаболитов. У некоторых пациентов с тяжелым комбинированным иммунодефицитом обнаруживается недостаток нуклеотидфосфолипазы и инозинфосфолипазы, что также приводит к накоплению лимфотоксических метаболитов. Отсутствие АДА в амниотических клетках позволяет ставить диагноз в пренатальном периоде. Для лечения этих больных используется трансплантация костного мозга. Гипоплазия тимуса (синдром Дай Джоджа) характеризуется недостатком T-лимфоцитов (2 на рис. 5) в крови, в тимус зависимых зонах лимфатических узлов и селезенки (рис. 6В). Общее количество 259 лимфоцитов в периферической крови уменьшено. У больных обнаруживаются признаки недостаточности клеточного иммунитета, которые проявляются в виде тяжелых вирусных и грибковых инфекционных заболеваний в детстве (табл. 8). Развитие В-лимфоцитов обычно не нарушено. Активность T-хелперов практически отсутствует, однако концентрация иммуноглобулинов в сыворотке обычно нормальная (табл. 7). При тимусной гипоплазии генетические дефекты не выявлены. Это состояние характеризуется также отсутствием паращитовидных желез, неправильным развитием дуги аорты и лицевого черепа. При отсутствии паращитовидных желез наблюдается выраженная гипокальциемия, приводящая к смерти в раннем возрасте. T-лимфопения при синдроме Незелофа сочетается с нарушением их функции. Предполагается, что это происходит в результате нарушения созревания Т-клеток в тимусе. Синдром Незелофа отличается от синдрома Дай Джоджа характерной ассоциацией повреждений других структур, развивающихся из третьего и четвертого глоточных карманов. Паращитовидные железы, при этом синдроме не повреждаются. Тимусная гипоплазия успешно лечится методом трансплантации человеческого эмбрионального тимуса, что восстанавливает T-клеточеный иммунитет. Врожденная агаммаглобулинемия (болезнь Брутона) – генетически обусловленное рецессивное, связанное с Х хромосомой, заболевание, которое наблюдается главным образом у мальчиков и характеризуется нарушением образования B-лимфоцитов (3 на рис. 5). Пре-В клетки (CD10 позитивные) обнаруживаются, но зрелые B-лимфоциты отсутствуют в периферической крови и в Bзонах лимфатических узлов, миндалин и селезенке. В лимфатических узлах отсутствуют реактивные фолликулы и плазматические клетки (рис. 6Г). Недостаточность гуморального иммунитета проявляется в заметном уменьшении или отсутствии иммуноглобулинов в сыворотке. Тимус и T-лимфоциты развиваются нормально и клеточный иммунитет не нарушается (табл. 7). Общее количество лимфоцитов в периферической крови находится в пределах нормы, потому что количество T-клеток, которые обычно составляют 80-90% лимфоцитов крови, находится в пределах нормы. Инфекционные заболевания у ребенка развиваются обычно во второй половине первого года жизни после того, как уровень пассивно переданных материнское антитела падает (табл. 8). Лечение таких больных производится путем введения иммуноглобулинов. Общий вариабельный иммунодефицит включает в себя несколько различных болезней, характеризуемые уменьшением уровня отдельных или всех классов иммуноглобулинов. Количество лимфоцитов в периферической крови, включая количество B-клеток, является обычно нормальным. Количество плазматических клеток обычно уменьшено, возможно в результате дефекта трансформации B-лимфоцитов (4 на рис. 5). В некоторых случаях наблюдается избыточное увеличение Т-супрессоров (5 на рис. 5), особенно при приобретенной форме болезни, которая развивается у взрослых. В некоторых случаях описано наследственная передача заболевания с различными типами наследования. Недостаток гуморального иммунного ответа ведет к рецидивирующим бактериальным инфекционным болезням и лямблиозу (табл. 8). Профилактическое введение гаммаглобулинов менее эффективно, чем при агаммаглобулинемии Брутона. Изолированный дефицит IgA – наиболее частый иммунодефицит, встречающийся у одного из 1000 людей. Он возникает в результате дефекта конечной дифференцировки плазматических клеток, секретирующих IgA (4 на рис. 5). У некоторых больных этот дефект связан с ненормальной функцией Т-супрессоров (5 на рис. 5). У большинства больных дефицит IgA протекает асимптоматически. Лишь у небольшого количества больных имеется предрасположенность к возникновению легочных и кишечных инфекций, так как у них определяется недостаток секреторного IgA в слизистых оболочках. У больных с выраженным дефицитом IgA в крови определяются анти-IgA антитела. Эти антитела могут реагировать с IgA, которые присутствуют в переливаемой крови, что приводит к развитию гиперчувствительности I типа. Иммунодефициты, связанные с наследственными заболеваниями Синдром Вискотта-Олдрича – наследственное рецессивное заболевание, связанное с Х хромосомой, которое характеризуется экземой, тромбоцитопенией и иммунодефицитом. Дефицит T260 лимфоцитов может развиваться в ходе болезни, при этом уровень IgM в сыворотке снижен. У больных развиваются рецидивирующие вирусные, грибковые и бактериальные инфекционные болезни, часто возникают лимфомы. Атаксия-телеангиоэктазия – наследственное заболевание, передающееся аутосомно рецессивно, характеризуемое мозжечковой атаксией, телеангиоэктазией кожи и дефицитами T-лимфоцитов, IgA и IgE. Возможно, что данная патология связанна с наличием дефекта в механизмах репарации ДНК, что приводит к появлению многократных разрывов нитей ДНК, особенно в хромосомах 7 и 11 (гены рецепторов T-клеток). Иногда у данных больных развиваются лимфомы. Синдром Блюма передается аутосомно рецессивно, проявляется в виде других дефектов в репарации ДНК. В клинике наблюдается дефицит иммуноглобулина и часто возникают лимфомы. Дефицит комплемента Дефицит различных факторов комплемента встречается редко. Наиболее часто наблюдается дефицит фактора C2. Проявления дефицита фактора С3 клинически сходны с симптомами врожденной агаммаглобулинемии и характеризуются рецидивирующими бактериальными инфекционными заболеваниями в детстве. Дефицит ранних факторов комплемента (C1, C4, и C2) связан с возникновением аутоиммунных заболеваний, особенно системной красной волчанки. Дефицит конечных факторов комплемента (C6, C7 и C8) предрасполагает к возникновению рецидивирующих инфекционных болезней, вызванных Neisseria. ВТОРИЧНЫЙ (ПРИОБРЕТЕННЫЙ) ИММУНОДЕФИЦИТ Иммунодефицит различной степени встречается довольно часто. Он возникает как вторичное явление при различных болезнях, или в результате лекарственной терапии (табл. 9) и очень редко является первичной болезнью. Таблица 9 Приобретенный иммунодефицит Первичное заболевание Механизм Очень редкое; типично проявляется как гипогаммаглобулинемия у стариков. Обычно в результате увеличения количества Т-супрессоров. Вторичный при других заболеваниях Белково-калорийное голодание Гипогаммаглобулинемия Дефицит железа Нарушение функции Т-лимфоцитов Постинфекционный (лепра, корь) Часто – лимфопения, обычно преходящая Болезнь Ходжкина Нарушение функции Т-лимфоцитов Множественная (распространенная) миелома Нарушение синтеза иммуноглобулинов Лимфома или лимфоцитарная лейкемия Снижение количества нормальных лимфоцитов Поздние стадии злокачественных опухолей Снижение функции Т-лимфоцитов, др. неизвестные механизмы Опухоли тимуса Гипогаммаглобулинемия Хроническая почечная недостаточность Неизвестен 261 Сахарный диабет Неизвестен Вызванный лекарствами иммунодефицит Встречается часто; вызывается кортикостероидами, противоопухолевыми препаратами, радиотерапией или при иммуносупрессии после трансплантации органов ВИЧ-инфекция (СПИД) Снижение количества Т-лимфоцитов, особенно Тхелперов Морфология синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) не имеет специфической картины и отличается на разных этапах его развития. Изменения наблюдаются как в центральных, так и в периферических органах иммуногенеза (наиболее выражены изменения в лимфоузлах). В тимусе может выявляться акцидентальная инволюция, атрофия. Акцидентальная инволюция тимуса представляет собой быстрое уменьшение его массы и объема, что сопровождается уменьшением количества Т-лимфоцитов и снижением продукции тимических гормонов. Наиболее частые причины акцидентальной инволюции – это вирусные инфекции, интоксикации, стресс. При устранении причины этот процесс обратим. При неблагоприятном исходе происходит атрофия вилочковой железы. Атрофия тимуса сопровождается коллапсом сети эпителиальных клеток, уменьшением долек паренхимы в объеме, петрификацией тимических телец, разрастанием волокнистой соединительной и жировой ткани. Резко снижено количество Т-лимфоцитов. Лимфатические узлы в начальном периоде увеличены в объеме, а затем подвергаются атрофии и склерозу. Различают три морфологических стадии изменений при вторичном иммунодефиците: o o o фолликулярной гиперплазии; псевдоангиоиммунобластной гиперплазии; истощения лимфоидной ткани. Фолликулярная гиперплазия характеризуется системным увеличением лимфатических узлов до 23 см. Множество резко увеличенных фолликулов заполняют практически всю ткань лимфатического узла. Фолликулы очень объемные, с большими зародышевыми центрами. В них выявляются иммунобласты. Митозы многочисленны. Морфометрически можно констатировать нарушение соотношения субпопуляций Т-клеток, но они вариабельны и не имеют диагностической ценности. Псевдоангиоиммунобластная гиперплазия характеризуется выраженной гиперплазией венул (посткапилляров), структура фолликулов фрагментирована, либо не определяется. Лимфатический узел диффузно инфильтрирован плазмоцитами, лимфоцитами, иммунобластами, гистиоцитами. Происходит значительное уменьшение до 30% Т-лимфоцитов. Наблюдается непропорциональное нарушение соотношения субпопуляций лимфоцитов, что зависит в некоторой степени от причины, вызвавшей иммунодефицит. Так, например, у лиц ВИЧ инфицированных, характерно не только снижение Тхелперов, но и снижение соотношения СD4/СD8 (хелперно-супрессорное соотношение), которое всегда меньше 1,0. Этот признак является главной особенностью иммунологического дефекта при СПИДе, обучловленного ВИЧ инфекцией. Для этой стадии иммунодефицита характерно развитие оппортунистических инфекций. Истощение лимфоидной ткани сменяет на заключительном этапе иммунодефицита лимфоидную гиперплазию. Лимфатические узлы в этой стадии маленькие. Структура лимфатического узла на всем протяжении не определяется, сохранены лишь капсула и его форма. Резко выражен склероз и гиалиноз пучков коллагеновых волокон. Популяция Т-лимфоцитов практически не выявляется, сохранены 262 единичные иммунобласты, плазмобласты и макрофаги. Для этой стадии иммунодефицита характерно развитие злокачественных опухолей. Значение вторичного (приобретенного) иммунодефицита. Иммуннодефицит всегда сопровождается развитием оппортунистических инфекций и на заключительном этапе развитием злокачественных опухолей, чаще всего саркомы Капоши и злокачественных В-клеточных лимфом. Возникновение инфекционных заболеваний зависит от типа иммунодефицита: o o дефицит T-клеток предрасполагает к инфекционным болезням, вызванных вирусами, микобактериями, грибами и другими внутриклеточными микроорганизмами, типа Pneumocystis carinii и Toxoplasma gondii. дефицит B-клеток предрасполагает к гнойным бактериальным инфекционным болезням. Эти инфекционные болезни отражают относительную важность клеточного и гуморального ответов в защите против различных микробных агентов. Саркома Капоши и злокачественные B-клеточные лимфомы – наиболее частые злокачественные новообразования, которые развиваются у больных с иммунодефицитами. Они могут возникать у больных с ВИЧ инфекцией, синдромом Вискотта-Олдрича и атаксией-телеангиоэктазией, а также у больных, получающих длительную иммуносупрессивную терапию после трансплантации органов (наиболее часто – почек). Возникновение злокачественных новообразований может быть связано или с нарушением иммунного ответа, направленного на удаление развивающихся злокачественных клеток, которые возникают в организме (отказ иммунного надзора) или благодаря иммунной стимуляции поврежденной иммунной системы, в которой нормальный механизм контроля клеточной пролиферации нарушен (это приводит к возникновению B-клеточных лимфом). В некоторых случаях, особенно при атаксии-телеангиоэктазии, иммунный дефицит связан с недолговечностью хромосом, что, как полагают, предрасполагает к развитию новообразований. Обратите внимание, что эпителиоидная тимома, первичная опухоль тимусных эпителиальных клеток, приводит к вторичному иммунодефициту (табл. 7). Для проверки степени усвоения Вами материала по теме «Иммунитет. Аномалии иммунного ответа» просьба ответить на поставленные вопросы в нижеприведенных тестовых заданиях. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №194 Выберите один правильный ответ. Какие два основных типа иммунного ответа выделяют: 1. 2. 3. 4. 5. аллергический и аутоиммунный; антительный и комплементный; клеточный и гуморальный; хелперный (активирующий) и супрессивный (ингибирующий); Т-клеточный и В-клеточный. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №195 Выберите один правильный ответ. Какие клетки крови, из нижеперечисленных, не относятся к клеткам иммунной системы: 1. 2. 3. 4. 5. Т-лимфоциты; В-лимфоциты; моноциты; эритроциты; плазмоциты. 263 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ Выберите один правильный ответ. Иммунологическая память – это: №196 1. Способность клеток иммунной системы распознавать "свои" и "чужие" антигены; 2. Способность клеток иммунной системы распознавать и производить усиленный ответ против антигена при повторном его попадании в организм; 3. Способность клеток иммунной системы вызывать отторжение трансплантированных тканей; 4. Неспособность клеток иммунной системы реагировать на собственные антигены. 5. Способность клеток иммунной системы усиливать иммунный ответ при постоянном поступлении антигена в организм. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ Выберите один правильный ответ. В результате "обработки" антигенов макрофагом: №197 1. Поглощенный макрофагом антиген вновь выводится на поверхность клетки в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости; 2. Поглощенный макрофагом антиген разрушается в лизосомах; 3. Поглощенный макрофагом антиген вновь выводится на поверхность клетки в комплексе с полисахаридами; 4. Поглощенный макрофагом антиген вновь выводится на поверхность клетки в комплексе с комплементом; 5. После поглощения антигена происходит трансформация макрофагов в плазмоциты. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №198 Выберите один правильный ответ. Какие из следующих веществ не относятся к цитокинам: 1. 2. 3. 4. 5. Фактор некроза опухоли (TNF); Интерлейкины; Интерфероны; Факторы комплемента; Колониестимулирующие факторы моноцитов и гранулоцитов. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №199 Выберите один правильный ответ. При первом попадании антигена в организм в первую очередь вырабатываются антитела: 1. 2. 3. 4. 5. IgD; IgA; IgM; IgE; IgG. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ Выберите один правильный ответ. Гиперчувствительность – это: №200 1. Способность клеток иммунной системы усиливать иммунный ответ при постоянном поступлении антигена в организм; 2. Патологическая чрезмерно сильная иммунная реакция на чужеродный агент, приводящая в повреждению тканей организма; 3. Местная сосудисто-мезенхимальная реакция на повреждение тканей; 4. Способность клеток иммунной системы распознавать и производить усиленный ответ против антигена при повторном его попадании в организм; 5. Неспособность иммунной системы отвечать на собственные антигены. 264 ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №201 Выберите один правильный ответ. У больного при клиническом и лабораторном обследовании выявлены признаки гипертиреоидизма, диагностирована болезнь Грейвса. Какой патологический механизм является ведущим при данном заболевании: 1. 2. 3. 4. 5. Недостаток йода в пище; Наличие в крови антител, реагирующих с рецепторами к тиреотропному гормону; Наличие в крови антител, реагирующих с тиреоглобулином; Избыток йода в пище; Воздействие ионизирующего излучения. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №202 Выберите один правильный ответ. У больного в течение 3 недель наблюдается нарастающая слабость мышц конечностей. При клиническом обследовании поставлен диагноз тяжелой миастении. Какой тип гиперчувствительности лежит в основе данного заболевания: 1. 2. 3. 4. 5. I тип; II тип; III тип; IV тип; Атопия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №203 Выберите один правильный ответ. У больного наблюдается субфебрильная температура, кашель, иногда с прожилками крови, одышка, повышение АД, снижение диуреза (менее 500 мл в сутки), отеки конечностей. При клиническом обследовании обнаружена хроническая почечная недостаточность II степени. Указанные симптомы развились постепенно в течение 6 недель. Для уточнения диагноза выполнена биопсия почек, на основании которой, в сочетании с клиническими данными, поставлен диагноз синдрома Гудпасчера. Какой патологический процесс лежит в основе данной патологии: 1. 2. 3. 4. 5. Наличие аутоантител к митохондриям; Наличие аутоантител к ДНК; Наличие аутоантител к базальной мембране; Цитотоксическая реакция против эпителия канальцев почки; Отложение иммунных комплексов в клубочках почек. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №204 Выберите один правильный ответ. Молодой мужчина был укушен бродячей собакой. С целью профилактики назначен курс вакцинации против бешенства. Через 30 минут после 4-го введения вакцины на месте прививки развилась выраженная гиперемия и боль, отек окружающих тканей, повышение температуры тела до 38С. Какая реакция гиперчувствительности развилась у больного: 1. 2. 3. 4. 5. Атопическая реакция; Идиосинкразия; Реакция типа феномена Артюса; Реакция типа сывороточной болезни; Контактный дерматит. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №205 Выберите один правильный ответ. Мужчина 30 лет, поступил работать на пивоваренный завод. Через 3 недели на работе к концу смены почувствовал себя плохо: повысилась температура, появился кашель, одышка. Больной отмечал, что данные симптомы у него появились неделю назад и постепенно нарастали. Был поставлен диагноз острого бронхита. 265 После лечения вернулся на работу, однако в первый же день снова почувствовал себя плохо, опять развились вышеперечисленные симптомы. Диагноз бронхиальной астмы был снят, т.к. у больного при исследовании функции внешнего дыхания не отмечается признаков обструкции бронхиального дерева. Какое заболевание у больного наиболее вероятно: 1. 2. 3. 4. 5. Синдром Гудпасчера; Гиперчувствительный пневмонит; Обострение хронического бронхита; Реакция типа феномена Артюса; Реакция типа сывороточной болезни. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №206 Выберите один правильный ответ. У больной, лечившейся по поводу обострения хронического гастрита, при обследовании крови выявлена макроцитарная гиперхромная анемия. Поставлен диагноз пернициозной анемии. Что лежит в основе этой патологии: 1. Наличие антител против базальной мембраны желудка; 2. Наличие антител против париетальных клеток желудка и рецепторов к внутреннему фактору Кастла; 3. Недостаток железа в пище; 4. Наличие антител против клеток покровно-ямочного эпителия желудка; 5. Нарушение расщепления белков в желудке. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №207 Выберите один правильный ответ. Больному после тяжелого облучения выполнена операция по пересадке костного мозга. Постепенно у больного нормализовались показатели белой и красной крови. Через 7 недель у больного появились кожные геморрагические высыпания, через 10 дней диарея, иногда с прожилками крови, еще через 2 недели отмечено увеличение печени, болезненность её, усилилась анемия и нейтропения. При биопсии печени отмечены дистрофия гепатоцитов, некроз отдельных долек, развитие мелкоузлового цирроза печени, лимфоцитарная инфильтрация долек и портальных трактов. Что служит причиной ухудшения состояния больного: 1. 2. 3. 4. 5. Отторжение трансплантата; Реакция "трансплантат против хозяина"; Развитие острой лейкемии; Развитие сепсиса; Обострение хронического гепатита. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №208 Выберите один правильный ответ. У мальчика 1 года диагностирован фурункул на руке. Со слов матери, с 7-месячного возраста у ребенка часто возникали небольшие гнойнички на коже. При проведении клинического обследования у ребенка отмечено снижение уровня иммуноглобулинов всех классов. При иммуногистохимическом обследовании клеток крови обнаружено отсутствие зрелых В-лимфоцитов. При биопсии лимфатического узла обнаружено отсутствие реактивных фолликулов и плазматических клеток. Какое заболевание у ребенка: 1. 2. 3. 4. 5. Острая лейкемия; Синдром Брутона; Синдром Дай Джоджа; Синдром Незелофа; Тяжелый комбинированный иммунодефицит. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №209 Выберите один правильный ответ. У ребенка 10 лет поставлена проба Манту (с 266 туберкулином). Через 48 часов на месте введения туберкулина образовалась папула размером до 8 мм в диаметре. Реакция какого типа гиперчувствительности развилась после введения туберкулина: 1. 2. 3. 4. 5. Атопическая реакция; Феномен Артюса; Сывороточная болезнь; Гиперчувствительность IV типа (ГЗТ); Анафилаксия. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №210 Выберите один правильный ответ. У ребенка 8 лет через 2 недели после перенесенного ОРЗ развились отеки конечностей, повышение АД, моча в виде "мясных помоев". Диагностирован постстрептококковый гломерулонефрит с нефритическим синдромом. Какой патологический процесс лежит в основе патологии почек? 1. Поражение канальцев почек токсинами стрептококков; 2. Отложение иммунных комплексов между базальной мембраной и эндотелиальными клетками в клубочке почки; 3. Отложение иммунных комплексов в канальцах между базальной мембраной и эпителиальными клетками; 4. Образование аутоантител против базальной мембраны почек; 5. Токсическое действие ацетилсалициловой кислоты на почки. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №211 Выберите один правильный ответ. Больная 30 лет обратилась к врачу с жалобами на наличие сыпи, покраснение и отечность кожи, появляющуюся после употребления в пищу некоторых продуктов. Крапивница – это: 1. 2. 3. 4. 5. местное проявление гиперчувствительности I типа; местное проявление гиперчувствительности II типа; реакция гиперчувствительности IV типа; системная реакция гиперчувствительности I типа; постгемотрансфузионная реакция. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №212 Выберите один правильный ответ. У больной после приема таблетки анальгина развился аллергический отек Квинке. Наиболее опасным осложнением такого отека является: 1. 2. 3. 4. 5. спастические боли в животе; острая обструкция дыхательных путей; асфиксия вследствие отека гортани; гиперсекреция слизи; сердечная недостаточность. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №213 Выберите один правильный ответ. У ребенка 8 лет через 10 дней после перенесенной ангины развился нефритический синдром, диагностирован острый постстрептококковый гломерулонефрит. Такая реакция служит проявлением гиперчувствительности III типа, которая является результатом: 1. 2. 3. 4. цитотоксичности Т-лимфоцитов; аутоиммунного повреждения; антительного повреждения; иммунокомплексного повреждения; 267 5. реакции антител с антигенами на поверхности клетки хозяина. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №214 Выберите один правильный ответ. У новорожденного в результате резус-конфликта развилась отечная форма гемолитической болезни. Причиной гемолитической болезни является проникновение через плаценту: 1. 2. 3. 4. 5. IgD; IgA; IgM; IgE; IgG. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №215 Выберите один правильный ответ. Мужчине 43 лет выполнена трансплантация почки. Функция трансплантата прогрессивно ухудшалась и через месяц была выполнена трансплантатнефрэктомия. При микроскопическом исследовании удаленного трансплантата выявлены острый васкулит, некроз почечных канальцев и лимфоцитарная инфильтрация интерстициальной ткани. Такие изменения являются результатом: 1. 2. 3. 4. 5. атрофии почки; циклоспориновой нефротоксичности; реакции острейшего отторжения трансплантата; реакции острого отторжения трансплантата; реакции хронического отторжения трансплантата. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №216 Выберите один правильный ответ. Больному, получившему обширные ожоги, с целью закрытия дефекта ткани была выполнена пересадка собственной кожи, взятой из непострадавших участков бедра. Такой вид трансплантации носит название: 1. 2. 3. 4. 5. изотрансплантация; аутотрансплантация; аллотрансплантация; ксенотрансплантация; гетеротрансплантация. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №217 Выберите один правильный ответ. При исследовании биопсийного материала, взятого у больного гастритом аутоиммунной природы, в слизистой оболочке желудка отмечена лимфоцитарная и макрофагальная инфильтрация. В лимфатических узлах обнаружено расширение Т-зависимых зон, пролиферация сенсибилизированных лимфоцитов в паракортикальной зоне. Выявленные морфологические изменения свидетельствуют о развитии: 1. 2. 3. 4. 5. гиперчувствительности I (немедленного) типа; гиперчувствительности II типа; гиперчувствительности Ш типа; гиперчувствительности IV (замедленного) типа; гиперчувствительности V типа. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №218 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа ребенка 10 мес, умершего от тяжелой формы пневмонии, обнаружено полное отсутствие тимуса, в селезенке размеры фолликулов значительно уменьшены, светлые центры в них отсутствуют; в лимфатических узлах 268 отсутствуют лимфоидные фолликулы и корковый слой. Причиной выявленных структурных изменений является: 1. 2. 3. 4. 5. аплазия тимуса; гипоплазия тимуса; гиперплазия тимуса; агенезия тимуса; атрофия тимуса. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №219 Выберите один правильный ответ. При обследовании мальчика 11 мес. в периферической крови обнаружены пре-В-клетки, зрелые В-лимфоциты отсутствуют. В биопсийном материале лимфатического узла отсутствуют вторичные (реактивные) лимфоидные фолликулы и плазматические клетки. Клеточный иммунитет не нарушен. Такая клинико-морфологическая картина характерна для: 1. 2. 3. 4. 5. гипоплазии тимуса; Т-лимфоцитопении; атаксии-телеангиоэктазии; тяжелого комбинированного иммунодефицита; врожденной агаммаглобулинемии. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №220 Выберите один правильный ответ. При исследовании биопсии лимфатического узла больного СПИДом обнаружено множество резко увеличенных в объеме фолликулов, с крупными герминативными (светлыми) центрами, в которых выявляются иммунобласты, многочисленные фигуры митоза. Такая морфологическая картина характерна: 1. 2. 3. 4. 5. атрофии лимфоидной ткани; фолликулярной гиперплазии; лимфосаркомы; псевдоангиоиммунобластной гиперплазии; истощения лимфоидной ткани. Общее учение об опухолях Актуальность темы Опухоль, или бластома – это атипическое новообразование ткани, отличающееся от других форм роста (регенерации, гиперплазии, пролиферации, метаплазии) рядом основных биологических свойств (см. ниже). Опухоль может возникать в любой ткани, любом органе и развиваться как у человека, так и у многих животных и растений. Область медицины, изучающая причины, механизмы развития и клинические проявления опухолей, а также разрабатывающая методы их диагностики, профилактики и лечения носит название – онкология. Существование злокачественных новообразований было известно человечеству еще в глубокой древности. Гиппократ и другие основатели древней медицины выделяли опухоли среди других заболеваний. Новообразования были найдены у египетских мумий. Вместе с тем до конца ХIХ века опухоли считали относительно редким заболеванием. На протяжении многих веков подлинным бичом человечества были инфекционные болезни. Значительная распространенность инфекционных болезней и высокая смертность от них снижали среднюю продолжительность жизни населения. Так в ХVII веке в 269 странах Европы она не превышала 35 лет. Поскольку злокачественные опухоли встречаются чаще у лиц пожилого возраста, естественно, что распространенность опухолей была невелика, многие люди попросту “не доживали до своего рака”. Кроме того, несовершенство методов диагностики, сравнительная редкость хирургического лечения, отсутствие вскрытий не позволяют даже приблизительно оценить, в каком проценте случаев “водянка”, “желтуха” и тому подобные причины смерти являлись следствием злокачественных опухолей. С конца ХIХ века инфекционные болезни перестают занимать ведущее положение среди заболеваний и причин смерти населения развитых стран Европы и Америки. Их место наряду с сердечно-сосудистыми заболеваниями занимают злокачественные опухоли. Разрешение проблем онкологии становится важнейшей задачей медицинской науки. Мотивационная характеристика темы. Знание причин, механизма развития опухолей необходимы специалистам различного медицинского профиля для своевременной диагностики, назначения этиопатогенетической терапии, разработки и принятия эффективных мер профилактики. Цель обучения – уметь определять клинико-морфологические проявления зрелых (доброкачественных) и незрелых (злокачественных) опухолей различного гистогенеза, объяснить вероятные причины и механизм развития, оценить исход и определить значение осложнений для организма. Для чего необходимо уметь: o o o o o o определить отличительные микроскопические признаки опухоли от других форм роста клеток и тканей; определить гистогенез опухолей на основании микроскопической, ультраструктурной, иммуногистохимической характеристик; различать зрелые и незрелые опухоли на основании выраженности тканевого и клеточного атипизма, характера роста по отношению к окружающим тканям, объяснить вероятную причину и механизм развития; определить основные макроскопические формы опухолей: узел, язву, инфильтрат и кисту; определить морфологические признаки метастазов, объяснить механизм их образования, вероятные пути метастазирования (лимфогенный, гематогенный, периневральный, контактный) эпителиальных и неэпителиальных опухолей; прогнозировать вероятные клинические проявления и осложнения зрелых и незрелых опухолей различного гистогенеза. ЭТИОЛОГИЯ ОПУХОЛЕЙ Агенты, которые вызывают образование опухолей, называются онкогенными. вызывающие образование злокачественных опухолей называются канцерогенными. Агенты, В настоящее время принято рассматривать четыре группы причин в онкогенезе: это действие химических, физических, вирусных и генетических факторов. ХИМИЧЕСКИЙ ОНКОГЕНЕЗ К химическому онкогенезу относят: действие канцерогенных веществ; пищевой онкогенез; гормональный онкогенез. Действие канцерогенных веществ. Канцерогенные вещества – это вещества, которые достоверно вызывают образование опухоли или, по крайней мере, вызывают увеличение частоты заболеваемости раком. Большое количество канцерогенных веществ было выявлено во время экспериментов на животных, но из-за разницы в дозах, вызывающих эффект, и метаболических различий между видами нельзя полностью переносить результаты этих исследований на людей. В этой лекции будут рассмотрены те канцерогенные вещества, которые имеют наибольшее значение в 270 возникновении опухолей у людей. Важно подчеркнуть, что: 1 – причина большинства (95%) опухолей у человека неизвестна; 2 – в большинстве случаев опухоли имеют многофакторное происхождение; 3 – за исключением курения, агенты, обсуждаемые ниже, являются причиной в относительно небольшом количестве случаев. Оценить возможные канцерогенные эффекты многих индустриальных, сельскохозяйственных и бытовых химических веществ, находящихся в низких дозах в окружающей среде очень трудно. Одна из главных проблем, связанных с идентификацией канцерогенных химических веществ – это длинный скрытый период, который длится 20 или более лет. Если вещество не приводит к тяжелым последствиям немедленно, то трудно установить степень его канцерогенности ввиду огромного количества химических веществ, действию которых человек подвергается в течение всей жизни. Большинство канцерогенных химических веществ вызывают изменения в ДНК, включающее повреждение пуриновых и пиримидиновых оснований, делецию хромосом, разрывы цепей и образование перекрестных связей. Небольшое количество канцерогенных химических веществ действуют эпигенетически, то есть, они вызывают изменения в регулирующих рост белках без нарушений в геноме. Остальные могут действовать синергично с вирусами (дерепрессия онкогенов) или могут служить промоторами для других канцерогенных веществ. Канцерогенные химические вещества, которые действуют локально, то есть в месте поступления в организм, и не подвергаются метаболическим изменениям, называются непосредственными или прямодействующими канцерогенными веществами. Другие вещества вызывают опухоли только после метаболических преобразований в более активные формы внутри организма. Их называют прокарциногены. Активные канцерогенные производные называются канцерогенными окончательными веществами. Активность канцерогенных веществ значительно варьирует. В экспериментальных условиях были определены минимальные концентрации некоторых веществ, обязательно вызывающие развитие опухоли. Например, для сахарина это 10 г/кг/д (огромная доза – канцерогенное вещество с низкой активностью); для 2-нафтиламина – 10-1 г/кг/д; бензидина – 10-2 г/кг/д. и афлатоксина B1 – 10-6 г/кг/д (наиболее мощное известное канцерогенное вещество). A. Полициклические углеводы: первым описанным канцерогенным веществом была сажа. Percivall Pott в 1775 в Лондоне установил, что сажа являлась причиной рака мошонки у трубочистов. Сажа из дымоходов накапливалась в складках кожи мошонки, что приводило к развитию рака в ней. Намного позже были определены активные канцерогенные вещества в саже и угольной смоле – это группа полициклических углеводов, наиболее активными из которых были бенз[α]пирен и дибензантрацен. Аппликация на кожу малых количеств этих полициклических углеводов у экспериментальных животных регулярно вызывала развитие рака кожи. B. Курение сигарет: курение сигарет приводит к повышению риска возникновения рака легкого, мочевого пузыря, гортани и пищевода. Курение сигарет с фильтром и более новых сигарет с низким содержанием никотина и смол не намного уменьшает риск. Имеются также доказательства того, что риск развития рака, связанного с курением, повышается не только у курильщика, но и у некурящих членов семьи и сотрудников. Было рассчитано, что количество смертных случаев от рака из-за курения больше, чем от всех других известных канцерогенных веществ вместе взятых. Сигаретный дым содержит многочисленные канцерогенные вещества, наиболее важными из которых вероятно являются полициклические углеводы (смолы). Хотя они являются канцерогенными прямодействующими веществами в коже, при развитии рака мочевого пузыря и легких они выступают как прокарциногены. Вдыхаемые полициклические углеводы преобразовываются в печени при помощи микросомального фермента – арилгидроксилазы – в эпоксиды. Эти эпоксиды (канцерогенные окончательные вещества) являются активными соединениями, связывающимися с гуанином в ДНК, что ведет к неопластическому преобразованию. У курильщиков с развившимся раком легкого активность арилгидроксилазы 271 C. D. E. F. G. H. I. была намного выше, чем у некурильщиков и курильщиков, не имеющих рака. Риск развития рака варьирует в различных исследованиях, но было установлено, что у человека, выкуривающего 1 пачку сигарет в день в течение 10 лет (10 лет “накопления”), он приблизительно в десять раз выше, чем у некурильщика. Если курильщик бросает курить, то снижение риска возникновения рака до уровня некурильщика происходит приблизительно через 10 лет. Ароматические амины: воздействие ароматических аминов типа бензидина и нафтиламина вызывает увеличение частоты возникновения рака мочевого пузыря (впервые их действие было обнаружено у рабочих кожной и химической отраслей промышленности). Ароматические амины являются прокарциногенами, которые проникают в организм через кожу, легкие и кишечник и их карциногенный эффект проявляется, в основном, в мочевом пузыре. В организме они преобразовываются в карциногенные метаболиты, которые экскретируются почками. Накопление мочи в мочевом пузыре усиливает канцерогенный эффект в слизистой оболочке. Различные биологические виды имеют неодинаковую чувствительность к действию ароматических аминов: человек и собаки наиболее восприимчивы; крысы и кролики – намного меньше. Эти различия подтверждают то, что прокарциногены (которые должны преобразоваться в организме в окончательные канцерогенные вещества) могут оказывать различные влияния на разные виды из-за различий в метаболических процессах. Эти различия являются серьезным препятствием в изучении канцерогенности новых лекарств. Цикламаты и сахарин: эти вещества являются искусственными подсластителями, которые широко используются больными с сахарным диабетом. Введение больших количеств этих веществ приводит к возникновению рака мочевого пузыря у экспериментальных животных. Четких доказательств канцерогенности их для человека нет, т.к. еще не обнаружили, каким путем они преобразуются в окончательные канцерогенные вещества. Азокрасители: эти красители раньше использовались как продовольственные окрашивающие вещества, пока не было доказано, что они вызывают развитие опухолей печени у крыс. С тех пор были запрещены. Менее опасные представители этой группы, такие как трипановый синий и синька Эванса, до сих пор используются для окраски гистологических препаратов. Афлатоксин: афлатоксин – это ядовитый метаболит, производимый грибом Aspergillus flavus, который, как предполагается, является основной причиной рака печени у людей. Гриб растет на неправильно хранимом продовольствии, особенно зерне и арахисе. В Африке поступление больших количеств афлатоксина с пищей сопровождается высокой частотой возникновения гепатоцеллюлярного рака. Поступающий афлатоксин окисляется в печени, что приводит к появлению окончательного канцерогенного вещества, которое связывает гуанин в ДНК клеток печени. В больших количествах токсин вызывает острый некроз клеток печени, сопровождаемый регенераторной гиперплазией и, возможно, развитием рака. При поступлении меньших количеств (афлатоксин – очень мощное канцерогенное вещество; см. выше) в течение длительного периода преобладает карциногенный эффект. Нитрозамины: их способность реагировать с нуклеиновыми кислотами и цитоплазматическими макромолекулами обеспечивает теоретическую основу для их канцерогенного действия. Нитрозамины образуются путем преобразования нитритов в желудке. Нитриты находятся практически во всех продуктах, т.к. они часто используются как консерванты, главным образом в мясных продуктах – ветчине, колбасе и т.д. Прямое локальное действие нитрозаминов, как полагается, является наиболее важной причиной возникновения рака пищевода и желудка. Заметное снижение заболеваемости раком желудка в последние 2 десятилетия в США, как полагают, произошло благодаря улучшению условий хранения продовольствия с широким использованием холодильных установок, что позволило уменьшить потребность в консервантах. Высокая заболеваемость раком желудка в Японии, как предполагают, связана больше с потреблением больших количеств копченой рыбы (содержащей полициклические углеводы), а не благодаря высокому содержанию нитрозаминов в продуктах. Бетельный лист: жевание бетельного листа и бетельного ореха в Шри-Ланке и некоторых областях Индии связано с высокой заболеваемостью раком ротовой полости. Карциногенный агент не был идентифицирован, но как полагают, он присутствует или в бетельном (Areca) орехе, или в измельченном известняке или табаке, которые обычно жуют вместе с бетельным листом. Противоопухолевые лекарства: некоторые лекарства, используемые для лечения опухолей (алкилирующие агенты, типа циклофосфамида, хлорамбуцила, бисульфана и тиотефа) 272 воздействуют на синтез нуклеиновых кислот и в опухолевых клетках, и в нормальных клетках и могут вызывать онкогенные мутации. Лейкемия – наиболее частое неопластическое осложнение химиотерапии рака. J. Асбест: асбест широко использовался как изоляционный и огнеупорный материал и найден почти во всех постройках, возведенных в США с 1940 по 1970 год. Самое большое индивидуальное поражение асбестом происходило у рабочих верфей во время второй мировой войны. Кроцидолит (разновидность асбеста), имеющий самые тонкие волокна (диаметр < 0.25 мм), представляет наибольшую опасность. Асбестоз также ведет к быстрой фиброзной пролиферации в плевре, что приводит к образованию волокнистых бляшек, которые, вместе с фиброзом легочной ткани, являются надежными радиологическими индикаторами запыления легких асбестом. Асбест ответственен за возникновение двух типов злокачественных опухолей: 1. Злокачественная мезотелиома – это редкое новообразование развивается из мезотелиальных клеток, главным образом в плевре, но также может наблюдаться в брюшине и перикарде. Почти все пациенты со злокачественной мезотелиомой имеют в анамнезе работу с асбестом. 2. Бронхогенная карцинома – у людей, работавших с асбестом, риск возникновения рака легкого приблизительно в два раза выше, чем в популяции; этот риск значительно увеличивается, если человек курит. K. Другие промышленные канцерогенные вещества: было выявлено множество других агентов, вызывающих развитие опухолей. У шахтеров повышение заболеваемости раком легкого связано с ингаляцией тяжелых металлов, таких как никель, хром и кадмий. У рабочих в сельском хозяйстве повышение заболеваемости раком кожи и в меньшей степени раком легких связано с мышьяком, который входит в состав некоторых пестицидов. Винилхлорид – газ, используемый в производстве поливинилхлорида, как оказалось, связан с возникновением злокачественных сосудистых новообразований (ангиосарком) печени. Пищевой онкогенез Имеются доказательства возникновения опухолей под воздействием пищевых продуктов, которые не являются химическими канцерогенами. Беркитт объяснял низкую заболеваемость раком кишечника у африканцев высоким содержанием в пище растительных волокон, что приводит к быстрому пассажу содержимого кишечника. «Западные» диеты с низким содержанием растительных волокон приводят к замедлению пассажа пищи по кишечнику. Медленное движение химуса по кишечнику приводит к увеличению числа и активности анаэробных бактерий, ферменты которых, как предполагается, вызывают дегидрогенацию желчных кислот с образованием канцерогенных веществ. Медленный пассаж также продлевает время действия любых находящихся в пище канцерогенных веществ. Диета с высоким содержанием животных жиров по статистике связана с увеличением частоты возникновения рака кишечника и молочной железы; это наблюдение остается необъясненным. В настоящее время изучается влияние высоких доз β-каротина, витамина C, витамина E и селена, которые оказывают защитный эффект, возможно в результате их антиоксидантного действия. Гормональный онкогенез 1. Эстрогены – у больных с гормонально-активными (эстроген-синтезирующими) опухолями яичника (зернистоклеточная опухоль) или с постоянными нарушениями овуляции (возникающими в результате повышения уровня эстрогенов) часто развивается рак эндометрия. Эстрогены вызывают гиперплазию эндометрия, которая сопровождается сначала цитологической дисплазией, переходящей затем в неоплазию. 2. Гормоны и рак молочной железы – поскольку у мышей только женского пола развивался рак молочной железы после воздействия фактора молока Биттнера, было доказано, что эстрогены так или иначе причастны к возникновению заболевания; было показано, что при введении мужским особям мышей эстрогенов они становятся в одинаковой степени восприимчивыми к возникновению рака. Однако, массовые обследования пациенток, принимающих оральные контрацептивы с высоким содержанием эстрогенов, показали, что риск развития рака молочной 273 железы увеличивается незначительно. Современные контрацептивы с низким содержанием эстрогенов не увеличивают риск развития рака молочной железы. 3. Диэтилстилбэстрол – этот синтетический эстроген использовался в высоких дозах с 1950 по 1960 год для лечения угрожающего выкидыша. У детей, которые внутриутробно были подвержены влиянию диэтилстилбэстрола, было определено значительное увеличение заболеваемости светлоклеточной аденокарциномой, которая является редким раком влагалища и развивается у молодых женщин между 15 и 30 годами. 4. Стероидные гормоны – использование оральных контрацептивов и анаболических стероидов иногда связывают с возникновением доброкачественных печеночноклеточных аденом. Также было описано несколько случаев возникновения печеночноклеточного рака. ФИЗИЧЕСКИЙ (ЛУЧЕВОЙ) ОНКОГЕНЕЗ Многие виды излучений могут приводить к развитию опухолей, наиболее вероятно в результате прямого эффекта на ДНК или из-за активации клеточных онкогенов. A. Ультрафиолетовое излучение: солнечное ультрафиолетовое излучение играет роль в возникновении различных видов рака кожи, включая плоскоклеточный рак, базальноклеточный рак и злокачественную меланому. Новообразования кожи особенно часто возникают у светлокожих людей, находящихся длительно на солнце. Рак кожи, который развивается под действием ультрафиолетового излучения, включая меланому B. , очень редко наблюдается у темнокожих рас из-за защитного эффекта меланина. Ультрафиолетовый свет, как полагают, стимулирует формирование связей между пиримидиновыми основаниями в молекуле ДНК. В норме измененная молекула ДНК быстро восстанавливается. Рак развивается при неэффективном функционировании механизмов репарации ДНК, что наблюдается у пожилых людей и у людей с пигментной ксеродермой. C. Рентгеновское излучение: после открытия рентгеновского излучения у первых рентгенологов, которые подвергались воздействию излучения с малой проникающей способностью, часто развивался лучевой дерматит, что приводило к увеличению заболеваемости раком кожи. По мере увеличения проникающей способности излучения, у последующего поколения рентгенологов увеличилась заболеваемость лейкемией. Современные рентгенологи имеют высоко эффективные защитные средства против рентгеновского излучения. В 50-ых годах полагали, что увеличенный тимус является причиной обструкции дыхательных путей у грудных детей (позже было доказано, что это мнение было неверным; большой тимус – норма у грудных детей). Поэтому грудные дети с респираторным дистресс-синдромом подвергались лучевой терапии шеи для уменьшения размеров тимуса, что привело к возникновению у большого количества этих детей папиллярного рака щитовидной железы через 15-25 лет. Одним из осложнений радиотерапии злокачественных опухолей является развитие индуцированных излучением злокачественных новообразований, обычно сарком, через 10-30 лет после лучевой терапии. Диагностические рентген-исследования используют настолько малые дозы радиации, что они не приводят к увеличению заболеваемости раком. Единственное исключение – это рентген-исследование брюшной полости в течение беременности, которое может привести к развитию лейкемии у плода. D. Радиоизотопы: канцерогенный эффект радиоактивных материалов впервые был определен в результате расследования причин возникновения большого количества остеосарком у рабочих фабрики, где использовались радий-содержащие краски в производстве люминесцентных циферблатов. Было замечено, что эти рабочие собирали волокна кисточек в тонкий пучок языком и губами, глотая, таким образом, большие количества радия. Радиоактивный радий метаболизируется в организме по тому же самому пути, что и кальций, а, следовательно, он попадает в кости, что и приводит к развитию остеосарком. Профессиональная вредность, обусловленная работой с радиоактивными полезными ископаемыми в шахтах центральной Европы и западной Америки, связана с увеличением заболеваемости раком легких. Торотраст, радиоактивный препарат, содержащий радиоактивный торий, использовался в радиологической диагностике с 1930 по 1955 годы. Торотраст накапливается в печени и увеличивает риск возникновения нескольких типов рака печени, включая ангиосаркому, 274 печеночноклеточного рака и холангиокарциномы (рак из желчных протоков). Радиоактивный йод, который используется для лечения неопухолевых болезней щитовидной железы, приводит к увеличению риска развития рака, который возникает через 15-25 лет после лечения; риск такой терапии оценивается по характеру первичной болезни, терапевтическому эффекту и возрасту пациента. E. Радиоактивное загрязнение: три большие группы людей были подвержены действию радиоактивных осадков. Это японцы в Хиросиме и Нагасаки, пережившие атомную бомбардировку, у которых значительно увеличилась заболеваемость лейкемией и раком молочной железы, легких и щитовидной железы. Жители Маршальских островов случайно подверглись воздействию радиоактивных осадков во время атмосферного испытания ядерной бомбы на юге Тихого океана. Радиоактивные осадки были богаты радиоактивным йодом, что привело к развитию множественных новообразований щитовидной железы. Во время катастрофы на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 году также в атмосферу попал радиоактивный йод, что привело к поражению нескольких тысяч людей. Вся доза облучения, получаемая человеком при рентген- и радиоизотопных исследованиях, исходящая от атомных электростанций и т.п. в настоящее время составляет менее 1% от общего облучения; остальная доза приходится на излучения радиоактивных пород, непосредственно земли и космических лучей (то есть, на неустранимое фоновое излучение). ВИРУСНЫЙ ОНКОГЕНЕЗ ДНК- и РНК-вирусы могут стать причиной неоплазий. Присутствие вирусного генома в клетке можно выявить различными способами: а) методом гибридизации обнаруживаются вирус-специфичные последовательности нуклеиновых кислот; б) определение вирус-специфичных антигенов на инфицированных клетках; в) обнаружение вирус-специфичной мРНК. A. Онкогенные РНК-вирусы: онкогенные РНК-вирусы (ретровирусы, которые раньше назывались онкорнавирусами) являются причиной многих новообразований у экспериментальных животных. Роль ретровирусов была доказана и для некоторых опухолей. 1. Японская T-клеточная лейкемия – эта форма лейкемии была впервые описана в Японии. Ретровирус (человеческий T-лимфоцитарный вирус I типа [HTLV-I]) был выделен из клеток этой опухоли; вирус, как полагают, играет прямую этиологическую роль. 2. Опухоли, связанные с ВИЧ-инфекцией – вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) является ретровирусом (лентивирус), который поражает в основном Т-лимфоциты (хелперы) человека и вызывает развитие синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИДа). Доказана роль этого вируса в онкогенезе злокачественных B-клеточных лимфом при СПИДе. 3. Другие опухоли – имеются неточные доказательства вирусного происхождения некоторых опухолей кроветворной системы. Биоптаты тканей, взятых от многих пациентов с лейкемиями и лимфомами, содержат вирусную обратную транскриптазу, а также имеются сообщения о выделении вируса в культурах или идентификации вирусной нуклеиновой кислоты в ДНК опухолевых клеток при лейкемии. B. Онкогенные ДНК-вирусы: несколько групп ДНК-вирусов могут быть причиной новообразований у человека. 1. Вирусы папилломы – эти вирусы вызывают доброкачественные эпителиальные новообразования в коже и слизистых оболочках, включая обычные бородавки, остроконечные кондиломы и рецидивирующие папилломы гортани (палилломатоз гортани). 2. Вирус Эпштейн-Барра (EBV) – этот герпесвирус является причиной инфекционного мононуклеоза – широко распространенного острого инфекционного заболевания. Также он причастен к развитию лимфомы Беркитта и назофарингеального рака. 3. Вирус гепатита В – этот вирус, как полагается, является причиной печеночноклеточного рака в Африке, где наблюдается высокая заболеваемость гепатитом В и имеется большое количество носителей данного вируса. Длительная пролиферация печеночных клеток 275 (регенерация) в ответ на вирусное повреждение, вероятно, является основным фактором, предрасполагающим к неопластической трансформации. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ОНКОГЕНЕЗ (роль наследственности в онкогенезе) В большинстве случаев генетическая предрасположенность к развитию новообразований возникает из-за унаследованной потери одного или нескольких генов подавления (супрессии) опухоли (табл. 1). Таблица 1 Гены супрессии опухолей человека1 Гены супрессии опухолей кодируют синтез веществ, регулирующих рост тканей. Как правило, потеря обоих генов приводит к развитию опухолей, кроме р53 гена, для которого потеря даже одного гена приводит к нарушению и снижению функции клеток и неоплазии. 2 При этом синдроме наблюдается высокая семейная предрасположенность к возникновению рака молочной железы, сарком и опухолей мозга как в детстве, так и у взрослых. 3 Также существует аналогичный ген (NF-2) и для второго типа нейрофиброматоза, который локализуется в 22 хромосоме. 1 Наименование гена APC (аденоматозного полипоза кишечника) Хромосома Rb1 (ретинобластомы) 13q14 Ретинобластома, остеосаркома и др. WT-1 (опухоли Вильмса) 11p13 Опухоль Вильмса, другие опухоли p53 5q21 17p12-13 Заболевание Семейный полипоз кишечника Опухолевый синдром Ли-Фромени2 NF-1 (нейрофиброматоза)3 17q11 Нейрофиброматоз (1 тип) DCC (делетированный при раке кишечника) 18q21 Рак кишечника Новообразования с наследованием по законам Менделя: теоретически, ответственные за возникновение опухолей гены могут быть доминантными или рецессивными. Если ген является доминантным, то при его наличии синтезируются молекулы, вызывающие образование опухоли. Если ген является рецессивным, то для развития опухоли необходимо отсутствие нормальных генов, необходимых для поддержания нормального контроля над ростом. A. Ретинобластома – это редкое злокачественное новообразование сетчатки наблюдается у детей и в 10% случаев оно является наследственным. Морфологические признаки семейной ретинобластомы не отличаются от ненаследственной формы. Однако семейная форма имеет характерные особенности: (1) она обычно двусторонняя; (2) при хромосомном анализе обязательно обнаруживается нарушение структуры длинного плеча 13 хромосомы (13q14, ген ретинобластомы [Rb1]); и (3) в некоторых случаях происходит спонтанное выздоровление. При этом личности с регрессировавшей опухолью становятся носителями гена ретинобластомы и передают его потомству. Ретинобластома передается по доминантному типу в результате высокой частоты делеции первоначально нормальной 13 хромосомы. Таким образом, Rb1 ген является геном супрессии опухоли (табл. 1). При недавних исследованиях было обнаружено присутствие подобных нарушений в 13 хромосоме при некоторых других опухолях, включая остеосаркому и мелкоклеточный недифференцированный рак легкого. Кроме того, у выживших 276 после семейной ретинобластомы, как оказалось, имеется высокий риск возникновения мелкоклеточного недифференцированного рака легких, особенно, если они курят сигареты. B. Опухоль Вильмса (нефробластома) – злокачественное новообразование почки, которое развивается главным образом у детей. Во многих случаях определяется делеция части 11 хромосомы. И спорадические, и семейные случаи имеют механизм, сходный с таковым при ретинобластоме. И также нарушения в 11 хромосоме (11p13) идентифицируются при других типах опухолей. WT-1 также является геном супрессии опухоли. C. Другие унаследованные новообразования – некоторые другие новообразования также имеют наследственную предрасположенность. Ранее полагали, что они наследуются по доминантному типу, но это представление было переоценено после открытия рецессивных генов супрессии опухолей. 1. Нейрофиброматоз (1 тип болезни Вон Реклингхаузена) – эта опухоль характеризуется развитием множественных нейрофибром и пигментированных пятен неправильной формы на коже (цвета “кофе с молоком”). При нейрофиброматозе, NF-1 ген (хромосома 17q11) или отсутствует, или имеет нарушенное строение, что ведет к потере NF-1 супрессорного белка. NF-1 белок, как предполагается, регулирует активность производных (гуанин-связывающие «G» белки) ras прото-онкогена. При потере NF-1 рост-активирующий эффект G белков ничем не компенсируется. 2. Множественный эндокринный аденоматоз – это заболевание проявляется доброкачественными новообразованиями в щитовидной, паращитовидных железах, гипофизе и мозговом веществе надпочечников. 3. Семейный полипоз кишечника – полипоз кишечника характеризуется наличием многочисленных аденоматозных полипов в толстой кишке. (Имеется потеря гетерозиготности на длинном плече 5 хромосомы, APC гена). В конечном итоге развивается рак толстой кишки у всех больных, которым не выполняется колонэктомия. Данное заболевание является самым наглядным доказательством теории многочисленных толчков, последовательно приводящих к возникновению злокачественного новообразования. Синдром Гарднера – вариант, при котором кишечные полипы сочетаются с доброкачественными новообразованиями и кистами в костях, мягких тканях и коже. Синдром Туркота, очень редкая болезнь, при которой многочисленные аденоматозные полипы толстой кишки сочетаются со злокачественными опухолями (глиомами) симпатической нервной системы. 4. Синдром невоидного базальноклеточного рака – это нарушение характеризуется диспластическими меланоцитарными невусами и базальноклеточным раком кожи. Новообразования с полигенетическим наследованием: многие распространенные новообразования являются семейными в меньшей степени, то есть, они возникают у родственных личностей более часто, чем в популяции вообще. 1. Рак молочной железы – родственники (матери, сестры, дочери) женщин, заболевших раком молочной железы в пременопаузном периоде, имеют повышенный риск возникновения рака молочной железы (в пять раз выше, чем в общей популяции). 2. Рак кишечника – рак толстой кишки обычно наблюдается в семьях с наследственным семейным полипозом кишечника. ТЕОРИИ РАЗВИТИЯ ОПУХОЛЕЙ В настоящее время существуют две основных теории возникновения новообразований – это теория моноклонального происхождения и теория “опухолевого поля”. Согласно теории моноклонального происхождения, первоначальный канцерогенный агент (фактор вызывающий опухоль) вызывает мутации одиночной клетки, при делении которой затем возникает опухолевый клон, составляющий новообразование. Моноклональное происхождение новообразований было доказано на примере опухолей из B-лимфоцитов (B-клеточные лимфомы и плазмоклеточные миеломы), клетки которых синтезируют иммуноглобулины одного класса, а также на 277 некоторых других типах опухолей. Доказано также, что по мере прогрессирования опухоли из начального клона опухолевых клеток могут развиваться субклоны в результате дополнительных продолжающихся генетических изменений («многократные толчки»; см. ниже). Теория “опухолевого поля”: канцерогенный агент, воздействуя на большое количество сходных клеток, может вызывать образование поля потенциально неопластических клеток. Новообразование может затем развиться в результате размножения одной или большого количества клеток внутри этого поля. Во многих случаях в результате возникает несколько обособленных новообразований, каждое из которых происходит от отдельного клонального предшественника. Образование опухолевого поля может быть расценено как первый из двух или более последовательных этапов, которые ведут к развитию опухоли («многократные толчки»; см. ниже). Эта теория объясняет происхождение некоторых новообразований в коже, эпителии мочевыводящих путей, печени, молочной железе и кишечнике. Признание факта существования опухолевого поля имеет практическое значение, так как наличие одного новообразования в любом из этих органов должно насторожить клинициста в отношении возможности наличия второго подобного новообразования. В молочных железах, например, развитие рака в одной из них является фактором риска возникновения рака в противоположной (по статистике риск повышается приблизительно в 10 раз по сравнению с общей заболеваемостью раком молочной железы). Для объяснения механизмов возникновения как опухолевого моноклона, так и “опухолевого поля” в настоящее время предложен ряд других концепций. Теория генетических мутаций. Нарушения в геноме, обусловленные наследственностью, спонтанными мутациями или действием внешних агентов, могут вызывать неоплазию, если повреждаются регулирующие рост гены. Опухолевая трансформация происходит в результате активации (или дерепрессии) специфических последовательностей ДНК, известных как рострегулирующие гены, или прото-онкогены. Эти гены кодируют ряд факторов роста и рецепторов для факторов роста. Активация – это функциональные изменения, при которых нарушается нормальный механизм регулирования роста в онкогенезе. Активация может происходить несколькими способами: мутация прото-онкогенов; транслокация в более активную часть генома, где регулирующие влияния активируют прото-онкогены; вставка онкогенного вируса в активную часть генома; амплификация (продуцирования многократных копий прото-онкогенов); вставка вирусных онкогенов; дерепрессия (потеря супрессорного контроля). Возникающий функционально активированный ген называется «активированный онкоген» (или мутантный онкоген, если он изменяется структурно), или просто как клеточный онкоген (c-onc). Увеличение продукции стимулирующих факторов роста или их рецепторов, или уменьшение ингибирующих (супрессорных) факторов роста, или продукция функционально ненормальных факторов может привести к неуправляемому росту клеток. Таким образом, на молекулярном уровне неоплазия представляет собой нарушение функции регулирующих рост генов (прото-онкогенов и супрессорных генов опухолей). Теория вирусных онкогенов. Некоторые РНК-вирусы содержат последовательности нуклеиновых кислот, которые являются комплементарными к прото-онкогену и могут (при действии обратной транскриптазы) синтезировать вирусную последовательность ДНК, которая является по существу идентичной. Эти последовательности названы вирусными онкогенами (v-onc). Многие, возможно, все онкогенные РНК-ретровирусы содержат такие последовательности и они найдены в соответствующих новообразованиях. В настоящее время предполагается, что онкогенные РНК-вирусы приобретают v-onc последовательности путем вставки клеточного онкогена из клетки животного или человека с помощью механизма, подобного участвующему в рекомбинации. Онкогенные ДНК-вирусы также содержат последовательности, которые функционируют как онкогены и встраиваются непосредственно в геном клетки. Эпигенетическая теория. Согласно эпигенетической теории, основное клеточное повреждение происходит не в генетическом аппарате клетки, а в механизме регуляции активности генов, особенно в белках, синтез которых кодируют рост-регулирующие гены. Различные уровни активности генов, которые ответственны за дифференцировку тканей, как предполагается, определяются наследуемыми 278 эпигенетическими механизмами. Основное доказательство роли эпигенетических механизмов в процессах онкогенеза обнаруживается при образовании опухолей под воздействием некоторых химических веществ, которые не оказывают никакого эффекта на генетической аппарат клетки. Действие некоторых из этих веществ состоит в связывании цитоплазматических белков, а изменения в них, как предполагается, способствуют возникновению некоторых новообразований, т.е. эти вещества выступают в роли промоторов. Теория отказа иммунного надзора. Согласно этой теории неопластические изменения довольно часто происходят в клетках организма. В результате повреждения ДНК неопластические клетки синтезируют новые молекулы (неоантигены, опухолевые антигены). Иммунная система организма распознает эти неоантигены как “чужие”, что приводит к активации цитотоксического иммунного ответа, который уничтожает неопластические клетки. Клинически обнаруживаемые новообразования возникают только в том случае, если они не распознаются и не разрушаются иммунной системой. Доказательством этой теории является то, что большая частота возникновения опухолей наблюдается при иммунодефицитах и у пациентов, получающих иммуносупрессивную терапию после пересадки органов. Объяснением того, что рак в основном является болезнью пожилых, может быть то, что в старости наблюдается прогрессивное снижение иммунной реактивности на фоне увеличения частоты неопластических изменений, возникающих из-за дефектов репарации ДНК, которые наблюдаются при старении. Против данной теории говорят следующие факты: у мышей с недостаточностью Т-клеточного иммунитета частота новообразований не повышается; у людей с иммунодефицитами развиваются главным образом лимфомы, а не полный спектр различных опухолей; у людей с удаленным тимусом частота возникновения опухолей не увеличивается; хотя многие опухоли синтезируют опухолевые антигены и иммунный ответ на них развивается в достаточной мере, но этот ответ часто оказывается неэффективным. МОРФОГЕНЕЗ ОПУХОЛЕЙ Многократные толчки и многочисленные факторы. Кнудсен предложил теорию, согласно которой для развития опухоли необходимо два толчка. Первый связан с первой встречей с канцерогенным агентом – этот момент называется инициирование, а канцерогенное вещество, вызывающее это изменение – инициатор. Второе воздействие, которое стимулирует неопластический рост, называется промоцией, а агент – промотором. Сейчас доказан факт существования этих этапов – многократных толчков (пять и более). Доказано, что очень многие факторы могут вызывать эти толчки, и что каждый толчок производит изменения в геноме подвергающейся воздействию клетки, которые передаются потомству (то есть, неопластическому клону). Период между первым толчком и возникновением клинически определяемой опухоли назван скрытым периодом. У оставшихся в живых после атомной бомбардировки жителей Хиросимы и Нагасаки самое большое число случаев лейкемии зарегистрировано приблизительно через 10 лет после события, а некоторых раковых опухолей – еще на 20 лет позже. Длинный скрытый период объясняет трудность идентификации канцерогенных агентов для наиболее часто встречающихся новообразований. В течение скрытого периода в поврежденной клетке невозможно найти структурные или функциональные нарушения. При более точных методах исследования можно определить эти изменения, особенно в геноме, но они не выявляются морфологически. Предопухолевые (предраковые) изменения в тканях и органах (табл. 2) Как уже было отмечено, «скрытый период» охватывает промежуток времени между инициированием канцерогенного процесса и клиническим обнаружением опухоли. Последовательные «многократные толчки», которые являются необходимой частью канцерогенеза, происходят в течение первой части этого периода, который длится от нескольких лет до 3 или более десятилетий, в результате чего образуется первая неопластическая клетка. При последующем делении этой клетки и ее потомства (злокачественный клон) образуется клинически обнаруживаемое новообразование (приблизительно 109 клеток); этот период длится еще несколько месяцев или лет, составляя последний этап скрытого периода. В большинстве препаратов на этих этапах не выявляется никаких клинических или морфологических нарушений. Однако, в некоторых случаях определяются промежуточные состояния, 279 которые характеризуются отличным от неопластического типом роста. Такие изменения названы предопухолевыми (предраковыми). Таблица 2 Предопухолевые состояния Предопухолевые состояния Гиперплазия Эндометрия Молочной железы – дольковая и протоковая гиперплазии Печень – цирроз печени Дисплазия1 Шейка матки Kожа Мочевой пузырь Эпителий бронхов Опухоль Рак эндометрия Рак молочной железы Печеночноклеточный рак Плоскоклеточный рак Плоскоклеточный рак Переходноклеточный рак Рак легких Метаплазия2 Железистая метаплазия пищевода Аденокарцинома пищевода Воспалительные процессы Язвенный колит Атрофический гастрит Аутоиммунный тиреоидит (Хашимото) Рак кишечника Рак желудка Злокачественная лимфома, рак щитовидной железы Первичная дисплазия; дисплазия обычно предшествует развитию злокачественной опухоли во всех приведенных случаях. 2 Собственно метаплазия не является предопухолевым состоянием, но она может переходить в дисплазию, являющуюся предопухолевым состоянием. 1 Очень важно распознать предопухолевые повреждения, т.к. при удалении измененной ткани предупреждается развитие опухолей. Несмотря на то, что гиперплазия и метаплазия не опасны в плане развития опухоли, постоянное воздействие патогенного фактора может привести к трансформации их в дисплазию, которая имеет высокий риск преобразования в опухоль. Признаки дисплазии. Термин «дисплазия» должен использоваться ограниченно при наличии нарушений роста клеток, что проявляется в виде: A. Изменения ядер: 1) дисплазия характеризуется увеличением и абсолютных размеров ядра, и относительных (относительно цитоплазмы) – увеличение ядерно-цитоплазматического отношения; 2) увеличение содержания хроматина (гиперхромия); 3) нарушение структуры и расположения хроматина (образование крупных глыбок); 4) нарушения строения ядерной мембраны (утолщение и сморщивание). B. Изменения цитоплазмы: цитоплазматические нарушения при дисплазии возникают из-за нарушения нормальной дифференцировки, например, недостаточная кератинизация в ороговевающих клетках и недостаток слизеобразования в железистом эпителии. C. Увеличение скорости деления клеток: в ороговевающем эпителии увеличение скорости деления клеток характеризуется присутствием митотических фигур в большом количестве слоев эпителия (в нормальном состоянии митозы обнаруживаются только в базальном слое). Морфологически при дисплазии митозы нормальные. D. Нарушенное созревание: диспластические эпителиальные клетки сохраняют сходство с базальными стволовыми клетками, несмотря на продвижение их вверх в эпителии; то есть, нормальное дифференцирование (образование кератина) будет нарушено. 280 Дисплазия обычно разделяется на легкую, умеренную и выраженную. Значение дисплазии. Эпителиальная дисплазия является предопухолевым состоянием, связанным с повышенным риском возникновения рака (рис.1). Проще говоря, от дисплазии до рака – один короткий шаг. В шейке матки синонимом выраженной дисплазии является термин “цервикальное внутриэпителиальное новообразование” (CIN). Необходимо заметить, что carcinoma in situ – это истинная опухоль со всеми особенностями злокачественных новообразований, кроме инвазивности. Тяжелая дисплазия шейки матки и carcinoma in situ имеют одинаковое клиническое значение и лечатся одинаково. Рис.1. Степени дисплазии многослойного эпителия шейки матки. Нарушения дифференцировки, ядерно-цитоплазматическое отношение и нарушения распределения хроматина в ядре увеличиваются по мере увеличения степени дисплазии. Наличие прорастания базальной мембраны отличает инвазивный рак от дисплазии и carcinoma in situ. Риск возникновения инвазивного рака зависит от: 1) выраженности дисплазии – чем она тяжелее, тем больше риск; 2) продолжительности дисплазии – чем больше срок существования дисплазии, тем больше риск; и 3) локализации дисплазии. Дисплазия в мочевом пузыре имеет более выраженный риск перерасти в рак, чем цервикальная дисплазия, при которой может пройти несколько лет, прежде чем возникнет инвазивная карцинома. Различия между дисплазией и раком. Дисплазия и carcinoma in situ отличаются от истинного рака двумя важными свойствами: инвазивностью и реверсивностью. A. Отсутствие инвазивности: аномальная ткань при дисплазии и carcinoma in situ не проникает через базальную мембрану. Так как эпителий не содержит ни лимфатических, ни кровеносных сосудов, пролиферирующие клетки не распространяются за пределы эпителия. Поэтому полное удаление диспластической области приводит к полному выздоровлению. Рак, напротив, разрушает базальную мембрану и распространяется из первичного очага по лимфатическим и кровеносным сосудам, поэтому удаление первичного очага не приводит к излечению. B. Реверсивность: диспластическая ткань, особенно при незначительно выраженной степени, может иногда спонтанно возвращаться к нормальному состоянию, а рак является необратимым процессом. Однако тяжелая дисплазия может быть необратима. Диагностика дисплазий 281 A. Макроскопическое исследование: эпителиальная дисплазия, включая carcinoma in situ, является обычно асимптоматической и во многих случаях при макроскопическом исследовании слизистой оболочки патологии не выявляется. Дисплазия иногда может быть выявлена при помощи специальных методов исследования (например, кольпоскопия для цервикальной дисплазии, флуоресцентная бронхоскопия при бронхиальной дисплазии). Тест Шиллера для определения цервикальной дисплазии основан на недостатке клеточной дифференцировки диспластического эпителия – при окрашивании шейки раствором йода нормальные клетки эпителия окрашиваются в коричневый цвет вследствие содержания в них гликогена; диспластический эпителий остается неокрашенным из-за отсутствия гликогена в нем. B. Микроскопическое исследование: мазки делаются путем соскабливания эпителия для цитологической диагностики. Цитологические находки в мазках должны подтверждаться биопсией. Микроскопическая оценка ядерных и цитоплазматических изменений в диспластической ткани позволяет поставить диагноз и определить степень выраженности дисплазии. Критерии для цитологического диагноза дисплазии разработаны для шейки матки, мочевого пузыря и легких. В новообразованиях другой локализации, например, в ЖКТ и молочной железе, очень трудно отличить дисплазию от других эпителиальных изменений, связанных с воспалением и регенерацией (восстановление и регенерация включают в себя пролиферацию клеток, при этом может наблюдаться клеточная дезорганизация различной степени; такие изменения часто объединяются под менее точным термином «атипия»). Массовое цитологическое обследование по Папаниколау цервикальных мазков обеспечивает раннее обнаружение и лечение цервикальной дисплазии. Широкое распространение в США использования мазков по Папаниколау способствовало поразительному снижению возникновения рака шейки матки за последние 20 лет. Результаты цитологического обследования других органов оказались менее успешными. Хотя дисплазия может диагностироваться в легких (мазки из мокроты), мочевом пузыре (мазки из мочи), желудке (щеточная биопсия) и кишечнике (промывные воды), полное удаление всего диспластического эпителия в этих тканях затруднительно. В результате массовое исследование на дисплазии в этих тканях не рекомендуется и ранняя диагностика дисплазий не повлияла на статистику обнаружения рака в этих органах. МОРФОЛОГИЯ ОПУХОЛЕЙ Свойства опухолей, отличающие их от других форм роста и определяющие их сущность – это: o o o o o o органоидность; атипизм; беспредельность роста; нецелесообразность относительная автономность; прогрессия. Органоидность. Опухоль состоит из паренхимы и стромы. Паренхима – собственная ткань опухоли, составляющая главную ее массу и определяющая ее рост и характер. Строма состоит из соединительной ткани; в ней проходят питающие опухоль сосуды и нервы. Атипизм – это совокупность биологических свойств, отличающих новообразованную ткань от исходной ткани. Приобретение опухолевой клеткой новых, не присущих нормальной клетке свойств получило название анаплазии (от греч. ana – обратно, plasis – образование) или катаплазии (от греч. kata – сверху вниз, plasis – образование). Термин катаплазия наиболее принят в современной литературе. Различают морфологический, функциональный, антигенный атипизм и атипизм обмена веществ (метаболический). Морфологический атипизм подразделяют на тканевой и клеточный. 282 Тканевой атипизм характеризуется нарушением размеров, формы и взаимоотношений тканевых структур. Например, в эпителиальных, в частности, железистых опухолях нарушена величина и форма желез, утрачивается дольчатое строение органа, соотношение паренхимы и стромы широко варьирует – в одних случаях паренхима преобладает над стромой, в других наоборот, строма преобладает над паренхимой. Нарушение взаимоотношения тканевых структур в опухолях из покровного эпителия проявляется в том, что эпителиальный пласт кожи может располагаться в толще дермы, а не на поверхности. В опухолях мезенхимального происхождения (соединительнотканных, мышечных) пучки волокон отличаются длиной, толщиной, хаотичным расположением. Атипизм стромы может проявляться количественными и качественными характеристиками волокнистого компонента, а также соотношением клеточного и волокнистого компонентов. Атипичными могут быть и сосуды. Обычно они тонкостенные, представленные нередко одним слоем эндотелиальных клеток, либо их стенку образуют опухолевые клетки. Просвет их широкий. Атипизм сосудов создает предпосылку для развития вторичных изменений в опухолях, обусловленных расстройствами кровообращения. Тканевой атипизм наиболее характерен для зрелых, доброкачественных опухолей. Клеточный атипизм на светооптическом уровне выражается в полиморфизме клеток, ядер и ядрышек, полиплоидии, изменении ядерно-цитоплазматического индекса в пользу ядер, появлении множества митозов. Опухолевые клетки отличаются разнообразием размеров, формы и плотности ядер. Нередко ядра бывают крупные гиперхромные, содержат несколько ядрышек, иногда гипертрофированных. Изменение размеров ядер опухолевых клеток в определенной степени может быть связано со сдвигом в них числа хромосом (количества ДНК). Для опухолевых клеток характерна анэуплоидия, то есть количество ДНК, отличное от диплоидного набора хромосом, при этом чаще всего оно повышено и может соответствовать триплоидному или полиплоидному набору хромосом. Однако необходимо знать, что диплоидное нормальное число хромосом может иногда встречаться и в новообразованиях высокой степени злокачественности. Кроме того, связи между степенью плоидности и гистологическим строением опухоли, ее пролиферативной способностью или другими свойствами новообразования не обнаружено. Клеточный атипизм может быть выражен в разной степени. При пролиферации доброкачественных или медленно растущих злокачественных опухолей неопластические клетки имеют тенденцию к дифференцировке. Например, клетки, составляющие липому (доброкачественное новообразование из адипоцитов) схожи со зрелыми адипоцитами при микроскопическом исследовании. По мере увеличения степени злокачественности степень дифференцировки уменьшается. Иногда клеточный полиморфизм так значителен, что опухолевые клетки по внешнему виду становятся непохожими на клетки исходной ткани или органа. Порой гистологическое строение злокачественной опухоли упрощается и она становится мономорфной (например, в низкодифференцированных мезенхимальных опухолях). Когда происхождение клетки не может быть установлено при микроскопическом исследовании, то есть, клетки новообразования не имеют аналогов среди нормальных клеток, новообразование называют недифференцированным или анапластическим. Анапластические опухоли различных органов очень похожи друг на друга, что очень затрудняет морфологическую дифференциальную диагностику. В злокачественных новообразованиях нарушения дифференцировки определяются и в цитоплазме, и в ядре клетки. Эти изменения аналогичны таковым при дисплазии, но здесь они более выражены. Они включают плеоморфизм (многообразие форм клеток), увеличение размеров ядра, увеличение ядерноцитоплазматического отношения, гиперхромию ядер, увеличение ядрышек, нарушение распределения хроматина в ядре, нарушение строения ядерной мембраны и др. Выраженность этих цитологических нарушений увеличивается по мере увеличения степени злокачественности. Неопластические клетки иногда могут дифференцироваться по иному пути, чем клетки, из которых они развились. Например, в неопластическом железистом эпителии эндометрия иногда образуются и железистые, и ороговевающие эпителиальные клетки (аденосквамозный рак). Для обозначения этого явления используется термин «опухолевая метаплазия». 283 Важным проявлением морфологического атипизма опухолевой клетки является патология митотического режима. Митотический режим охватывает ряд параметров, характеризующих митоз с различных сторон: митотический индекс, отражающий митотическую активность, то есть процент делящихся клеток от всей популяции; процентное соотношение делящихся клеток, находящихся на разных стадиях митоза; относительное количество всех патологических митозов; процентное содержание отдельных видов патологических митозов. Установлено, что в клетках опухоли нарушена продукция кейлонов, которые в нормальных условиях регулируют митотическую активность клеток и действуют как ингибиторы клеточного деления. Патология митоза в опухолевых клетках подтверждает воздействие онкогенных факторов на генетический аппарат клетки, что и определяет нерегулируемый рост опухоли. Главной особенностью митотического режима клеток злокачественных опухолей является резкий рост числа патологических митозов и разнообразие их видов. Страдает преимущественно метафаза, высок процент К-метафаз со слипанием или рассеиванием гиперспирализованных хромосом, отставание хромосом и их фрагментов в метафазе. Часто встречаются трехгрупповые метафазы, метафазы с рассеиванием и массовой фрагментацией хромосом, асимметричные, многополюсные и моноцентрические митозы. Отдельные виды патологии митоза могут быть характерными для определенных типов опухолей, что может быть использовано в качестве дополнительного критерия при дифференциальной диагностике опухолей разного гистогенеза и уточнения гистогенетической принадлежности новообразования. Атипизм ультраструктур, выявляемый при электронно-микроскопическом исследовании, выражается в увеличении числа преимущественно свободно лежащих рибосом, полисом, появлении аномальных митохондрий. Цитоплазма скудная, ядра крупные округлой или неправильной формы с маргинальным или диффузным расположением хроматина. Выявляются многочисленные мембранные контакты ядра, митохондрий и эндоплазматической сети, которые в нормальной клетке выявляются очень редко. Все эти признаки характерны для незрелых недифференцированных клеток. Однако при электронно-микроскопическом исследовании можно выявить клетки со специфической дифференцировкой для той ткани, из которой берет начало новообразование. Этот признак часто используется для установления гистогенеза опухоли. Многие исследователи пытались найти специфические для опухолевых клеток электронно-микроскопические признаки, однако, до настоящего времени такие признаки найдены не были. Поэтому поставить диагноз только на основании электронномикроскопического исследования нельзя. Нарушения в поверхностной мембране: к поверхностным изменениям мембраны в опухолевых клетках относятся: o o o o нарушение активности ферментов мембраны; уменьшение содержания гликопротеинов; нарушения проницаемости, мембранного транспорта и электрического заряда; разрушение микротрубочек и микрофиламентов цитоскелета. Нормальные клетки в культуре растут упорядоченно, плотно связанными монослоями. Деление клеток прекращается при наличии контакта с другими клетками (контактное ингибирование). Напротив, опухолевые клетки растут дезорганизовано, многослойно в виде пластов, которые наслаиваются друг на друга. Потеря контактного ингибирования – важная характеристика неопластических клеток. Предполагается, что она вместе с недостатком прочности связей между отдельными клетками опухоли может частично объяснять способность злокачественных неопластических клеток метастазировать. Клеточный атипизм наиболее выражен в незрелых, злокачественных опухолях. Признаки тканевого и клеточного атипизма очень важны, так как они лежат в основе морфологической диагностики опухолей, установления их степени зрелости, или злокачественности. Атипизм обмена веществ (метаболический) опухолевой ткани выражается в избыточном количестве нуклеиновых кислот, холестерина, гликогена. В опухолевой ткани гликолитические процессы преобладают над окислительными, содержится мало аэробных ферментных систем, то есть 284 цитохромоксидазы, каталазы. Гликолиз сопровождается накоплением в тканях молочной кислоты. Это своеобразие обмена опухоли усиливает ее сходство с эмбриональной тканью, в которой также преобладают явления анаэробного гликолиза. Продукты синтеза опухолевых клеток: синтез и секреция различных веществ опухолевыми клетками имеет важное значение по двум причинам: o o их присутствие может указывать на существование новообразования в организме, то есть, они выступают в роли маркеров опухоли; они могут привести к возникновению клинических проявлений (паранеопластических синдромов), не связанных с прямым влиянием опухоли на ткани. 1. Онкофетальные антигены – это антигены, которые обычно экспрессируются только во внутриутробном периоде, но могут обнаруживаться на неопластических клетках. Карциноэмбриональный антиген (обычно обнаруживаемый в тканях энтодермального происхождения) был выявлен в большом количестве злокачественных новообразований, происходящих из тканей, которые развиваются из эмбриональной энтодермы, например, в раке кишечника и поджелудочной железы и в некоторых случаях рака желудка и легких. Приблизительно у 30% пациентов с раком молочной железы также обнаруживается этот антиген, которые можно определить иммуногистохимическими методами на опухолевых клетках или измерить его уровень в сыворотке. Карциноэмбриональный антиген не специфичен для рака, так как небольшое увеличение его уровня в сыворотке также наблюдается при некоторых неопухолевых болезнях, например, язвенном колите и циррозе печени. Карциноэмбриональный антиген имеет большое значение не столько в диагностике опухолей, сколько в текущем определении эффективности терапии и в ранней диагностике рецидивов. Альфа-фетопротеин в норме синтезируется клетками желточного мешка и эмбриональными клетками печени. В постнатальном периоде он синтезируется в опухолях из примитивных герминативных клеток половых желез (эмбриональный рак или рак из желточного мешка) и в раковых опухолях печени. Альфа-фетопротеин может быть обнаружен в тканях иммуногистохимическими методами. Как и карциноэмбриональный антиген, α-фетопротеин может обнаруживаться и при других неопухолевых заболеваниях, например, при циррозах печени. 2. Ферменты – повышение активности в сыворотке простат-специфической кислой фосфатазы наблюдается при раке предстательной железы, обычно после прорастания капсулы железы опухолью. Измерение простат-специфического эпителиального антигена более чувствительно и используется сейчас во многих странах при массовых обследованиях у пожилых людей. Уровни неспецифических цитоплазматических энзимов, типа лактатдегидрогеназы (ЛДГ), повышаются при многих новообразованиях и просто указывают на увеличенный метаболизм и некроз клеток. 3. Иммуноглобулины – в новообразованиях из B-лимфоцитов (некоторые В-клеточные лимфомы, миелома) часто синтезируются иммуноглобулины. Так как эти новообразования являются моноклональными, то синтезируется только один тип иммуноглобулинов. Синтез иммуноглобулинов имеет большое диагностическое значение, если число клеток опухоли достаточно для синтеза такого количество иммуноглобулинов, что при электрофорезе белков плазмы образуется моноклональная полоса. 4. Чрезмерная секреция гормонов – в высокодифференцированных новообразованиях из эндокринных клеток часто наблюдается чрезмерный синтез гормонов. Повышенная продукция возникает не только благодаря увеличению числа клеток, но также и нарушению нормальных механизмов регуляции синтеза. 5. Эктопическая продукция гормонов – синтез гормонов клетками, которые в норме их не синтезируют (так называемая эктопическая продукция гормонов), может наблюдаться в некоторых злокачественных новообразованиях. Это явление возникает в результате дерепрессии генов, связанных с неопластическим процессом. Возможность использования гистохимических методов для отличия опухолевых клеток от нормальных и патологически измененных основана на сохранении в опухолевых клетках 285 гистохимических признаков соответствующих нормальных гомологичных клеток. Так, например, было установлено, что новообразования щитовидной железы на основании гистохимических свойств опухолевых клеток могут быть идентифицированы в гистогенетическом плане как дифференцирующиеся в сторону А-клеток (низкая активность сукцинатдегидрогеназы), С-клеток (низкая активность сукцинатдегидрогеназы, положительная аргирофильная реакция) или В-клеток (очень высокая активность сукцинатдегидрогеназы). Это важно в практическом отношении, так как новообразования этого органа различного гистогенеза имеют неодинаковое клиническое течение и прогноз. С помощью гистохимических методов можно идентифицировать опухоли из апудоцитов – эндокринных клеток APUD-системы, которая, как известно, объединяет периферические эндокринные клетки, расположенные среди паренхиматозных клеток различных органов. Необходимо отмeтить, что гистохимические свойства клеток могут изменяться в силу различных физиологических сдвигов и патологических процессов как опухолевого, так и неопухолевого характера, поэтому гистохимических критериев, пригодных для объективизации первичной диагностики опухолевой клетки в настоящее время не существует. Антигенный атипизм. В настоящее время установлено, что опухоли значительно отличаются от исходных нормальных тканей по своей антигенной структуре. Антигенная характеристика опухоли включает в той или иной степени три признака: o o o утрату некоторых антигенов, свойственных нормальной исходной ткани; появление специфических опухолевых антигенов; сохранение некоторых антигенов исходной ткани. Исчезновение антигенов – некоторые неопластические клетки утрачивают антигены, которые имелись на нормальных клетках. Имеются доказательства связи степени потери антигенов с биологическим поведением новообразований – то есть, чем больше потеря антигенов, тем более злокачественным является новообразование. В опухолях мочевого пузыря, например, те раковые новообразования, которые потеряли ABO-антигены групп крови имеют большую тенденцию к инвазивному росту и метастазированию, чем раковые новообразования, которые сохранили эти антигены. Благодаря применению иммуногистохимических методик, в частности, моноклональных антител, удалось обнаружить самые незначительные антигенные различия между клетками (в одну детерминанту) и дать их количественную оценку. На основании полученных результатов антигены опухолевых клеток могут быть разделены на четыре группы: o o o o антигены промежуточных и миофиламентов; дифференцировочные антигены клеточной мембраны; секреторные антигены; антигены экспрессии онкогенов. В промежуточных филаментах обнаружено пять основных типов белков: виментин, десмин, цитокератин (прекератин), белок нейрофиламентов, белок глиальных филаментов. В клетках мезенхимального происхождения промежуточные волокна состоят из виментина, в миогенных клетках – из десмина, в эпителиальных – из цитокератина, в клетках глии – из белка глии, в нервных клетках – из так называемых белков нейрофиламентов. Иммуногистохимическое изучение с помощью моноклональных антител белков промежуточных волокон в опухолевых клетках различных эпителиальных и мезенхимальных новообразований показало, что в них стойко сохраняются те белки, которые характерны для промежуточных волокон нормальных клеток, явившихся источником развития данной опухоли, причем сохранность белков не зависит от степени катаплазии опухолевых клеток и зрелости новообразования в целом. Дифференцировочные антигены клеточной мембраны играют разнообразную и важную роль в процессах дифференцировки и функционирования клеток. Созревая, клетка теряет одни мембранные антигены и приобретает другие, может изменяться и количественное соотношение отдельных 286 антигенов. Последовательность изменения антигенной структуры мембран стабильна и строго специфична для каждой стадии дифференцировки определенного типа клеток. Важно то, что мембранные антигены, характерные для определенных стадий дифференцировки нормальных клеток, в той или иной степени сохраняются и в опухолевых клетках, указывая, таким образом, на степень дифференцировки опухолевых клеток, а в ряде случаев и на гистогенез. Опухолевые клетки могут синтезировать и секретировать разнообразные гормоны, обладающие антигенными свойствами. Как известно, существует три основных типа гормонов: стероидные, гликопротеидные и полипептидные. Стероидные гормоны иммуногистохимически выявляются в опухолях из стромальных клеток яичника и яичка, в раке надпочечника. Из гликопротеидных гормонов наибольшее значение имеет иммуногистохимическое выявление хорионического гонадотропина, который является маркером трофобластических опухолей и эмбрионального рака яичка, а также тиреоглобулина, характерного для опухолей щитовидной железы из фолликулярных клеток. Полипептидные гормоны вырабатываются эндокринными клетками APUD-системы. Опухоли из этих клеток принято называть апудомами. Благодаря применению иммуногистохимических методик идентификация апудом может быть проведена с большой точностью. Функциональный атипизм. Ряд опухолей, особенно зрелые (дифференцированные), могут сохранять функциональные особенности клеток исходной ткани. Например, опухоли, исходящие их клеток островкового аппарата поджелудочной железы, выделяют инсулин; опухоли надпочечников, передней доли гипофиза выделяют большое количество соответствующих гормонов и дают характерные клинические синдромы, позволяющие диагностировать в клинике эти новообразования. Опухоли из печеночных клеток выделяют билирубин и бывают нередко окрашены в зеленый цвет. Незрелые (недифференцированные) клетки опухоли могут терять способность выполнять функцию исходной ткани (органа), в то же время слизеобразование иногда сохраняется в резко анаплазированных раковых клетках (например, желудка). Относительная автономность. Автономность – это самостоятельный, независимый от организма рост опухоли. Несмотря на то, что опухоль кровоснабжается из общего круга кровообращения, иннервируется ЦНС, подвержена гормональным влияниям, наблюдается ее независимость от многих факторов, оказывающих в норме регулирующее воздействие на процессы роста. Примером автономности новообразований может служить сохранение опухолей жировой ткани даже в случаях развития кахексии организма-опухоленосителя. Вместе с тем, следует подчеркнуть, что автономность опухоли является относительной, поскольку дистресс-синдром и такой физиологический фактор как беременность вызывают ускорение роста новообразований. Гормональная зависимость новообразований: многие новообразования, которые не вызваны гормонами, тем не менее имеют гормональную зависимость роста. Клетки таких новообразований, как предполагается, имеют рецепторы на мембранах для связывания гормонов; когда действие гормона ограничивается, рост часто замедляется, но не останавливается. Эти свойства используется для лечения некоторых опухолей. 1. Рак предстательной железы – этот рак почти всегда зависит от андрогенов. Удаление обоих яичек или введение эстрогенов часто приводит к значительной – хотя и временной – регрессии раковой опухоли. 2. Рак молочной железы – этот рак часто, но не стопроцентно, зависит от эстрогенов и менее часто от прогестерона. Гормональная зависимость обусловлена присутствием на мембране клеток рецепторов для эстрогена и прогестерона. При данных опухолях обязательно необходимо определять с помощью биохимических или иммунологических методов чувствительность опухолей к данным гормонам. Удаление яичников или лечение препаратами, блокирующими рецепторы к эстрогенам, например, тамоксифеном, устраняет влияние эстрогенов и вызывает временный регресс эстроген-зависимых опухолей молочной железы, но этот регресс – временный. 287 3. Рак щитовидной железы. Хорошо дифференцированные раковые новообразования щитовидной железы зависят от тиреотропного гормона (ТТГ). Для лечения широко используется введение гормонов щитовидной железы, которые подавляют синтез ТТГ. Беспредельность роста. Раковые клетки “бессмертны”, они способны делиться бесконечно, сколько угодно раз (нормальные клетки максимально совершают лишь 30 делений – порог Хайфлика). Опухолевый рост прекращается лишь в результате гибели организма – носителя опухоли. Нарушение роста клеток – один из главных признаков опухоли; он используется для определения доброкачественности или злокачественности новообразований. Чрезмерная пролиферация клеток: неопластические клетки могут делиться более быстро, чем нормальные клетки. Возникающее в результате этого скопление клеток в тканях обычно принимает определенную форму, однако при лейкемии опухолевые клетки распределяются в костном мозге и крови и не формируют ограниченную массу. Важно понимать, что общее число неопластических клеток может увеличиваться, даже если скорость роста низкая; например, при хронической лимфоцитарной лейкемии накопление неопластических клеток возникает из-за нарушения их дифференцировки. При этом нарушается нормальный клеточный цикл, т.к. клетка не созревает и не погибает в сроки, в которые обычно погибают нормальные клетки. 1. Скорость роста и злокачественность – скорость пролиферации неопластических клеток значительно варьирует. Некоторые новообразования растут настолько медленно, что рост их измеряется в годах; другие распространяются настолько быстро, что увеличение размера может наблюдаться в течение нескольких дней. Очевидно, что степень злокачественности новообразования зависит от скорости роста: чем быстрее опухоль растет, тем она злокачественнее. 2. Оценка скорости роста – клинически скорость роста новообразования может измеряться временем, которое необходимо для увеличения размеров опухоли в два раза. Это время изменяется от нескольких дней при лимфоме Беркитта до многих месяцев для большинства злокачественных эпителиальных новообразований и до многих лет для некоторых доброкачественных новообразований. Грубым гистологическим признаком скорости роста является митотический индекс, который обычно определяется как число митотических фигур на 1000 опухолевых клеток в наиболее активной области новообразования. Как правило, чем выше митотический индекс, тем больше скорость роста новообразования. Однако есть много исключений из этого правила. Более точные методы основаны на определении связанных с клеточным циклом антигенов, типа циклинов и ЯАПК (ядерный антиген пролиферирующей клетки). Нецелесообразность. Опухолевый рост, не приносящий никакой пользы для организма, а наоборот, угнетающий все защитно-приспособительные его системы, является абсолютно нецелесообразным в Дарвиновском понимании. Прогрессия опухолей. Под прогрессией опухоли понимают стойкое необратимое качественное изменение одного или нескольких свойств опухоли. Согласно теории прогрессии опухолей отдельные свойства злокачественных опухолей могут значительно варьировать, появляться независимо друг от друга и комбинироваться, что составляет основу независимой прогрессии различных признаков опухоли. В соответствии с теорией прогрессии доброкачественные опухоли представляют собой одну из стадий прогрессии, не всегда реализующуюся в виде злокачественной опухоли. Поэтому доброкачественные новообразования разделяют на опухоли с высоким и минимальным риском малигнизации. Независимость прогрессии отдельных свойств опухоли определяет непредсказуемость ее поведения. Примерами прогрессии опухолей служат переход доброкачественной опухоли в злокачественную (малигнизация), превращение опухоли из гормонально-неактивной в гормональноактивную, развитие метастазов и т.п. 288 Метастазирование – образование вторичных очагов опухолевого роста (метастазов) в результате распространения клеток из первичного очага в другие ткани. Метастазы возникают только из злокачественных новообразований. К числу факторов, способствующих развитию метастазов, относятся слабые межклеточные контакты, высокая подвижность опухолевых клеток, более высокое гидростатическое давление в опухолевом узле по сравнению с окружающими тканями, более низкие значения рН в опухолевой ткани (закисленная среда) по сравнению с окружающими тканями (движение клеток осуществляется по градиенту рН), выделение опухолевыми клетками многочисленных протеаз, например, коллагеназы. Метастазирование складывается из 4 этапов: 1) проникновение опухолевых клеток в просвет кровеносного или лимфатического сосуда; 2) перенос опухолевых клеток током крови или лимфы; 3) остановка опухолевых клеток на новом месте (метастаз – от греч. meta stateo – иначе стою); 4) выход опухолевых в периваскулярную ткань; 5) рост метастаза. Основные виды метастазов, исходя из путей метастазирования, следующие: лимфогенные, гематогенные, имплантационные и смешанные. Для одних гистогенетических групп опухолей (например, сарком) характерны гематогенные метастазы, для других (например, рака) – лимфогенные. Метастазы, как правило, растут быстрее, чем основная опухоль, и поэтому нередко крупнее ее. Время, необходимое для развития метастазов, различно. В одних случаях метастазы появляются очень быстро, вслед за возникновением первичного узла, в других – они развиваются через несколько лет после его появления. Встречаются также так называемые латентные, или дремлющие метастазы, которые могут развиться через 7-10 лет после радикального удаления первичной опухоли. 1. Лимфогенные метастазы – лимфогенные метастазы характерны для раков и меланом, но иногда таким путем могут метастазировать и саркомы, для которых более характерно гематогенное метастазирование. Злокачественные клетки по лимфатическим путям вначале попадают в регионарные лимфатические узлы, где их распространение может быть временно остановлено в результате действия иммунного ответа, то при хирургическом лечении с опухолью удаляются и регионарные лимфатические узлы, что предотвращает развитие ранних метастазов. 2. Гематогенные метастазы – попадание опухолевых клеток в кровоток, как полагают, происходит на ранних этапах развития многих злокачественных новообразований. Большинство этих злокачественных клеток, как предполагается, разрушаются иммунной системой, но некоторые из них покрываются фибрином и задерживаются в капиллярах (антикоагулянты, например, гепарин, которые предотвращают окутывание клеток фибрином, снижают опасность возникновения метастазов у экспериментальных животных.) Метастаз возникает только тогда, когда в тканях остается в живых достаточное количество опухолевых клеток. Продукция неопластическими клетками опухолевого фактора ангиогенеза стимулирует рост новых капилляров вокруг клеток опухоли и способствует васкуляризации растущего метастаза. 3. Метастазирование по полостям тела (обсеменение) – попадание злокачественных клеток в серозные полости тела (например, плевру, брюшину или перикард) или субарахноидальное пространство может сопровождаться распространением клеток по этим полостям (трансцеломические метастазы); например, прямокишечно-пузырное пространств (у мужчин) и прямокишечно-маточное пространство и яичники (у женщин) – наиболее частая локализация метастазов в брюшину у больных раком желудка. Для подтверждения метастазирования изпользуется цитологическое исследование жидкости из этих полостей на наличие атипичных клеток. 4. Дремлющие метастазы – опухолевые клетки, которые распространяются по всему организму, могут оставаться неактивными (или, по крайней мере, очень медленно расти) на протяжении многих лет. Для разрушения таких метастазов после проведения радикального хирургического лечения первичного очага обязательно проводится курс химиотерпии. До применения химиотерапии при некоторых типах диссеминированного рака, включая злокачественную лимфому, хориокарциному и опухоли из герминативных клеток яичек, не удавалось получить удовлетворительных результатов. После начала применения химиотерапии результаты лечения резко улучшились. Наличие дремлющих метастазов не позволяет говорить о полном излечении 289 больного. Для оценки эффективности лечения при опухолях используется критерий выживаемости в течение 5 лет после лечения (пятилетняя выживаемость). Однако, выживаемость в течение 10 и 20 лет почти всегда ниже, чем выживаемость в течение 5 лет, что объясняется поздней активацией дремлющих метастазов. Локализация метастазов. Локализуются метастазы наиболее часто в месте первой капиллярной сети, которая образуется из сосудов, несущих кровь от места первичной локализации опухоли. Некоторые типы рака имеют характерные места метастазирования, хотя точные механизмы этого неизвестны. Причина остановки опухолевого эмбола может быть чисто механическая – диаметр сосуда оказывается меньше диаметра опухолевой клетки, но место остановки опухолевого эмбола может определяться еще и тем, что на поверхности сосудов различных органов существуют специальные рецепторы, которые могут быть родственны опухолевым клеткам. Наиболее часто метастазы развиваются в лимфатических узлах, печени, легких. Редко – в мышце сердца, скелетных мышцах, коже, селезенке, поджелудочной железе. Промежуточное место по частоте локализации метастазов занимают ЦНС, костная система, почки, надпочечники. Раки предстательной железы, легких, молочной железы, щитовидной железы и почек наиболее часто метастазируют в кости, рак легких – в надпочечники. Рецидив опухоли – это появление ее на прежнем месте после хирургического удаления или лучевого лечения. Рецидивная опухоль развивается из оставшихся опухолевых клеток или неудаленного опухолевого поля. Наиболее опасный в плане рецидивирования период – это первый год после удаления опухоли, затем частота рецидивирования уменьшается. Наиболее важные изменения в опухолевых клетках представлены на рис. 2. 290 Рис. 2. Изменения в неопластичных клетках Рост опухоли. Различают три вида роста опухоли: o o o экспансивный; инфильтративный; аппозиционный. При экспансивном росте опухоль растет, отодвигая окружающие ткани. Окружающие опухоль ткани атрофируются, замещаются соединительной тканью и опухоль окружается как бы капсулой (псевдокапсула). Экспансивный рост опухоли обычно медленный, характерен для зрелых доброкачественных опухолей. Однако некоторые злокачественные опухоли, например фибросаркома, рак почки, могут расти экспансивно. При инфильтративном росте клетки опухоли врастают в окружающие ткани и разрушают их. Границы опухоли при инфильтративном росте четко не определяются. Инфильтративный рост опухоли обычно быстрый и характерен для незрелых, злокачественных опухолей. Злокачественные новообразования проникают в нормальную ткань и формируют выросты из неопластических клеток, простирающиеся во все стороны. Злокачественные новообразования обычно не формируют капсулы. Раки и саркомы имеют сходный характер инвазии, несмотря на различия в их гистогенезе. Прорастание базальной мембраны отличает инвазивный рак от внутриэпителиального (или in situ) рака. После проникновения через базальную мембрану злокачественные клеток могут прорастать лимфатические и кровеносные сосуды, что является первым шагом к системному распространению. Инфильтрирующие неопластические клетки имеют тенденцию распространяться по пути наименьшего сопротивления; в конечном счете, происходит разрушение ткани. Механизмы, участвующие в инвазии, еще недостаточно изучены. К ним предположительно относятся синтез протеаз, потеря контактного ингибирования и уменьшение адгезивных свойств клеток. Размер поля инфильтрации сильно варьирует; например, при раке желудка резецируется больший объем тканей, чем при лейомиосаркоме, т.к. эпителиальные раковые клетки обладают большим инфильтрирующим потенциалом, чем опухолевые гладкие миоциты. Аппозиционный рост опухоли происходит за счет неопластической трансформации нормальных клеток в опухолевые, что наблюдается в опухолевом поле. Примером такого роста могут служить десмоиды передней брюшной стенки. По отношению к просвету полого органа различают эндофитный и экзофитный рост опухоли. Эндофитный рост – это инфильтративный рост опухоли в глубь стенки органа. Экзофитный рост – это экспансивный рост опухоли в полость органа. Внешний вид опухоли. Различают четыре основных вида опухоли по макросокпической картине: o o o o узел; инфильтрат; язва; киста. Узел представляет собой компактное новообразование с четкими границами. Узел может иметь вид шляпки гриба на широкой ножке, полипа. Поверхность его может быть гладкой, бугристой или сосочковой и напоминать цветную капусту. Инфильтрат – это компактное новообразование без четких границ. 291 Язва – макроскопический вид опухоли в виде дефекта ткани с валообразными краями, бугристым дном и инфильтрирующим ростом. Киста – новообразование с четкими границами, имеющее полость. По внешнему виду опухоли нельзя определить степень ее зрелости, хотя, несомненно, что доброкачественные опухоли чаще растут в виде узла или кисты, а злокачественные – в виде инфильтрата или язвы, однако строгой однозначной зависимости не существует. Размеры опухоли. Величина опухоли может варьировать от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. Также разнообразна может быть и ее масса – в литературе описана опухоль из жировой ткани – липома – весом более 100 кг. Размеры опухоли определяются скоростью ее роста, продолжительностью существования, локализацией. По размерам опухоли нельзя судить о степени ее злокачественности, потому что очень маленькие опухоли (например, маленький рак легкого – рак Пенкоста, размерами с вишневую косточку) могут быть злокачественными и впервые проявляться в клинике своими метастазами. Кровоснабжение опухоли. Кровоснабжение опухоли осуществляется из кровеносного русла организма посредством предсуществующих в окружающей ткани сосудов. Кроме того, под воздействием продуцируемого опухолями вещества белковой природы – ангиогенина – происходит новообразование капиллярной сети стромы опухоли. Сосуды опухоли также характеризуются атипизмом. Наиболее часто они представлены сосудами синусоидного типа с тонкими стенками и широким просветом; стенка опухолевых сосудов зачастую представлена одним слоем эндотелиальных клеток, располагающихся непосредственно на ткани новообразования, либо составлена клетками самой опухоли (незамкнутая система кровообращения в опухоли). Отмечается также выраженная неравномерность распределения сосудов в опухолевой ткани. Отмеченные особенности кровоснабжения опухолей предрасполагают к трофическим нарушениям и развитию в ткани новообразований вторичных изменений в виде кровоизлияний, венозного застоя, отека, тромбоза сосудов, некрозов, различных видов дистрофий, воспаления. Номенклатура опухолей. Название доброкачественной опухоли в большинстве случаев образуется путем сложения латинского или греческого наименования ткани с окончанием -oma. Например, фиброма, папиллома, лейомиома, аденома. Название злокачественных опухолей из эпителиальной ткани формируется путем прибавления к латинскому или греческому названию ткани слова карцинома (канцер, или рак). Например, аденокарцинома, плоскоклеточный рак. Для злокачественных неэпителиальных опухолей вторым словообразующим элементом служит термин саркома или бластома. Например, липосаркома, ганглионейробластома. Принципы классификации опухолей 1. По клиническому течению все опухоли делятся на доброкачественные и злокачественные. Доброкачественные опухоли – зрелые, они растут экспансивно, не инфильтрируют окружающую ткань, формируя псевдокапсулу из сдавленной нормальной ткани и коллагена, в них преобладает тканевой атипизм, не метастазируют. Злокачественные опухоли – незрелые, растут инфильтративно, преобладает клеточный атипизм, метастазируют. 2. Гистогенетический – основан на определении принадлежности опухоли к определенному тканевому источнику развития. В соответствии с этим принципом различают опухоли: o эпителиальной ткани; o соединительной ткани; o мышечной ткани; o сосудов; o меланинобразующей ткани; o нервной системы и оболочек мозга; o системы крови; 292 тератомы. 3. Гистологический по степени зрелости (согласно классификациям ВОЗ) – в основу классификации положен принцип выраженности атипии. Зрелые опухоли характеризуются преобладанием тканевого атипизма, незрелые – клеточного. 4. Онконозологический – согласно Международной классификации болезней. 5. По распространенности процесса – международная система TNM, где Т (tumor) – характеристика опухоли, N (nodus) – наличие метастазов в лимфатические узлы, М (metastasis) – наличие отдаленных метастазов. o Эпителиальные опухоли Эпителиальные опухоли могут развиваться из покровного и железистого эпителия. Зрелая доброкачественная опухоль из покровного эпителия называется папиллома. Зрелая доброкачественная опухоль из железистого эпителия называется аденома. Незрелые злокачественные эпителиальные (и из железистого, и из покровного эпителия) опухоли называют карцинома или рак. ПАПИЛЛОМА Папиллома (от лат. papilla – сосочек) макроскопически имеет вид узла с сосочковой поверхностью, напоминающей цветную капусту (например, в коже), либо кораллы, поросшие морскими водорослями (например, в мочевом пузыре). Консистенция узла может быть плотной или мягкой. В плотных папилломах хорошо выражена строма, представленная плотной волокнистой соединительной тканью. Кроме того, плотность папилломе может придавать характер строения паренхимы, например, папилломы, в которых паренхима имеет строение плоскоклеточного ороговевающего эпителия, всегда по консистенции плотные. В мягких папилломах преобладает по объему паренхима, строма образована рыхлой волокнистой соединительной тканью, с множеством тонкостенных сосудов. Размеры опухоли, возвышающейся над поверхностью кожи или слизистой, варьируют от нескольких миллиметров до сантиметров. Микроскопически опухоль состоит из множества сосочков, что служит проявлением тканевого атипизма. Принцип формирования сосочка следующий. Периферия сосочка представляет собой паренхиму, сформированную из разрастающегося покровного эпителия, чаще всего с увеличенным числом слоев. В эпителии сохраняется полярность клеток, стратификация, целостность собственной мембраны. Таким образом, клеточный атипизм выражен слабо. Строма опухоли расположена в центре. Тканевой атипизм проявляется неравномерным развитием эпителия и стромы и избыточным образованием атипичных мелких кровеносных сосудов. Локализуются папилломы на коже, слизистых оболочках, выстланных переходным или неороговевающим эпителием (слизистая оболочка полости рта, истинные голосовые связки, лоханки почек, мочеточники, мочевой пузырь). Наибольшее клиническое значение имеют папилломы гортани и мочевого пузыря. Папиллома гортани. По гистологическому строению чаще всего это плоскоклеточная папиллома. Эти новообразования встречаются у детей, особенно первых лет жизни, и у взрослых, чаще всего у лиц мужского пола. На основании клинических и морфологических особенностей различают папилломы детского возраста и папилломы взрослых. Папилломы детей и подростков, или ювенильные папилломы, чаще всего бывают множественными (папилломатоз гортани). Наиболее частая локализация – передняя треть 293 голосовых связок. Нередко они могут локализоваться на вестибулярных складках и слизистой гортанных желудочков. Макроскопически имеют вид бородавчатых образований розовато-красного мелкозернистой поверхностью на тонкой ножке. Чаще всего – это мягкие папилломы. цвета с Микроскопически паренхима этих новообразований образует сосочковые разрастания многослойного плоского неороговевающего, реже с явлениями ороговения эпителия. Иногда паренхима может быть представлена респираторным эпителием и тогда сосочки покрыты кубическим, призматическим и даже мерцательным эпителием. Строма сосочков представлена рыхлой нежноволокнистой соединительной тканью, хорошо васкуляризирована. Они легко травмируются, кровоточат. Клинически папилломы гортани проявляются осиплостью, охриплостью голоса, вплоть до афонии (полной потери голоса). Папилломы на длинной ножке, при попадании в просвет голосовой щели, могут вызвать внезапную смерть ребенка от асфиксии. Лечение – удаление опухоли хирургическим путем. После удаления папилломы гортани у детей очень часто рецидивируют, склонны к распространению по всей слизистой гортани. Однако озлокачествление папиллом у детей наблюдается исключительно редко. В период полового созревания папилломы иногда подвергаются спонтанной регрессии. Папилломы, возникающие у взрослых, как правило, бывают одиночными. Макроскопически и микроскопически они чаще всего имеют характер плотных папиллом. Паренхима их представляет собой разрастания многослойного плоского ороговевающего эпителия. Строма представлена плотной волокнистой соединительной тканью с небольшим количеством сосудов. Локализация папиллом гортани у взрослых та же, что и у детей. Отличительной особенностью является то, что папилломы гортани у взрослых растут медленно, рецидивы возникают реже и через более длительный срок после удаления. Озлокачествление папиллом у взрослых наблюдается чаще, по данным некоторых авторов, до 20% случаев, особенно курящих. Чаще всего подвергаются малигнизации папилломы с выраженным погружным ростом, явлениями гиперкератоза и дисплазией эпителия третьей степени. Папиллома мочевого пузыря. В большинстве стран встречаются переходноклеточные папилломы мочевого пузыря. В некоторых странах Азии и Африки, в которых широко распространен мочеполовой шистосомоз (воспалительное заболевание, вызываемое простейшими, различными видами шистосом), могут доминировать плоскоклеточные папилломы (также как и плоскоклеточные раки). Папилломы мочевого пузыря чаще всего встречаются у мужчин пожилого возраста. Это связано с тем, что у мужчин этого возраста чаще, чем у женщин, развивается застой мочи, обусловленный особенностью строения мужской уретры, сдавлением ее увеличенной предстательной железой (гормональная гиперплазия). Локализуются папилломы чаще всего в области треугольника Льето, который ограничен устьями мочеточников и мочеиспускательным каналом. Однако, независимо от локализации, эти опухоли имеют однотипное строение. Макроскопически – это обычно одиночная экзофитная опухоль на ножке или широком основании с сосочковой, бархатистой поверхностью, мягкой консистенции, розовато-беловатого цвета. Изредка бывает диффузный папилломатоз. Иногда встречаются множественные папилломы, располагающиеся в различных отделах мочевыводящих путей. Микроскопически папиллома мочевого пузыря состоит из множества тонких сосочковых ветвящихся выростов. Стромы очень мало, она представлена нежноволокнистой соединительной 294 тканью с обилием тонкостенных капиллярного типа сосудов. Строма покрыта несколькими слоями переходного эпителия. Клеточный атипизм выражен слабо. Лишь один слой базальных клеток отличается гиперхромией ядер и наличием единичных митозов. В остальных слоях ядра светлые с мелкодисперсным хроматином, без митозов. Базальная мембрана цела на всем протяжении. Лечение – удаление опухоли хирургическим путем. Папилломы нередко рецидивируют вследствие обширности опухолевого поля и ограниченных возможностей удаления опухоли при помощи цистоскопа. По мере увеличения числа рецидивов, возрастает риск озлокачествления папиллом мочевого пузыря. Осложнения. Длинные сосочки в связи с турбулентным движением мочи могут изгибаться, перекручиваться. Перекрут сосочка может сопровождаться острым нарушением кровообращения и его инфарктом. При отрыве сосочка, в зависимости от площади некротизированной опухолевой ткани, наблюдается микро- либо макрогематурия (кровь в моче). Разрастаясь, папиллома нередко сама становится причиной нарушения оттока мочи. Все это способствует проникновению инфекции и развитию таких осложнений как цистит, восходящий уретеро-пиелонефрит. Оторвавшиеся сосочки могут служить причиной закупорки мочеиспускательного канала и развития ложной анурии (отсутствие мочи). Ложной, поскольку моча вырабатывается почками, но не выводится через мочеиспускательный канал. При разрастании опухоли в области устья мочеточника возможно его сдавление и развитие гидронефроза. Двусторонний гидронефроз может осложниться почечной недостаточностью. Вероятность малигнизации папиллом мочевого пузыря велика, особенно у курильщиков. Наличие папилломы мочевого пузыря является прямым противопоказанием для работы в промышленности, где используются ароматические амины, которые являются прокарциногенами. Ароматические амины типа бензидина и нафтиламина проникают в организм через кожу, легкие и кишечник и их карциногенный эффект проявляется, в основном, в мочевом пузыре. АДЕНОМА Аденома (от греч. aden – железа) – зрелая доброкачественная опухоль из железистого эпителия. Растет экспансивно, макроскопически имеет вид хорошо отграниченного узла мягко-эластичной консистенции, розовато-белого цвета. Иногда в опухоли обнаруживаются кисты, в этих случаях говорят о кисто- или цистоаденоме. Величина аденом различная – от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров. Локализация аденом. Аденомы встречаются во всех железистых органах, а также в слизистых оболочках (например, в желудочно-кишечном тракте, в матке), где они выступают над поверхностью в виде полипа. Их называют аденоматозными (железистыми) полипами. Аденомы желез внутренней секреции (например, гипофиза, надпочечников, яичников) могут сохранять функциональные особенности клеток исходной ткани и продуцировать в избыточном количестве соответствующие гормоны. Эти гормональноактивные аденомы дают характерные клинические синдромы, позволяющие диагностировать в клинике эти новообразования. Наибольшее значение в клинике имеют аденомы молочной железы и яичника. Аденома имеет органоидное строение, паренхима состоит чаще всего из клеток призматического или кубического эпителия. Эпителий сохраняет комплексность и полярность, расположен на собственной мембране и формирует железистые структуры. Железистые структуры окружены волокнистой соединительной тканью, в которой расположены сосуды. Вопрос о характере стромального компонента в аденомах остается открытым. Так, например, большинство исследователей полагает, что в фиброаденоме молочной железы только эпителиальный компонент является опухолевым, а волокнистая ткань представляет собой некоторую форму реакции организма на клетки аденомы. 295 В зависимости от гистологического строения эпителиального компонента различают следующие варианты аденом: o o o o o альвеолярная (ацинарная), копирующая концевые отделы желез; тубулярная, сохраняющая протоковый характер эпителиальных структур; трабекулярная, имеющую балочное строение; солидная, у которой отсутствует просвет железистых структур; кистозная с резко выраженной эктазией (раширением) просвета желез и образованием полостей (цистоаденома). По соотношению паренхимы и стромы аденомы делят на: o o o простая аденома (паренхима преобладает над стромой); фиброаденома (примерно равное соотношение паренхимы и стромы); аденофиброма (выраженное преобладание стромы, напоминает по строению фиброму, но содержит единичные железы). Аденома молочной железы Простые, тубулярные аденомы в молочной железе встречаются редко. Самой частой опухолью молочных желез является фиброаденома. Фиброаденома встречается в любом возрасте, но чаще от 20 до 50 лет. Макроскопически имеет вид узла с четкими границами, то есть растет экспансивно. Консистенция его плотная. По гистологическому строению это тубулярная фиброаденома. В фиброаденоме выражен тканевой атипизм: железы не строят долек, они разного диаметра и формы. Строма представлена плотной волокнистой соединительной тканью с небольшим количеством щелевидных сосудов (в нормальной молочной железе строма представлена нежноволокнистой, рыхлой соединительной тканью, ее мало, обилие жировой клетчатки). В зависимости от диаметра образующих опухоль протоков, обусловленного взаимоотношением эпителиального и соединительнотканного компонентов, различают периканаликулярную и интраканаликулярную фиброаденому. Периканаликулярная фиброаденома характеризуется концентрическим разрастанием соединительной ткани вокруг базальной мембраны протоков. Просвет протоков сужен, но сохранен. Интраканаликулярная фиброаденома характеризуется удлинением железистых протоков, впячиванием в их просвет пучков коллагеновых волокон, которые расположены перпендикулярно базальной мембране протока, вследствие чего просвет протока становится щелевидным. Некоторые авторы считают, что интраканаликулярная фиброаденома чаще, чем периканаликулярная подвергается малигнизации. На практике, как правило, встречается смешанный тип тубулярной фиброаденомы с преобладанием в различных участках какого-либо из вариантов. Иногда в грудной железе может развиваться листовидная фиброаденома. Листовидная фиброаденома (интраканаликулярная фиброаденома с клеточной стромой) встречается чаще у женщин в возрате 40-50 лет, отдельные наблюдения развития этой опухоли описаны у мужчин. Опухоль может достигать больших размеров (до 20 см и более). Растет быстро. Макроскопически узел дольчатого строения с характерным сетевидным рисунком, напоминающим структуру листа (отсюда и название). Видны щелевидные и кистозные полости, очаги некроза и кровоизлияний. Микроскопически имеет вид интраканаликулярной или смешанной фиброаденомы нередко с кистозно-расширенными протоками, в просвет которых обращены полиповидные 296 соединительнотканные выросты, покрытые одним или несколькими слоями кубического эпителия. Строма многоклеточная с выраженным полиморфизмом клеток, встречаются фигуры митоза, очаги кровоизлияний и некроза. Предсказать биологическое поведение листовидной фиброаденомы на основании гистологического строения трудно. Обычно она протекает доброкачественно. Однако, возможно озлокачествление, чаще всего соединительнотканного компонента. При озлокачествлении стромального компонента отмечается резко выраженный полиморфизм клеток, наличие большого числа патологических фигур митоза, обширные зоны склероза. Возникающие опухоли могут иметь строение саркомы. Проводить в клинике дифференциальную диагностику между аденомой и начальным раком молочной железы на основании макроскопической картины чрезвычайно тяжело. Поэтому все фиброаденомы подлежат хирургическому удалению с обязательным срочным гистологическим исследованием удаленного материала. Окончательный гистологический диагноз поможет клиницисту определить объем хирургического вмешательства и дальнейшую тактику лечения. Цистоаденома яичника Среди доброкачественных эпителиальных опухолей яичника цистоаденомы являются наиболее частыми. Они встречаются в любом возрасте, однако чаще они выявляются в возрасте от 30 до 60 лет. Макроскопически они имеют вид кисты. Размеры опухоли различны – от нескольких мм до нескольких десятков см. Капсула опухоли представлена плотной волокнистой соединительной тканью. Выстилающий внутреннюю стенку эпителий чаще всего однорядный кубический или уплощенный, реже – цилиндрический. Различают кисты: o o однокамерные (однополостные); многокамерные (многополостные). В зависимости от состояния внутренней выстилки кисты бывают: o o гладкостенные; сосочковые, или папиллярные (сосочковые выпячивания эпителиальной выстилки внутрь полости). Различают истинные сосочки и ложные. Истинные сосочки – это эпителиальные выпячивания, имеющие строму. Ложные – представлены пролиферирующим эпителием. Сосочкообразование – это показатель интенсивности пролиферативных процессов в эпителии цистоаденомы. Это морфологически неблагоприятный признак, который свидетельствует о возможности малигнизации опухоли. По характеру содержимого кисты делят на: o o серозные; муцинозные, которые вырабатывают слизь (муцин). Эпителиальный покров в некоторых папиллярных цистоаденомах отличается большим сходством с эпителием слизистой матки (эндометрия) и реагирует аналогичным образом на гормональные изменения, происходящие в организме. Содержимое в таких кистах желеобразное, коричневатого цвета. Такие цистоаденомы называют “шоколадные” кисты. Значение цистоаденом яичника. В клинике возможен ряд осложнений. Наиболее опасным является перекрут кисты с развитием некроза стенки, разрывом ее и выходом содержимого в брюшную полость. Эти изменения могут сопровождаться развитием болевого шока, иногда со смертельным исходом. При относительно благоприятном течении возможно развитие межпетельных кишечных спаек, что может осложниться развитием спаечной болезни. Разрыв кисты может сопровождаться 297 кровотечением. Возможно нагноение кист. Серьезным, относительно редким, осложнением муцинозных опухолей является псевдомиксоматоз брюшины. Он возникает при разрыве кисты, когда желеобразное содержимое вместе с фрагментами опухоли имплантируется на брюшине. Лечение цистоаденом яичника состоит в их хирургическом удалении. РАК, или КАРЦИНОМА Рак – это незрелая, злокачественная опухоль из эпителия. Раки могут развиваться из покровного и из железистого эпителия. Основная классификация раков основана на гистологической картине, которую копирует паренхима опухоли. Различают следующие раки из покровного эпителия: o o o o o плоскоклеточный ороговевающий рак; плоскоклеточный неороговевающий рак; базальноклеточный рак; недифференцированный рак (мелкоклеточный, полиморфноклеточный и др.) переходноклеточный рак. Кроме того, встречаются смешанные формы рака, состоящие из двух видов эпителия (плоского и цилиндрического), их называют диморфные раки. Классификация раков из железистого эпителия: o o o аденокарцинома; солидный рак; слизистый (коллоидный) рак (его разновидность – перстневидноклеточный рак). Дополнительная классификация раков основана на стромального компонентов опухоли, в связи с чем различают: o o o соотношении паренхиматозного и медуллярный (мозговидный) рак, который характеризуется преобладанием паренхимы над стромой. Опухоль мягкая, бело-розового цвета, напоминает ткань головного мозга; простой, или вульгарный рак, который содержит примерно равное количество паренхимы и стромы; скирр, или фиброзный рак, который отличается явным преобладанием стромы над паренхимой. Раки из покровного эпителия Плоскоклеточный ороговевающий рак – это дифференцированный рак из покровного эпителия, паренхима которого формирует комплексы, напоминающие по структуре многослойный плоский эпителий. Эти эпителиальные комплексы врастают в подлежащие ткани и разрушают их. Они окружены стромой, которая представлена волокнистой соединительной тканью с неравномерно расположенными в ней сосудами. В эпителиальных комплексах сохраняется тенденция к созреванию клеток и ороговению. По периферии комплекса клетки менее дифференцированные округлые с узким ободком цитоплазмы и гиперхромными ядрами. В центре они плоские светлые, содержат в избытке кератогиалин. При выраженном ороговении роговые массы накапливаются в центре комплексов в виде ярко-розовых концентрических образований. Эти скопления называются раковыми жемчужинами. Свое название они получили на основании макроскопической картины. На разрезе они видны в виде мелких зерен серовато-белого цвета с перламутровым оттенком. Их наличие позволяет ставить диагноз. Отличается относительно медленным ростом. 298 Плоскоклеточный ороговевающий рак развивается в коже, в слизистых оболочках, покрытых плоским или переходным эпителием (полость рта, пищевод, шейка матки, влагалище и др.). В слизистых оболочках, покрытых призматическим эпителием, плоскоклеточный рак развивается только после прдшествующей метаплазии и дисплазии эпителия. Плоскоклеточный неороговевающий рак – отличается от плоскоклеточного ороговевающего рака отсутствием тенденции опухолевых клеток к созреванию и ороговению. В нем отсутствуют “раковые жемчужины”. Для него характерен полиморфизм клеток и ядер, большое количество митозов. При гистохимическом и иммуногистохимическом исследовании в клетках можно выявить кератин. Обнаружение десмосом и тонофибрилл при электронно-микроскопическом исследовании этих опухолей подтверждает их принадлежность к плоскоклеточному раку. По сравнению с ороговевающим раком растет быстро, отличается менее благоприятным прогнозом. Базальноклеточный рак – характеризуется образованием полиморфных опухолевых эпителиальных комплексов, состоящих из клеток, которые напоминают клетки базального слоя многослойного плоского эпителия. Клетки мелкие, призматической, либо полигональной формы, с гиперхромными ядрами и узким ободком цитоплазмы. Клетки располагаются в виде частокола перпендикулярно к базальной мембране, митозы нередки. При локализации на коже растет медленно, часто изъязвляется с формированием глубокой язвы (ulcus rodens). Отличается медленным течением, выраженным деструирующим ростом, поздно дает метастазы. При локализации во внутренних органах прогноз менее благоприятен. Мелкоклеточный рак – форма недифференцированного рака, который состоит из мономорфных лимфоцитоподобных клеток, не образующих каких-либо структур. Стромы мало. В опухоли много митозов, обширные участки некрозов. Растет быстро, отличается ранним и распространенным метастазированием. Полиморфноклеточный рак – отличается наличием крупных полиморфных клеток, формирующих псевдожелезистые комплексы, расположенные среди пучков коллагеновых волокон стромы. Полиморфноклеточный рак рассматривают как высокозлокачественную опухоль, при которой наблюдаются распространенные лимфогенные и гематогенные метастазы. Переходноклеточный рак – это, как правило, высокодифференцированный рак, по гистологической картине нередко очень трудно отличим от переходноклеточной папилломы. Отличительной чертой является разрушение базальной мембраны и инфильтрация опухолевыми клетками собственного слоя слизистой оболочки. Более выражен клеточный атипизм, многорядность, полная или частичная утрата полярности, наличие патологических форм митозов. Раки из железистого эпителия Аденокарцинома – незрелая злокачественная опухоль из призматического эпителия, которая формирует железистые структуры различной формы и величины, врастающие в окружающие ткани и разрушающие их. Она встречается в слизистых оболочках и в железистых органах. В отличие от аденомы, резко выражен клеточный атипизм, который проявляется в полиморфизме клеток, гиперхромии ядер. Базальная мембрана желез разрушена. Железы могут быть сформированы многорядным эпителием, однако просвет их всегда сохранен. Иногда просвет желез расширен и в них имеются сосочковые выпячивания – это сосочковая, или папиллярная аденокарцинома. Еще различают ацинарную и тубулярную аденокарциному. Аденокарцинома имеет разную степень дифференцировки, что может определять ее клиническое течение и прогноз. Солидный рак (от лат. solidum – плотный) – это форма железистого недифференцированного рака. Микроскопически отличается от аденокарциномы тем, что в псевдожелезистых комплексах отсутствуют просветы, которые заполнены пролиферирующими опухолевыми клетками. Выражен клеточный и тканевой атипизм. В клетках опухоли довольно часты митозы. Растет солидный рак быстро и рано дает метастазы. 299 Слизистый (коллоидный) рак – характеризуется тем, что, помимо морфологического, резко выражен и функциональный атипизм. Раковые клетки продуцируют большое количество слизи. Эта слизь может накапливаться в строме опухоли. В некоторых случаях возможна продукция слизи, которая скапливается преимущественно в цитоплазме с образованием перстневидных клеток. Часто оба вида секреции сочетаются. Опухоли, состоящие преимущественно из перстневидных клеток, называют перстневидноклеточный рак. Локализация рака Из покровного эпителия чаще раки локализуются на коже, на губах, в бронхах, в пищеводе, во влагалищной порции шейки матки, в мочевом пузыре. Из железистого эпителия наиболее частая локализация рака в желудке, кишечнике, молочной железе, поджелудочной железе, печени, теле матки, бронхах, слюнной железе. Пути метастазирования рака Наиболее частые и ранние метастазы при раке осуществляются лимфогенным путем. Первые метастазы выявляются в регионарных лимфатических узлах. В дальнейшем рак может метастазировать гематогенным путем. Наиболее частые гематогенные метастазы выявляются в печени, легких, изредка – в костном мозге. Некоторые локализации раков могут метастазировать в головной мозг, почки, надпочечники. Контактные (имплантационные) метастазы наблюдаются в брюшине, плевре, при локализации на губах. Неэпителиальные опухоли К неэпителиальным опухолям относятся новообразования мезенхимального и нейроэктодермального происхождения. Это самая многочисленная и разнообразная по гистологическому строению группа опухолей. В конце 40-х годов по предложению выдающегося американского онкопатолога A.P.Stout значительная часть этих опухолей, расположенных между эпидермисом и костной системой, была выделена в отдельную группу под названием «опухоли мягких тканей». Спустя 20 лет этот термин был принят во всех странах и положен в основу международной классификации ВОЗ. В настоящее время эта группа опухолей мягких тканей насчитывает 115 отдельных нозологических форм опухолей и опухолеподобных процессов. С чем была связана необходимость выделения такой группы? Она обусловлена тем, что при диагностике и классификации неэпителиальных опухолей возникают значительные трудности, связанные с удивительным морфологическим сходством друг с другом различных по происхождению новообразований как в группе злокачественных, так и доброкачественных опухолей, а также наличием довольно большой группы опухолеподобных и так называемых псевдосаркоматозных процессов. Принятие и использование специалистами различных стран единой классификации сделало возможным сопоставить материал их наблюдений, накопить огромный опыт по дифференциальной диагностике этих опухолей, что способствовало профессиональному росту всех онкологов, как клиницистов, так и морфологов. Особым обилием разнообразных гистологических вариантов строения отличается группа опухолей мезенхимального происхождения. Мезенхима в онтогенезе дает начало соединительной ткани, сосудам, мышцам, тканям опорно-двигательного аппарата, серозным оболочкам, которые при определенных условиях могут служить источником возникновения опухолей. 300 ОПУХОЛИ МЯГКИХ ТКАНЕЙ Классификации опухолей мягких тканей отличаются сложностью и неоднозначностью. В данной лекции мы приводим адаптированный “студенческий” вариант классификации, касаясь лишь наиболее часто встречающихся нозологических единиц, относящихся к истинным опухолям, существование которых общепризнано. Как и все опухоли, новообразования мягких тканей классифицируют по гистогенезу, степени зрелости и клиническому течению. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. Опухоли фиброзной ткани: 1. Зрелые, доброкачественные: o фиброма; o десмоид. 2. Незрелые, злокачественные: o фибросаркома. Опухоли из жировой ткани: 1. Зрелые, доброкачественные: o липома; o гибернома; 2. Незрелые, злокачественные: o липосаркома; o злокачественная гибернома. Опухоли мышечной ткани (гладкой и поперечнополосатой): 1. Зрелые, доброкачественные из гладких мышц: o лейомиома. 2. Зрелые, доброкачественные из поперечно исчерченных мышц: o рабдомиома. 3. Незрелые, злокачественные из гладких мышц: o лейомиосаркома 4. Незрелые, злокачественные из поперечно исчерченных мышц: o рабдомиосаркома; Опухоли кровеносных и лимфатических сосудов: 1. Зрелые, доброкачественные: o гем(лимф)ангиома; o гемангиоперицитома; o гломус-ангиома. 2. Незрелые, злокачественные: o гем(лимф)ангиоэндотелиома; o злокачественная гемангиоперицитома. Опухоли синовиальных тканей: 1. Зрелые, доброкачественные: o доброкачественная синовиома. 2. Незрелые, злокачественные: o злокачественная синовиома. Опухоли мезотелиальной ткани: 1. Зрелые, доброкачественные: o доброкачественная мезотелиома. 2. Незрелые, злокачественные: o злокачественная мезотелиома. Опухоли периферических нервов: 1. Зрелые, доброкачественные: o невринома (шваннома, неврилеммома); o нейрофиброма. 2. Незрелые, злокачественные: o злокачественная невринома; Опухоли симпатических ганглиев: 301 Зрелые, доброкачественные: o ганглионеврома. 2. Незрелые, злокачественные: o нейробластома (симпатобластома, симпатогониома); o ганглионейробластома. Тератомы. 1. IX. Помимо опухолей мягких тканей, к неэпителиальным опухолям относятся новообразования из меланинобразующей ткани, а также костей, которые делятся на костеобразующие и хрящеобразующие: из них зрелые, доброкачественные – хондрома, остеома, незрелые, злокачественные – хондросаркома, остеосаркома. К неэпителиальным относят также опухоли центральной нервной системы: 1. Нейроэктодермальные 2. Опухоли мозговых оболочек Зрелые, доброкачественные фибробластические опухоли Фиброма – это зрелая опухоль из волокнистой соединительной ткани. Встречается во всех возрастных группах с одинаковой частотой и мужчин, и у женщин. Судить об истиной частоте этих новообразований очень трудно, потому что многие авторы относят к фибромам различные по гистогенезу опухоли, в которых преобладает соединительнотканный компонент. Локализуется чаще между эпидермисом и костью в подкожно-жировой клетчатке, в сухожилиях и фасциях верхних и нижних конечностей, туловища. Во внутренних органах эта опухоль встречается крайне редко. Макроскопически фиброма имеет вид узла с четкими границами, плотной или мягкой консистенции в зависимости от гистологического строения, на разрезе розовато-белого цвета с выраженной волокнистостью. Микроскопически фиброма представлена пучками соединительнотканных волокон, имеющих различную длину и толщину, расположенных в различных направлениях. Полиморфизм фибробластов выражен слабо, ядра гиперхромные. В зависимости от преобладания клеточного или волокнистого компонентов различают два вида фибром: плотную – с преобладанием коллагеновых пучков над клетками и мягкую, состоящую из рыхлой волокнистой соединительной ткани с большим числом клеток. Клинически фиброма растет медленно, не оказывает общего влияния на организм, если не локализуется в жизненно важных органах, то течение ее доброкачественное. Вероятность малигнизации не велика. Исключение составляют мягкие фибромы, которые нередко рецидивируют. Некоторые авторы мягкую фиброму относят к дифференцированным фибросаркомам. Десмоид (десмоидная фиброма) – соединительнотканное новообразование, по гистологической картине напоминающее фиброму. Отличается инфильтративным ростом. Тканевой и клеточный атипизм выражены слабо. Встречается преимущественно у женщин после родов. В редких случаях наблюдается у мужчин и у детей. В зависимости от локализации различают: o o абдоминальный десмоид (при локализации в толще передней брюшной стенки); экстраабдоминальный десмоид. Абдоминальный десмоид протекает относительно доброкачественно, не склонен к малигнизации. Экстраабдоминальный десмоид, или агрессивный фиброматоз, наблюдается часто в молодом возрасте и у мужчин, и у женщин. Локализуется в зоне апоневрозов и фасций на конечностях, в плечевом поясе, 302 ягодицах. Отличается быстрым агрессивным инфильтративным ростом, несмотря на отсутствие большого числа митозов. Часто рецидивирует, нередко озлокачествляется. Незрелые, злокачественные фибробластические опухоли Фибросаркома – незрелая, злокачественная опухоль волокнистой соединительной ткани. Фибросаркомы являются относительно редкими опухолями. В прошлые годы они по частоте занимали первое место среди неэпителиальных злокачественных новообразований. После того, как по предложению А.Р.Stout фибросаркомами стали считать только те злокачественные опухоли, которые продуцируют зрелый коллаген I или III типа и не образуют других структур, многие опухоли, расценивавшиеся как фибросаркомы, были классифицированы как синовиальные саркомы, злокачественные гистиоцитомы, лейомиосаркомы и др. Локализуются опухоли чаще на бедре, плече, туловище. Макроскопически фибросаркома может расти в виде узла и в виде инфильтрата. Микроскопически она состоит из незрелых фибробластоподобных клеток и коллагеновых волокон. В зависимости от степени катаплазии клеток различают дифференцированные и низкодифференцированные фибросаркомы. Дифференцированные фибросаркомы характеризуются выраженным полиморфизмом и гиперхромией ядер. Для низкодифференцированных фибросарком характерен мономорфизм, дисхромия и гипохромия ядер, обилие атипичных митозов. Два наиболее неблагоприятных в прогностическом отношении признака фибросарком – это гипохромия ядер и очаги миксоматоза. Метастазируют фибросаркомы преимущественно гематогенным путем в легкие, реже – в печень, затем лимфогенно в регионарные лимфоузлы. Прогноз при низкодифференцированных фибросаркомах значительно хуже (в первые пять лет умирают более 50% больных). Зрелые, доброкачественные опухоли из жировой ткани Липома – одна из самых частых опухолей мягких тканей. Встречается чаще у женщин во всех возрастных группах. Может возникнуть везде, где есть жировая ткань. Редко может локализоваться во внутренних органах. Нередко бывают множественные липомы. Макроскопически липома чаще имеет вид узла дольчатого строения (из-за обилия соединительнотканных прослоек), мягкоэластической консистенции, желтого цвета, по внешнему виду напоминает жировую ткань. При локализации между мышцами может быть нечетко отграничена, симулируя инфильтративный рост. Может достигать больших размеров (более 20 см), особенно при забрюшинной локализации. Микроскопически опухоль обычно построена по типу обычной жировой ткани и отличается от нее различными размерами долек и жировых клеток. При наличии большого количества прослоек плотной волокнистой соединительной ткани говорят о фибролипоме. Обилие сосудов в опухоли в некоторых случаях позволяет говорить об ангиолипомах. Клинически в большинстве случаев липома отличается доброкачественным течением. Однако, в связи с мультицентрическим ростом, могут возникать рецидивы из-за неполного удаления опухолевого поля. При забрюшинной локализации нередко отмечается озлокачествление опухоли. Гибернома – зрелая доброкачественная опухоль из бурого жира. Встречается чаще у женщин во всех возрастных группах. Бурый жир обычно встречается у человека в эмбриональном периоде. Микроскопически клетки бурого жира отличаются наличием в цитоплазме множества жировых вакуолей, придающих ей пенистый вид, ядра расположены в центре клетки. 303 Гибернома локализуется чаще всего на шее, спине, бедре, стенке живота, в средостении, то есть в местах, где в норме и в эмбриогенезе содержится бурый жир. Макроскопически имеет форму узла дольчатого строения, бурого цвета. Микроскопически состоит из полигональных и округлых клеток, формирующих дольки, отграниченные тонкими соединительнотканными прослойками. Ядра клеток расположены центрально, содержат одно ядрышко. Цитоплазма мелкозернистая, эозинофильная или пенистая (мультилокулярные жировые клетки). Химический состав жира даже в одной клетке различен. Часто выявляется холестерин, который хорошо виден в поляризованном свете. Гибернома не рецидивирует и не метастазирует. Незрелые, злокачественные опухоли из жировой ткани Липосаркома – незрелая злокачественная опухоль из жировой ткани. Опухоли чаще встречаются у мужчин во всех возрастных группах. Чаще всего они возникают в мягких тканях бедра, голени и забрюшинной области. Опухоли могут достигать больших размеров, а масса их может составлять несколько килограммов. Макроскопически липосаркома имеет форму узла или конгломерата узлов с инфильтрацией окружающих тканей. Консистенция плотная, поверхность разреза сочная, пестрая – с очагами ослизнения, кровоизлияний и некроза. Нередко бывает белой, сочной, напоминает “рыбье мясо”. Микроскопически резко выражен тканевой и клеточный полиморфизм. Она состоит из липобластов различной степени зрелости, встречаются гигантские клетки с причудливыми ядрами. На основании преобладания тех или иных клеточных форм, составляющих опухоль, различают: o o высокодифференцированную липосаркому; полиморфную (низкодифференцированную) липосаркому. Последняя отличается наиболее злокачественным течением. Поскольку липосаркомы часто могут быть множественными, развиваясь одновременно или последовательно в одном или различных участках тела, очень трудно судить о частоте метастазирования. Большинство вариантов липосарком клинически протекают медленно и редко дают метастазы. Некоторые из них, например, круглоклеточная липосаркома, не отличается по течению от других сарком – растет быстро, рецидивирует и дает преимущественно гематогенные метастазы в легкие. Злокачественная гибернома – незрелая, злокачественная опухоль из бурого жира. Локализация опухоли, пол и возраст больных совпадает с аналогичными показателями для гиберномы. Макроскопически злокачественная гибернома напоминает липосаркому. При локализации под кожей нередко изъязвляется. Микроскопически характерен резко выраженный полиморфизм мультилокулярных клеток, имеющих полигональную форму. Очень много гигантских одно- и многоядерных клеток с гомогенной базофильной и мелкозернистой цитоплазмой. Митозов мало. Клинически опухоль склонна к повторным рецидивам. Очень редко метастазирует – преимущественно в легкие гематогенным путем. Опухоли мышечной ткани (гладкой и поперечнополосатой) Лейомиома – зрелая, доброкачественная опухоль из гладких мышц. Возникает в любом возрасте и у мужчин, и у женщин. 304 Локализуется лейомиома в коже (из мышц, поднимающих волосы, из стенки сосудов), в матке, в мышечной оболочке желудочно-кишечного тракта. Макроскопически опухоль представляет собой четко отграниченный узел плотной консистенции, волокнистый на разрезе. Размеры опухоли очень вариабельные, иногда лейомиома может достигать величины 30 см и более. Нередко лейомиомы бывают множественными или изолированными, или формировать конгломерат узлов. Микроскопически лейомиома образована из опухолевых клеток веретенообразной формы, формирующих пучки, идущие в различных направлениях. При специальных методах исследования в цитоплазме выявляются миофибриллы. Иногда ядра в миоме образуют ритмичные структуры, так называемые палисадные структуры, которые служат показателем роста опухоли. При выраженности соединительнотканного компонента говорят о фибромиоме. Чем больше в опухоли соединительной ткани, тем медленнее она растет. При обилии сосудов опухоль называют ангиолейомиома. По форме клеток выделяют эпителиоидную лейомиому. Все варианты лейомиом протекают доброкачественно. Наибольшее клиническое значение имеют фибромиомы матки. Лейомиомы матки часто возникают у женщин в возрасте 30-50 лет. По гистологической картине они имеют чаще строение фибромиомы. В зависимости от локализации в матке различают лейомиомы: o o o субмукозные; интрамуральные (в толще мышечной стенки); субсерозные. Интрамурально расположенные фибромиомы практически протекают асимптомно, при субмукозной локализации нередко в клинике наблюдаются частые мелкие кровотечения, иногда возможны выраженные маточные кровотечения, требующие оперативного вмешательства. Субсерозно расположенные узлы могут сдавливать мочеточники с развитием гидронефроза, пиелонефрита. В постклимактерическом периоде описано обратное развитие опухолевых узлов. Необходимо знать, что быстрый рост опухоли в этот период свидетельствует о возможной малигнизации новообразования. Лейомиосаркома (злокачественная лейомиома) – незрелая злокачественная опухоль из гладкой мускулатуры. Локализуется чаще в желудочно-кишечном тракте, преимущественно в толстой кишке, затем забрюшинно, в мягких тканях конечностей, в матке. Встречается чаще в молодом возрасте, у детей крайне редко. Макроскопически чаще имеет форму узла, который может достигать в диаметре более 30 см. Инфильтрирующий рост не всегда очевиден. Микроскопически имеется два варианта лейомиосарком – высоко- и низкодифференцированные. Высокодифференцированные очень трудно отличать микроскопически от лейомиом. Наиболее важным дифференциальным признаком является наличие множества атипичных митозов. Низкодифференцированные лейомиосаркомы характеризуются резкой катаплазией опухолевых клеток, появлением гигантских клеток, значительно выраженным полиморфизмом. Следует отметить, что нарастание степени катаплазии лейомиосарком, также как и фибросарком, характеризуется тенденцией к мономорфизму, дисхромии и гипохромии ядер, нарастанию числа митозов, в частности, метафазных пластинок. Для дифференциальной диагностики используют электронную микроскопию с целью выявления миофибрилл, а также иммуноморфологические методики с использованием специфических моноклональных антител. Лейомиосаркомы рано и широко метастазируют преимущественно гематогенным путем, давая множественные метастазы в печень, легкие, нередко – в головной мозг. Иногда метастазы могут в 305 клинике проявляться раньше, чем основная опухоль. Особенно при ее локализации забрюшинно и в толстой кишке. Рабдомиома – зрелая, доброкачественная опухоль из поперечно исчерченных мышц. Встречается редко. Описана во всех возрастных группах, чаще у детей и новорожденных. Локализуется на голове, шее, туловище, верхних и нижних конечностях. Выделяют отдельно рабдомиомы языка, сердца и женских половых органов. Макроскопически может иметь форму узла и инфильтрата. Микроскопически клетки опухоли копируют различной степени дифференцировки мышечные элементы различной форм – крупные овальные, лентовидные, полосовидные. Поперечная исчерченность выявляется с трудом, в основном в вытянутых лентовидных клетках. В цитоплазме клеток обнаруживают гликоген. Фигуры митоза отсутствуют. Клинически протекают доброкачественно, за исключением рабдомиом сердца и языка, которые являются причиной смерти больных. Рабдомиосаркома – незрелая, злокачественная опухоль из поперечно исчерченных мышц. Встречается чаще, чем рабдомиомы. У детей рабдомиосаркома является одной из самых частых опухолей, уступая по частоте лишь нефробластоме (опухоль Вильмса) и нейробластоме. Локализуется в толще мышц нижних, реже – верхних конечностей, в забрюшинной клетчатке, средостении, на лице, шее, носоглотке, в мочеполовых органах. Для постановки диагноза используют методики, позволяющие выявить Макроскопически опухоль представляет собой узел, диаметром до 20 см и более. поперечную Микроскопически характерен полиморфизм, обусловленный тем, что опухолевые клетки копируют по своему строению зародышевые мышечные клетки на разных этапах эмбриогенеза и отличаются значительной катаплазией.исчерченность в цитоплазме клеток, электронную микроскопию для выявления миофибрилл, а также иммуногистохимическое типирование с использованием моноклональных антител. Рабдомиосаркома отличается высокой степенью злокачественности. Часто рецидивирует, дает множественные гематогенные метастазы в печень и легкие. Опухоли кровеносных и лимфатических сосудов Гемангиома – зрелая, доброкачественная опухоль из сосудов. Часть из этих опухолей относится к порокам развития сосудистой системы опухолевидного характера, часть – к истинным бластомам. В зависимости от того, какие сосуды копирует новообразование, различают следующие виды гемангиом: o o o o капиллярную; венозную; кавернозную; артериальную. Капиллярная гемангиома – это истинное новообразование с пролиферацией эндотелиальных клеток и формированием атипичных капилляров. Локализуется чаще всего в коже, в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта. Нередко бывает множественной. Чаще встречается у детей женского пола. 306 Макроскопически представлена красным или синюшным узлом с гладкой или бугристой поверхностью, на разрезе имеет ячеистое строение. Если опухоль локализуется в коже, при надавливании узел белеет. Микроскопически опухоль состоит из ветвящихся сосудов капиллярного типа с узким просветом, который не всегда заполнен кровью. Эндотелий набухший, гиперхромный. Капилляры могут формировать нечетко отграниченные дольки, что создает впечатление инфильтрирующего роста. Как разновидность гемангиомы, которую многие авторы относят к порокам развития, выделяют особый вид зрелой сосудистой опухоли – геммангиому (геммагемангиому). Это новообразование отличается от банальных капиллярных гемангиом выраженным полиморфизмом эндотелиальных клеток, формирующих своеобразные сосудистые почки, подобные грануляционной ткани. Имеется мнение о возможной малигнизации этого типа капиллярных гемангиом. Кавернозная гемангиома – новообразование, состоящее из причудливых полостей типа синусоидов различной величины, сообщающихся между собой. Встречается чаще всего в печени, желудочно-кишечном тракте, головном мозге. Макроскопически имеет вид четко отграниченного от окружающих тканей багрово-синюшного узла, на разрезе напоминающего губку. Микроскопически состоит из тонкостенных каверн (полостей), выстланных одним слоем эндотелиальных клеток и заполненных кровью. Артериальная ангиома (гроздевидная, ветвистая) – представляет собой конгломерат порочно развитых сосудов артериального типа, среди которых встречаются участки, напоминающие капиллярную гемангиому. Венозная гемангиома – микроскопически представлена преимущественно сосудами венозного типа, наряду с которыми встречаются сосуды капиллярного и артериального типа. Располагается в глубине мягких тканей, между мышцами. Многие авторы венозную и артериальную ангиомы относят к гамартиям (порокам развития). Гломусангиома (опухоль Барре-Массона) – зрелая доброкачественная опухоль сосудистого происхождения (миоартериального гломуса). Встречается с одинаковой частотой и у мужчин, и у женщин преимущественно зрелого возраста. Макроскопически выделяют два типа: o o солитарную гломусангиому; множественную диссеминированную (семейную гломусангиому). Чаще встречается в виде одиночного узла диаметром 0,3-0,8 см, мягкой консистенции, сероваторозового цвета. Излюбленная локализация в кистях и стопах, преимущественно на пальцах в области ногтевого ложа. В клинике ее отличает резкая болезненность из-за большого количества нервных окончаний. Микроскопически состоит из щелевидных сосудов синусоидного типа, выстланных эндотелием и окруженных муфтами из эпителиоидных клеток, напоминающих гломусные клетки. Гемангиоперицитома – опухоль сосудистого происхождения, в которой наряду с формированием сосудов происходит пролиферация периваскулярных клеток (перицитов Циммермана). В 1936 году Маргрэт Мюррей (ученица A.P.Stout) в культуре тканей доказала, что периваскулярные клетки гемангиоперицитомы идентичны по структуре перицитам Циммермана. Впервые опухоль описана 307 A.P.Stout и M.R.Murray в 1942 году. В англоязычной литературе эта опухоль получила наименование гемангиоперицитома Стаута. Встречается в любом возрасте, часто у детей. Как правило, имеет доброкачественное течение. Может рецидивировать через несколько лет. При определенной локализации, например, в забрюшинной области, на верхних конечностях, голове и шее, вне зависимости от видимой зрелости составляющих опухоль клеток, может давать метастазы. Поэтому A.P.Stout и другие авторы предлагают рассматривать эти варианты гемангиоперицитом как “потенциально злокачественные опухоли”. Лимфангиома – опухоль из лимфатических сосудов. Чаще встречается у детей как порок развития. Локализуется преимущественно в области шеи, в слизистой оболочке полости рта, забрюшинном пространстве, брыжейке. Чаще встречается кистозный и кавернозный вариант строения опухоли. Микроскопическое строение аналогично строению гемангиом. Гемангиоэндотелиома – многими авторами рассматривается как самая злокачественная опухоль. Чаще встречается в возрасте 30-50 лет, но может встречаться нередко в детском возрасте. Локализуется чаще всего в коже, мягких тканях конечностей, туловища, головы, реже – во внутренних органах. Макроскопически представляет собой узел до 10 см в диаметре, дольчатого строения, местами с инфильтративным ростом. Узлы мягкие, сочные, розового или красного цвета с очагами некроза. Микроскопически опухоль построена из атипичных, беспорядочно анастомозирующих сосудов, выстланных несколькими слоями атипичных эндотелиальных клеток. Выражен клеточный полиморфиз, гиперхромия ядер. Метастазирует гемангиоэндотелиома широко преимущественно гематогенным путем в легкие, кости, печень. Могут наблюдаться метастазы в регионарные лимфатические узлы. Лимфангиоэндотелиома – аналогична по строению гемангиоэндотелиоме. Часто возникает на фоне хронического лимфостаза. Опухоли синовиальной ткани Синовиомы встречаются чаще в возрасте 30-40 лет, чаще у мужчин. Макроскопически имеет вид плотного узла размерами 5 см и более, однородного на разрезе, беловато-розового цвета. Локализуется на конечностях в области суставов (область колена, предплечья, пальцев кистей и стоп). Микроскопически опухоль полиморфна, в ней встречаются щели и кисты различных размеров, выстланные овальными, кубическими, призматическими клетками, напоминающими клетки железистого эпителия. Кроме того, имеются клетки веретенообразной формы, составляющие строму опухоли. Они также полиморфны. Встречаются единичные гигантские многоядерные клетки. Поскольку морфологические и биологические черты синовиом часто не совпадают, и морфологически зрелая опухоль может оказаться злокачественной, то в настоящее время большинство авторов считают, что все синовиомы следует рассматривать как злокачественные, независимо от степени зрелости. Опухоли мезотелиальной ткани 308 Мезотелиома – зрелая доброкачественная опухоль, встречается относительно редко. По гистологической картине она имеет строение фибромы, богатой клеточными элементами, поэтому ее называют фиброзная мезотелиома. Макроскопически представляет собой медленно растущий, четко отграниченный узел, чаще всего в висцеральной плевре, плотный, слоистый на разрезе. Злокачественная мезотелиома – это редкое новообразование развивается из мезотелиальных клеток, главным образом в плевре, но также может наблюдаться в брюшине и перикарде. Почти все больные со злокачественной мезотелиомой указывают в анамнезе на работу с асбестом. Макроскопически опухоль имеет форму плотного инфильтрата, толщиной 2-3 см и более на серозных оболочках. В перикарде и сальнике может иметь вид нечетко отграниченных узлов с ворсинчатой поверхностью. Микроскопически опухоль напоминает аденокарциному или гемангиоэндотелиому. Чаще встречается эпителиоидная мезотелиома тубулярного или сосочкового строения. Гистологическая верификация как зрелой, так и незрелой мезотелиом очень трудна. Точный диагноз можно поставить при помощи иммуногистохимического типирования с использованием моноклональных антител, а также метода культуры тканей. Опухоли периферических нервов Невринома (шваннома, неврилеммома) – зрелая, доброкачественная опухоль, связанная со шванновской оболочкой нервов. Локализуется в мягких тканях по ходу нервных стволов, черепных (чаще слухового) нервов, реже во внутренних органах. Макроскопически представляет собой узел 2-3 см (но иногда может достигать 20 см) в диаметре, мягко-эластичный, розовато-белого цвета, однородный. Микроскопически опухоль представлена пучками клеток с овальными или вытянутыми ядрами. Клеточно-волокнистые пучки склонны формировать ритмические структуры в виде палисадных структур, образованных параллельными рядами правильно ориентированных клеток, расположенных в виде частокола, между которыми находится гомогенная бесклеточная зона. Такие структуры получили название телец Верокая. Нейрофиброма – зрелая доброкачественная опухоль из элементов эндопериневрия. Локализация, макроскопическая картина идентична невриноме. Микроскопически отличает меньшее количество клеток, имеющих более вытянутую и извитую форму ядер, и большим содержанием соединительнотканных волокон. Злокачественная невринома – незрелая, злокачественная опухоль. Чаще встречается у мужчин молодого возраста, однако злокачественные невриномы грудной полости встречаются чаще у женщин и протекают более агрессивно. Макроскопически опухоль имеет вид одного или нескольких узлов (характерен мультицентрический рост) мягко-эластической консистенции, желтовато-розовато-белого цвета с обширными участками кровоизлияний, ослизнения, некроза, наличием кистозных полостей. Микроскопически характеризуется резко выраженным полиморфизмом. Характерны клетки с овальными и вытянутыми ядрами, располагающиеся беспорядочно, либо образующие пучки в виде палисадов и завихрений. Встречаются многоядерные симпласты, отдельные ксантомные клетки. 309 Вначале распространение опухоли идет по периневральным и периваскулярным пространствам. Метастазирует преимущественно гематогенно в легкие и печень. Опухоли симпатических ганглиев Ганглионеврома – зрелая, доброкачественная, дизонтогенетическая опухоль. Локализуется в заднем средостении, в ретроперитонеальном пространстве, на шее, в клетчатке таза, в надпочечниках. Макроскопически представляет собой дольчатый, плотный узел, четко отграниченный от окружающих тканей. Микроскопически характерны клетки типа ганглиозных, располагающиеся среди пучков рыхлой волокнистой соединительной ткани и нервных волокон. Нейробластома (симпатобластома, симпатогониома) – незрелая, злокачественная опухоль, состоящая из клеток, напоминающих симпатогонии. Встречается главным образом у детей раннего возраста, редко – у взрослых. Локализация чаще всего в надпочечниках, в заднем средостении. Макроскопически имеет вид узла, местами с диффузным ростом, мягкой консистенции, желтоватого цвета, с обширными участками некроза и кровоизлияний. Микроскопически состоит из двух типов клеток. Одни мелкие, типа сипатогоний, круглые, с узким ободком цитоплазмы и небольшим овальным ядром (“голые ядра”), в котором хроматин располагается в виде зерен. Другие, типа симпатобластов, более крупные, со светлым ядром и обильной цитоплазмой. По преобладанию клеток различают симпатобластомы и симпатогониома. Клетки опухоли склонны к формированию истинных и ложных розеток в виде венчика из клеток, в центре которых выявляется нежнофибриллярная субстанция. Клинически растет быстро, рано метастазирует в лимфатические узлы, печень, кости. Выделяют два типа метастазов – преимущественно в печень (метастазы Пеппера) и преимущественно в орбиту глаз (метастазы Гетчинсона). Ганглионейробластома – является злокачественным аналогом ганглионевромы. Встречается преимущественно у детей возрасте от 4 до 10 лет. Макроскопически отличается от ганглионевромы наличием выраженных вторичных изменений в виде ослизнения, кровоизлияний и некроза. В ткани опухоли встречаются мелкие кисты. Микроскопическая картина полиморфна. Опухоль состоит из незрелых нейроцитов различной степени дифференцировки, начиная от симпатогоний и симпатобластов и кончая высокодифференцированными ганглиозными клетками. Много атипичных митозов. Метастазирует в регионарные лимфатические узлы. Может давать гематогенные метастазы в легкие, печень, кости. Опухоли меланинобразующей ткани Меланоциты, или меланинобразующие клетки нейрогенного происхождения, могут быть источником опухолеподобных образований, называемых невусами и истинных опухолей – меланом. Меланома (меланобластома, злокачественная меланома) – незрелая опухоль меланинобразующей ткани. Это одна из наиболее злокачественных опухолей человека. Женщины болеют чаще, но прогноз заболевания у них лучше, особенно у многорожавших и в преклимактерическом периоде. Лица со светлой кожей и голубыми глазами имеют более высокий риск заболеть меланомой. У чернокожих редко возникает меланома. 310 Локализация: кожа, пигментная оболочка глаза, мозговой слой надпочечников, мозговые оболочки. Чаще всего меланомы локализуются в коже лица, конечностей и туловища. По макроскопической картине выделяют две формы – узловую меланому и поверхностно распространяющуюся меланому. Опухоль может иметь вид коричневато-черного пятна или синечерного мягкого узла. Микроскопически резко выражен полиморфизм, опухоль состоит из веретенообразных или полиморфных, уродливых клеток. В цитоплазме большинства клеток обнаруживается меланин желтовато-бурого цвета. Иногда встречаются беспигментные меланомы, которые отличаются наибольшей агрессивностью. Очень много митозов. Меланома рано дает гематогенные и лимфогенные метастазы практически во все органы. Меланома относится к опухолям с так называемой отсроченной метастатической болезнью (оккультные метастазы). У больных, которые лечились по поводу меланомы и рака молочной железы, иногда развиваются метастазы через 15-20 лет. Предполагается, что оккультные злокачественные опухоли (то есть длительно клинически не проявляющиеся) и оккультные метастазы не имеют проявлений в результате частичного подавления их иммунной системой. КОСТЕОБРАЗУЮЩИЕ И ХРЯЩЕОБРАЗУЮЩИЕ ОПУХОЛИ Хондрома – зрелая доброкачественная опухоль, копирующая по морфологии зрелый гиалиновый хрящ. Чаще локализуется в фалангах пальцев кисти, костях запястья, но может встречаться также в крупных трубчатых костях (бедро, плечо, большеберцовая кость) и в легких. Встречается во всех возрастных группах, но чаще у детей. Клинически растет медленно, годами. Макроскопически хондрома представлет собой узел дольчатого строения, плотный, голубоватобелого цвета, напоминает хрящ. Микроскопически опухоль имеет строение зрелого гиалинового хряща. Клеточный атипизм выражен слабо. Хрящевые клетки нерезко отличаются по величине, с одним, иногда – двумя, мелкими ядрами, располагаются беспорядочно в типичных лакунах, отделенных друг от друга большим или меньшим количеством основного вещества гиалинового типа. Значение определяется локализацией опухоли. Так при расположении в бронхе она может привести к ателектазу легкого. Остеома – зрелая доброкачественная костная опухоль. Преимущественная локализация остеом – кости черепа, особенно, придаточные пазухи. Редко встречается остеома в трубчатых костях. Чаще она выявляется в детском возрасте. Макроскопически имеет вид узла, по консистенции более плотного, чем нормальная ткань. В придаточных пазухах черепа они иногда бывают множественными, растут в виде полипа на ножке. По отношению к кости остеома может быть периостальной, кортикальной или эндостальной. В большинстве случаев остеомы диагностируются случайно при рентгенологическом исследовании. Микроскопически остеомы делят на компактные и губчатые. Компактная остеома состоит почти полностью из костной массы тонковолокнистого или пластинчатого строения с очень узкими сосудистыми каналами. Губчатая остеома представлена четкой сетью костных балок, но расположенных беспорядочно. Межбалочные пространства заполнены клеточно-волокнистой тканью. Она не имеет четких границ с окружающей костной тканью. Сочетание множественных остеом, локализующихся в нижней челюсти, крыше черепа и длинных костях, с полипозом кишечника и опухолями мягких тканей получило название синдрома Гарднера. 311 Остеосаркома – это сборное понятие, включающее незрелые злокачественные опухоли косте- и хрящеобразующей ткани, такие как периостальная хондросаркома, пери - и интракортикальная остеогенная саркома, злокачественная остеобластома. Необходимо знать, что для верификации остеогенных опухолей обязательно рентгенологическое исследование. Таким образом, диагноз является рентгено-морфологическим. Возраст больных колеблется от 6 до 60 лет, 50% составляют пациенты моложе 30 лет. Рентгенологически отмечается истончение и разрушение кортикального слоя кости. Макроскопически опухоль пестрого вида – от бело-серой до коричнево-красной окраски, рыхлой консистенции, несмотря на наличие очагового обызвествления. Микроскопически основной тканевый компонент опухоли представлен костными и остеоидными структурами, выстланными атипичными остеобластами, с наличием множества тонкостенных сосудов, встречается множество атипичных фигур митоза. Метастазирование осуществляется преимущественно гематогенным путем, главным образом – в легкие. ОПУХОЛИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ И ОБОЛОЧЕК МОЗГА Опухоли центральной нервной системы нейроэктодермальные и менингососудитые. I. II. и оболочек мозга подразделяются на Нейроэктодермальные: 1. Астроцитарные: o Астробластома; o Астроцитома. 2. Олигодендроглиальные: o Олигодендроглиома. 3. Низкодифференцированные и эмбриональные опухоли: o Медуллобластома; o Глиобластома. 4. Опухоли эпендимы и хориоидного сплетения: o Эпендимома; o Эпендимобластома; o Хориоидпапиллома; o Хориоидкарцинома. Опухоли мозговых оболочек: o Менингиома; o Менингеальная саркома. Необходимо отметить, что по клиническому течению все опухоли центральной нервной системы по существу всегда оказываются злокачественными, потому что даже при медленном росте всегда оказывают давление на жизненно важные центры, вызывая нарушение их функции. Астроцитома – наиболее частая зрелая нейроэктодермальная опухоль. Наблюдается в молодом возрасте, иногда у детей. Локализуется во всех отделах мозга. Макроскопически представляет собой узел диаметром 5-10 см, на отдельных участках без четких границ. Ткань новообразования однородного вида, иногда с наличием кист. Бедна сосудами, растет медленно. Микроскопически представлена клетками типа астроцитов и глиальными волокнами в различном соотношении. Астробластома отличается клеточным полиморфизмом, быстрым ростом, некрозами, может давать внутримозговые метастазы по ликворным путям. 312 Олигодендроглиома – зрелая опухоль, чаще встречается у женщин в возрасте 30-40 лет, локализуется преимущественно в лобной и височной долях и подкорковых узлах. Макроскопически имеет вид очага, представленного серовато-беловатой тканью, с множеством мелких кист, содержащих слизистые массы. Микроскопически состоит из небольших, равномерно расположенных клеток с мелкими гиперхромными круглыми ядрами, как бы взвешенными в светлой цитоплазме. Опухоль богато васкуляризирована сосудами капиллярного типа. Медуллобластома – опухоль построена из самых незрелых клеток – медуллобластов, поэтому отличается особо выраженной незрелостью и злокачественностью. Встречается преимущественно у детей, чаще у мальчиков 2-7 лет, наиболее частая локализация – червь мозжечка. Макроскопически – серовато-розовая, очень мягкая, иногда представляет собой полужидкую, полупросвечивающуюся массу. Нередко прорастает мягкие мозговые оболочки, метастазирует по субарахноидальному пространству. Микроскопически состоит из мелких низкодифференцированных клеток со скудной цитоплазмой и овальными гиперхромными ядрами. Митозы многочисленны. Характерными являются псевдорозетки, в которых опухолевые клетки располагаются вокруг бессосудистого эозинофильного центра. Глиобластома – незрелая злокачественная опухоль, вторая по частоте после астроцитом опухоль головного мозга. Встречается чаще в возрасте 40-60 лет. Локализуется в белом веществе любых отделов головного мозга. Макроскопически, как и медуллобластома, растет диффузно, мягкой консистенции, пестрая – с наличием очагов некроза и кровоизлияний. Микроскопически выражен полиморфизм опухолевых клеток, ядра которых варьируют по величине и содержанию хроматина. Отмечается множество митозов. Клинически опухоль растет быстро и может привести к смерти больного в течение нескольких месяцев. Метастазы развиваются только в пределах головного мозга. Эпендимома – зрелая опухоль. Наблюдается преимущественно в детском и молодом возрасте. Макроскопически имеет вид узла серого цвета, локализуется чаще всего в полостях желудочков, реже распространяется экстравентрикулярно. Микроскопически состоит из формирующих периваскулярные псевдорозетки округлых и овальных эпендимальных клеток, в ядрах которых содержится хроматин в виде мелких зерен. Эпендимобластома – незрелый аналог эпендимомы, отличается выраженным клеточным полиморфизмом, обилием митозов и реакцией сосудов, растет инфильтративно. Метастазирует по субарахноидальному пространству. Это самая частая опухоль полушарий мозга у детей. Хориоидпапиллома – зрелая опухоль, которая развивается из эпителия сосудистых сплетений желудочков мозга. Макроскопически – это ворсинчатый узел, лежащий в полости желудочка. Микроскопически – состоит из многочисленных ворсиноподобных структур, покрытых слоем эпителиальных клеток, сходных с эпителием нормального сосудистого сплетения. 313 Хориоидкарцинома встречается исключительно редко, микроскопически имеет строение папиллярного рака. Менингиома (арахноидэндотелиома) – зрелая опухоль, возникающая из клеточных элементов оболочек мозга. Макроскопически растет в виде узла, покрытого тонкой капсулой, связанного с твердой мозговой оболочкой и вдавливающегося в мозг. Редко встречаются менингиомы мягкой оболочки, располагающиеся в Сильвиевой борозде. Ткань опухоли на разрезе волокнистая, плотная, белого цвета. Эти опухоли могут приводить к атрофии от давления костной ткани, выходить за пределы черепа, прорастать мышечную ткань и формировать экстракраниальные узлы. Микроскопически существует много вариантов в зависимости от клеточного состава. Наиболее характерными являются светлые полигональные клетки с округло-овальными ядрами, с нежным рисунком хроматина. Нередко опухоль имеет альвеолярный вид. Иногда встречается большое количество псаммоматозных телец. Менингеальная саркома – злокачественный аналог менингиомы. Наблюдается редко, как правило, у детей и в юношеском возрасте. Макроскопически растет инфильтративно, бляшковидной формы, серо-розоватого цвета. Микроскопически имеет строение гемангиоэндотелиосаркомы. ТЕРАТОМЫ Тератомы (от греч. teratos – чудовище, уродство) могут содержать элементы, образующиеся из всех трех герминативных слоев: эндодермы, эктодермы и мезодермы и имеют признаки дифференцирования в различные структуры организма. Таким образом, в тератомах можно найти нервную ткань, слизистую дыхательных путей и пищеварительного тракта, хрящ, кости, кожу, зубы, волосы и т.д. Ткань опухоли не отграничена от нормальных тканей в области происхождения. Согласно одной из теорий, тератомы представляют собой недоразвитые ткани близнеца (близнец внутри близнеца), но тератомы отличаются от плода тем, что различные ткани в значительной степени дезорганизованы. Тератомы классифицируются на зрелые (высокодифференцированные, составленные из тканей взрослого типа) и незрелые (составленные из тканей эмбрионального типа). Незрелые тератомы всегда злокачественны, в то время как зрелые тератомы могут быть и доброкачественными, и злокачественными. Большинство зрелых тератом доброкачественны, например, зрелая тератома яичника (дермоидная киста). Зрелые тестикулярные тератомы доброкачественны, если они возникают в детском возрасте, и обычно злокачественны у взрослых. Для определения доброкачественности и злокачественности тератом используются необычные критерии, например, степень зрелости составляющих ее тканей, местонахождение и возраст пациента. Раки важнейших локализаций Актуальность темы Ежегодно число новых случаев выявления рака во всех странах мира составляет около 6 млн. человек. Уровни заболеваемости и смертности от злокачественных опухолей в разных странах и даже регионах этих стран вариабельны. В Европе по заболеваемости и смертности в настоящее время на первые места вышли рак легкого и рак желудка. В США – у мужчин рак легкого, предстательной железы, а у женщин рак молочной железы и толстой кишки. В странах Азии и Африки доминируют злокачественные лимфомы и печеночно-клеточный рак. Роль морфологических исследований в диагностике опухолей очень велика. Несмотря на появление новых современных методов клинического обследования онкологических больных, и сейчас ни у кого не вызывает сомнения то обстоятельство, что лишь детальная морфологическая характеристика новообразования может дать возможность 314 клиницисту обоснованно выбрать метод адекватного лечения, поскольку опухоли различного гистологического строения и степени катаплазии по-разному реагируют на терапевтическое воздействие. Таким образом, полноценный онкологический диагноз всегда является морфологическим с детальной характеристикой структуры опухоли во всех ее аспектах. Цель обучения – уметь определять клинико-морфологические проявления незрелых, злокачественных эпителиальных опухолей органов важнейших локализаций, объяснить вероятные причины и механизм развития, оценить исход и определить значение осложнений для организма. Для чего необходимо уметь: o определить макро- и микроскопические проявления рака отдельных органов наиболее важных локализаций, установить вероятные пути метастазирования, оценить их значение. РАК ЖЕЛУДКА Рак желудка — одна из наиболее часто встречающихся злокачественных опухолей человека. По статистике заболеваемости рак желудка занимает первое место во многих странах, в частности, в скандинавских странах, в Японии, в Украине, в России и других странах СНГ. Вместе с тем, в США в последние двадцать лет произошло заметное снижение заболеваемости раком желудка. Аналогичная тенденция отмечена во Франции, Англии, Испании, Израиле и др. Многие специалисты считают, что это произошло благодаря улучшению условий хранения продовольствия с широким использованием холодильных установок, что позволило уменьшить потребность в консервантах. В этих странах снизилось потребление соли, соленых и копченых продуктов, повысилось употребление молочных продуктов, экологически чистых, свежих овощей и фруктов. Высокая заболеваемость раком желудка в выше приведенных странах, за исключением Японии, по мнению многих авторов, обусловлена употреблением в пищу продуктов, содержащих нитраты. Из нитратов путем преобразования в желудке образуются нитрозамины. Прямое локальное действие нитрозаминов, как полагается, является одной из наиболее важных причин возникновения, как рака желудка, так и рака пищевода. Высокая заболеваемость раком желудка в Японии связана с потреблением больших количеств копченой рыбы (содержащей полициклические углеводы), а не благодаря высокому содержанию нитрозаминов в продуктах. В настоящее время рак желудка стал выявляться чаще в молодом возрасте, в возрастных группах 40-50 лет. Наибольшую группу среди рака желудка составляют аденокарциномы и недифференцированные раки. Раки возникают, как правило, на фоне хронических воспалительных заболеваниях желудка. К предраковым состояниям относят хронический атрофический гастрит, в генезе которого играет роль Helicobacter pylori, аденоматозные полипы. К предраковым гистологическим изменениям слизистой оболочки желудка относят неполную кишечную (толстокишечную) метаплазию и тяжелую дисплазию. Вместе с тем, некоторые авторы считают, что рак желудка может развиться и de novo, без предшествующих диспластических и метапластических изменений. Вопрос о гистогенезе рака желудка спорен. Существует несколько гипотез об источниках возникновения различных гистологических типов рака желудка. Локализация. Чаще всего рак в желудке возникает в пилорическом отделе, затем на малой кривизне, в кардиальном отделе, на большой кривизне, реже — на передней и задней стенке, очень редко — в области дна. Макроскопические формы. Чаще всего рак желудка имеет язвенную форму с бугристыми приподнятыми или плоскими краями, иногда в сочетании с инфильтрирующим ростом — язвенноинфильтративный рак, на втором месте стоит диффузный рак (форма инфильтрата) (с ограниченным 315 или тотальным поражением желудка). Значительно реже в желудке бывает рак в виде узла (бляшковидный, полипозный, грибовидный). Гистологические типы. Самым частым гистологическим типом рака желудка является аденокарцинома. Из недифференцированных раков встречаются солидный и перстневидноклеточный рак. По соотношению стромы и паренхимы чаще встречаются скиррозные раки. Метастазирование рака желудка осуществляется — лимфогенным, гематогенным и имплантационным (контактным) путем. Особое значение имеют лимфогенные метастазы в регионарные лимфатические узлы, расположенные вдоль малой и большой кривизны желудка, в лимфоузлы большого и малого сальника. Они появляются первыми и определяют объем и характер оперативного вмешательства. К отдаленным лимфогенным метастазам относятся метастазы в лимфоузлы ворот печени (перипортальные), парапанкреатические и парааортальные. К важнейшим по локализации относят лимфогенные метастазы: o o o «вирховские метастазы» — в надключичные лимфоузлы (чаще в левые) (ортоградные); «крукенбергский рак яичников» — в оба яичника (ретроградные); «шнитцлеровские метастазы» — в брюшину заднего дугласова пространства и лимфоузлы параректальной клетчатки (ретроградные). Кроме того, возможны лимфогенные метастазы в плевру, легкие, брюшину, хотя в последнюю они чаще бывают имплантационными при прорастании опухолью серозной оболочки стенки желудка. Гематогенные метастазы в виде множественных узлов обнаруживаются в печени, легких, костях. Имплантационные метастазы проявляются в виде множественных различной величины опухолевых узлов в париетальной и висцеральной брюшине, которые сопровождаются фибринозногеморрагическим экссудатом. Осложнения. К частым осложнениям рака желудка следует отнести: o o o o o o o истощение (кахексия), которое обусловлено нарушением питания и интоксикацией; хроническое малокровие, связанное с голоданием (нарушено усвоение пищи), мелкими частыми кровопотерями, нарушением выработки антианемического фактора (фактор Кастла), опухолевой интоксикацией, метастазами в костный мозг (нарушение гемопоэза); общее острое малокровие, которое может возникнуть в результате разъедания крупных сосудов и служить причиной смерти; перфорация опухолевой язвы желудка и развитие перитонита; флегмона желудка в результате инфицирования; развитие желудочной и кишечной непроходимости, возникающей при прорастании и сдавлении просвета привратника и кишки (чаще ободочной); развитие механической желтухи, портальной гипертензии, асцита в результате прорастания опухолью головки поджелудочной железы, желчных протоков, воротной вены или сдавления их метастазами в лимфоузлы ворот печени. РАК ПИЩЕВОДА Рак пищевода — одна из наиболее часто встречающихся злокачественных опухолей (от 2 до 6%). Чаще болеют мужчины в возрасте 50-70 лет. К предрасполагающим факторам относят особенности питания — употребление очень горячей и грубой пищи, вредные привычки (курение, алкоголь и др.), недостаток витаминов В 2, А, некоторых микроэлементов (меди, цинка). 316 Предраковые состояния: аномалии (дивертикулы) и посттравматические (химические ожоги) рубцовые изменения пищевода, хронический эзофагит с очагами пролиферации и дисплазии (лейкоплакии). Локализация. Рак пищевода развивается в естественных анатомических сужениях: наиболее часто на границе средней и нижней трети, что соответствует уровню бифуркации трахеи, реже он встречается в нижней трети (у входа в желудок) и очень редко — в начальной части пищевода. Макроскопически чаще всего встречается кольцевидный рак, который циркулярно охватывает стенку пищевода, затем изъязвленный рак, который представляет собой раковую язву овальной формы, располагающуюся вдоль пищевода, реже имеет форму узла в виде сосочкового рака. Гистологические типы. Наиболее часто выявляется плоскоклеточный ороговевающий и неороговевающий рак, базальноклеточный рак. Значительно реже рак пищевода может иметь строение аденокарциномы, развивающейся из остатков цилиндрического эпителия, выстилающего пищевод на ранних стадиях эмбриогенеза или из так называемого пищевода Баррета. Метастазирование рака пищевода осуществляется преимущественно лимфогенным путем в регионарные лимфоузлы (параэзофагеальные, бифуркационные). Отдаленные метастазы не успевают развиться, поскольку больные умирают раньше от осложнений. Осложнения: o o o o o кахексия; образование пищеводно-трахеальных свищей; аспирационные абсцедирующие пневмонии, гангрена легких; гнойный медиастинит; эмпиема плевры. РАК КИШЕЧНИКА Рак тонкой кишки встречается очень редко. Рак толстой кишки имеет тенденцию к учащению, смертность от него увеличивается. Из различных отделов толстой кишки рак чаще встречается в прямой кишке, реже — в сигмовидной, слепой, печеночном и селезеночном углах поперечной ободочной кишки. Предраковые состояния: o o o o o o гиперпластические полипы; аденоматозные полипы; ворсинчатые полипы; полипоз кишечника; хронический язвенный колит; хронические свищи прямой кишки. Макроскопически чаще всего встречаются язвенная, язвенно-инфильтративная формы, но могут быть раки в форме узла (полипозный и крупнобугристый). Гистологические типы: самой распространенной является аденокарцинома (до 80%). Могут встречаться также перстневидноклеточный рак, а в области анального отверстия — плоскоклеточный ороговевающий и неороговевающий раки. 317 Метастазирование: в параректальные лимфоузлы и лимфоузлы малого таза, затем в брыжеечные лимфоузлы, а у женщин — в оба яичника. Гематогенно рак кишки может метастазировать в печень, легкие. Осложнения: o o o o кровотечение; перфорация кишки с развитием перитонита, парапроктита (в зависимости от локализации опухоли); развитие кишечной непроходимости; формирование свищей (кишечно-мочепузырный, кишечно-влагалищный). РАК ПЕЧЕНИ Рак печени для европейского и североамериканского континентов — относительно редкая опухоль. Африка и Азия относится к регионам с высокой частотой рака печени. К этиологическим факторам относят радиоактивные вещества (торотраст), стероидные гормоны, афлатоксин (ядовитый метаболит, производимый грибом Aspergillus flavus, который, как предполагается, является основной причиной рака печени у людей). Гриб растет на неправильно хранимом продовольствии, особенно зерне и арахисе. В Африке поступление больших количеств его с пищей является причиной высокой заболеваемости гепатоцеллюлярным раком. У мужчин рак печени встречается в 2 раза чаще, чем у женщин. Нередко сочетается с циррозом печени. Обычно локализуется в правой доле печени в области ворот или ближе к диафрагмальной поверхности. Предраковые состояния: циррозы пролиферацией и дисплазией гепатоцитов. печени, хронические воспалительные процессы с Макроскопически выделяют две основные формы: o o узловую; диффузную. Чаще встречается массивный солитарный узел или узел с внутрипеченочными метастазами. Цвет опухолевой ткани зависит от секреции желчи, участков некроза, кровоизлияний и может меняться от серовато-белого до зеленовато-коричневого. По гистогенезу рак печени делят на: o o гепатоцеллюлярный (печеночно-клеточный); холангиоцеллюлярный (из эпителия желчных протоков). Метастазирует рак печени лимфогенно в перипортальные лимфатические узлы, брюшину. Реже — Гематогенно в саму печень, легкие, в кости. Осложнения. Частым осложнением рака печени является гепатаргия (печеночная недостаточность), кахексия, иногда возможно кровотечение в брюшную полость из распадающихся опухолевых узлов. РАК ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Рак поджелудочной железы обнаруживается у лиц старше 40 лет, чаще у мужчин. Он возникает на фоне хронического панкреатита (предраковое состояние). 318 Локализуется рак поджелудочной железы чаще в головке, реже — в теле и в хвосте. Макроскопически опухоль имеет вид плотного узла неправильной формы, без четких границ, часто с выраженной волокнистостью. Размеры опухоли могут достигать 10 см в диаметре. Нередко в центре опухоли можно обнаружить очаги распада с формированием полости. В теле и в хвосте чаще встречается опухоль в виде инфильтрата. Гистогенетически опухоль происходит из протокового эпителия. По гистологической картине наиболее частыми являются: o o o аденокарцинома; солидный рак; скиррозные формы недифференцированного рака. Осложнения. Рак головки поджелудочной железы в результате прорастания и сдавления желчных путей ведет к развитию механической желтухи и печеночной недостаточности. При локализации рака в теле и в хвосте панкреас в клинике наблюдаются сильные опоясывающие боли в связи с прорастанием нервов солнечного сплетения. Смерть наступает от кахексии и присоединившейся пневмонии. РАК ЛЕГКИХ Заболеваемость раком легкого и смертность от него в экономически развитых странах неуклонно растут. В США смертность от рака легкого среди мужчин выше, чем от рака желудка, толстой кишки, предстательной и поджелудочной железы, вместе взятых. В Украине смертность от рака легкого за последнее десятилетие возросла более чем на 30%. В этиологии рака легкого наибольшее значение имеют вдыхаемые канцерогенные вещества, курение сигарет. К предраковым состояниям относят хронические бронхиты, хронические пневмонии, сопровождающиеся гиперплазией, метаплазией и дисплазией эпителия бронхов. Установлено, что рак может возникать в очагах пневмосклероза после перенесенного туберкулеза, инфаркта легкого, вокруг инородных тел, так называемый “рак в рубце”. В рубце имеется ряд условий, способствующих злокачественной трансформации клеток: депонирование канцерогенов, гипоксия, местная иммуносупрессия, нарушение межклеточных взаимодействий и др. Классификация рака легкого По локализации: o o прикорневой (центральный), исходящий из стволового, долевого и начальной части сегментарного бронха; периферический, исходящий из периферического отдела сегментарного бронха и его ветвей, а также из альвеолярного эпителия. По характеру роста: o o экзофитный (эндобронхиальный): эндофитный (экзо- и перибронхиальный). По макроскопической картине: o o массивный узловой; полипообразный; 319 o o o разветвленный; маленький рак Пенкоста; пневмониеподобный. По гистологическому строению: o o o плоскоклеточный (эпидермоидный) рак; недифференцированный анапластический рак (мелкоклеточный, крупноклеточный); аденокарцинома. За последнее десятилетие произошло изменение частоты отдельных гистологических форм рака легкого. Отмечается увеличение частоты возникновения мелкоклеточного рака и аденокарциномы за счет уменьшения частоты возникновения плоскоклеточного рака. Причина этих изменений пока не установлена. Возможно, это связано с изменением экологии, поскольку замечено, что у рабочих урановых рудников преобладает мелкоклеточный рак, асбестовая пыль вызывает аденокарциному и мезотелиому. Метастазирование. Первые лимфогенные метастазы возникают в перибронхиальных и бифуркационных лимфатических узлах, затем — шейных, забрюшинных. Среди гематогенных метастазов для рака легкого характерны метастазы в печень, головной мозг, кости (особенно в позвонки) и надпочечники. Осложнения: o o o o ателектазы легких; кровотечение; абсцедирующая пневмония; гангрена легкого. РАК МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Рак молочной железы занимает первое место среди всех злокачественных новообразований у женщин. Возникает в любом возрасте, но чаще в возрасте от 45 до 65 лет. Изредка встречается у мужчин. Имеются единичные описания у детей. В большинстве случаев рак молочной железы возникает на фоне предраковых изменений. Предраковые изменения: прежде всего это дисплазия молочных желез и папилломы протоков. Дисплазия молочных желез включает комплекс процессов, характеризующихся, по формулировке ВОЗ, широким спектром пролиферативных и регрессивных изменений ткани молочной железы с ненормальным соотношением эпителиального и соединительнотканного компонентов. Основную группу дисплазий составляют непролиферативная и пролиферативная форма фибрознокистозной болезни. Из биологических особенностей рака молочной железы необходимо отметить, что он часто, но не стопроцентно, зависит от эстрогенов и реже — от прогестерона. Гормональная зависимость обусловлена присутствием на мембране клеток эпителия, выстилающего протоки молочной железы, рецепторов для эстрогена и прогестерона. При данных опухолях во многих развитых странах обязательно определяют с помощью биохимических или иммунологических методов чувствительность опухолей к данным гормонам. Удаление яичников или лечение препаратами, блокирующими рецепторы к эстрогенам, например, тамоксифеном, устраняет влияние эстрогенов и вызывает регресс эстрогензависимых опухолей молочной железы. Но этот регресс — временный. Родственники (матери, сестры, дочери) женщин, заболевших раком молочной железы в пременопаузном периоде, имеют повышенный риск возникновения рака молочной железы (в пять раз выше, чем в общей популяции). Развитие рака в одной из молочных желез является фактором риска возникновения рака в противоположной (по 320 статистике риск повышается приблизительно в 10 раз по сравнению с общей заболеваемостью раком молочной железы). Существует множество классификаций рака молочных желез. В настоящее время выделяют две основные формы, основанные не на гистогенетическом принципе, а на гистологическом строении: o o неинфильтрирующий (неинвазивный) рак (внутрипротоковый и внутридольковый); инфильтрирующий (инвазивный) рак. Как показывает практика, такое деление является важным, поскольку имеет определенное прогностическое значение. Инфильтрирующие (инвазивные) раки имеют худший прогноз в клинике. Макроскопически рак молочной железы может быть в виде: o o узла; инфильтрата. Кроме того, выделяют особую форму рак соска и соскового поля (болезнь Педжета молочной железы). Для узловатого рака характерно наличие узла диаметром от 0,5 до нескольких сантиметров. В одних случаях узел плотный, беловато-розоватый, с отходящими от него прослойками соединительной ткани, проникающими в окружающую жировую клетчатку. В других — он мягкий, сочный на разрезе с участками ослизнения и некроза. Диффузный рак инфильтрирует молочную железу на большом протяжении, и определить его границы практически невозможно. При расположении опухоли ближе к поверхности, возможно, ее прорастание с распадом опухоли и формированием раковой язвы. В некоторых случаях опухоль распространяется по поверхности молочной железы, и вся железа становится покрытой плотным панцирем — это “панцирный рак”. Метастазирование. Лимфогенные метастазы появляются в регионарных лимфатических узлах: передних грудных, подмышечных, под- и надключичных, окологрудинных. Гематогенные метастазы обнаруживаются чаще в костях, легких, печени, почках. К особенностям метастазирования следует отнести тот факт, что при раке молочной железы нередко встречаются также так называемые латентные, или дремлющие метастазы, которые могут развиться через 7-10 лет (описано и через двадцать лет) после радикального удаления первичной опухоли. РАК МАТКИ Рак матки среди злокачественных опухолей женских половых органов занимает 2 место. Различают рак шейки и рак тела матки. Рак шейки матки встречается чаще, чем рак тела матки. Предраковые процессы: эндоцервикозы, полипы, хронические эндоцервициты, полипы, лейкоплакия с явлениями атипии клеток, аденоматоз (атипическая железистая гиперплазия), дисплазия тяжелой формы. В группе рака шейки матки выделяют: o o преинвазивный рак (carcinoma in situ); инвазивный рак. По топографии различают: o рак влагалищной порции шейки матки; 321 o рак цервикального канала. Рак влагалищной порции шейки матки растет экзофитно, в полость влагалища, рано изъязвляется. Реже он растет в стенку шейки и окружающие ее ткани. По гистологическому строению чаще всего встречается плоскоклеточный рак (95%), реже — железистый рак. Рак цервикального канала, как правило, растет эндофитно, прорастает шейку, окружающую клетчатку и врастает в стенку мочевого пузыря и прямой кишки. Метастазы при раке шейки матки возникают рано — лимфогенным путем в лимфоузлы малого таза, затем паховые и забрюшинные. Гематогенные метастазы наблюдаются преимущественно в печени и легких. Рак тела матки наблюдается чаще у женщин старше 50 лет. В развитии рака тела матки большое значение придают нарушению гормонального баланса (содержанию эстрогенов), что обусловливает гиперпластические изменения эпителия слизистой оболочки матки и служит основой для злокачественного роста. Предраковые изменения: эндометрия и полипы эндометрия. атипическая железистая (железисто-кистозная) гиперплазия Макроскопически рак тела матки растет чаще всего в виде узла, имеющего вид цветной капусты или полипа на широком основании (экзофитный рост). В опухоли часто наблюдается некроз, распад и изъязвление. Иногда рак тела матки может расти в виде инфильтрата (эндофитный рост). По гистологическому строению рак тела матки, как правило, имеет строение аденокарциномы. Очень редко встречается недифференцированный рак. Метастазы при раке тела матки выявляются, прежде всего, в лимфатических узлах малого таза. Гематогенные метастазы развиваются редко. Осложнения рака матки: o o o кровотечение; влагалищно-мочепузырные и/или влагалищно-прямокишечные свищи; гнойный параметрит. РАК ЯИЧНИКОВ Частота рака яичника составляет 20–25% среди различных локализаций генитального рака. Рак яичника может возникнуть у женщин любого возраста, но чаще он встречается в возрастной группе близкой к менопаузе и в постменопаузе. Различают злокачественные серозные и муцинозные опухоли яичников. Серозная цистоаденокарцинома – это самая частая незрелая, злокачественная опухоль яичников. В 50% случаев бывает двусторонней. В некоторых случаях возможно метастазирование из одного яичника в другой. Микроскопически выявляются разрастания катаплазированного эпителия в виде сосочков, очагов солидного или аденоматозного строения. Нередко опухолевые клетки прорастают стенку кисты и распространяются по брюшине. Псевдомуцинозная цистоаденокарцинома состоит из многослойных пластов атипичных клеток образующих железистые, солидные, криброзные структуры. Эпителий сохраняет слизеобразующую 322 функцию. В опухоли часто выявляются очаги некроза. Псевдомуцинозная цистоаденокарцинома чаще бывает односторонней. Макроскопически опухоль может быть многокамерной и достигать 50 см в диаметре. Для рака яичников характерно широкое раннее лимфогенное и гематогенное метастазирование. РАК ПОЧЕК Среди злокачественных эпителиальных опухолей у взрослых чаще всего встречаются различные варианты почечно-клеточного рака. Паренхима почечно-клеточного рака может быть представлена клетками, цитоплазма которых обладает различными тинкториальными свойствами. При окраске гематоксилином и эозином цитоплазма этих клеток может быть светлой, зернистой, эозинофильной или базофильной. Различают следующие варианты почечно-клеточного рака: o o o o o светлоклеточный (гипернефроидный); зернистоклеточный; железистый (аденокарцинома почки); саркомоподобный (веретеноклеточный и полиморфноклеточный); смешанно-клеточный. Все перечисленные варианты возникают в корковом веществе из стволовых клеток канальцевого эпителия. Самым частым и, соответственно наиболее типичным раком для почек, является светлоклеточный (гипернефроидный) рак. Микроскопически светлая окраска цитопламы обусловлена тем, что содержит в большом количестве гликоген и липиды. Опухолевые клетки имеют полигональную форму и содержат мелкие округлые гиперхромные ядра, расположенные в центре. Комплексы опухолевых клеток формируют альвеолы и дольки, разделенные узкими прослойками нежноволокнистой соединительной ткани, содержащей большое количество тонкостенных кровеносных сосудов. Для этого рака характерны некрозы и кровоизлияния. В опухолевой ткани выявляются нередко кристаллы холестерина, участки отложения солей кальция. Макроскопически опухоль имеет вид узла. На разрезе ткань его желтоватого или пестрого вида с наличием очагов некроза и кровоизлияний различной давности. Нередко выявляются кисты с прозрачной, буроватой или кровянистой жидкостью. Метастазирование. Для почечно-клеточного рака характерно прорастание опухолевой тканью лоханки и рост ее по венам вплоть до впадения нижней полой вены в правое предсердие с формированием тромбов, содержащих опухолевые клетки. Отрываясь, такие тромбы являются нередко причиной смертельной эмболии. Рак почки дает ранние множественные гематогенные метастазы в легкие, кости, печень, противоположную почку. Ранние метастазы выявляются в регионарных лимфатических узлах. Для проверки степени усвоения Вами материала по темам «Общее учение об опухолях», «Эпителиальные опухоли», «Неэпителиальное опухоли», «Раки отдельных органов» просьба ответить на поставленные вопросы в нижеприведенных тестовых заданиях. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №221 Выберите один правильный ответ. У мужчины удалено новообразование кожи, имеющее вид узла с сосочковой поверхностью, напоминающей цветную капусту, плотной консистенции. Микроскопически опухоль состоит из множества сосочков. Паренхима представлена покровным эпителием с увеличенным числом слоев. В эпителии сохранена полярность клеток, стратификация, целостность собственной мембраны. Строма опухоли расположена в центре сосочков. Ваш диагноз: 323 1. 2. 3. 4. 5. Фиброма; Папиллома; Аденома; Фиброаденома; Цистоаденома. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №222 Выберите один правильный ответ. У женщины 47 лет в молочной железе выявлено новообразование, растущее экспансивно в виде узла с четкими границами, плотной консистенции. При микроскопическом исследовании выражен тканевой атипизм: железы не строят долек, они разного диаметра и формы. Клеточный атипизм незначителен. Строма представлена плотной волокнистой соединительной тканью с небольшим количеством щелевидных сосудов. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Фиброма Папиллома Аденома Фиброаденома Цистоаденома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №223 Выберите один правильный ответ. У женщины 45 лет при УЗИ выявлено новообразование яичника. Выполнена операция. Макроскопически новообразование имело вид кисты размерами до 15 см в диаметре. При микроскопическом капсула опухоли представлена плотной волокнистой соединительной тканью. Выстилающий внутреннюю стенку эпителий однорядный кубический, местами уплощенный. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Фиброма Папиллома Аденома Фиброаденома Цистоаденома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №224 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом исследовании биоптата шейки матки обнаружено новообразование. Паренхима его представлена покровным эпителием, формирующим комплексы, которые врастают в подлежащие ткани и разрушают их. Они окружены волокнистой соединительнотканной стромой с неравномерно расположенными в ней сосудами. По периферии комплекса клетки менее дифференцированные округлые с узким ободком цитоплазмы и гиперхромными ядрами. В центре они светлые, полигональные содержат в избытке кератогиалин. В центре комплексов обнаруживаются ярко-розовые массы в виде концентрических образований. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Плоскоклеточный ороговевающий рак; Плоскоклеточный неороговевающий рак; Базальноклеточный рак; Недифференцированный рак (мелкоклеточный, полиморфноклеточный и др.) Переходноклеточный рак. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №225 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом исследовании оперативно удаленной опухоли легкого обнаружено, что паренхима ее состоит из эпителиальных комплексов, которые врастают в подлежащие ткани и разрушают их. Клетки плоские полигональной формы. Эпителиальные комплексы окружены стромой, которая представлена волокнистой соединительной тканью с неравномерно расположенными в ней сосудами. 324 Отсутствует тенденция к созреванию и ороговению опухолевых клеток. Обнаруживается большое количество митозов, в том числе патологических. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Плоскоклеточный ороговевающий рак; Плоскоклеточный неороговевающий рак; Базальноклеточный рак; Недифференцированный рак (мелкоклеточный, полиморфноклеточный и др.) Аденокарцинома. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №226 Выберите один правильный ответ. Мужчина 70 лет обратился к хирургу по поводу глубокой язвы (ulcus rodens), расположенной на коже лица. Микроскопически выявлено новообразование представленное эпителиальными комплексами атипичных клеток. Клетки мелкие, призматической, либо полигональной формы, с гиперхромными ядрами и узким ободком цитоплазмы, располагаются в виде частокола перпендикулярно к базальной мембране, митозы нередки. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Плоскоклеточный ороговевающий рак; Плоскоклеточный неороговевающий рак; Базальноклеточный рак; Недифференцированный рак (мелкоклеточный, овсяноклеточный и др.) Переходноклеточный рак. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №227 Выберите один правильный ответ. Во время операции удалена опухоль легкого и бифуркационные лимфатические узлы. При микроскопическом исследовании установлено, что опухоль состоит из мономорфных лимфоцитоподобных клеток, не образующих каких-либо структур. Стромы мало. В опухоли много митозов, обширные участки некрозов. Аналогичное строение имеет новообразованная ткань, обнаруженная в краевых синусах лимфатического узла. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Плоскоклеточный ороговевающий рак; Плоскоклеточный неороговевающий рак; Базальноклеточный рак; Недифференцированный рак (мелкоклеточный, полиморфноклеточный и др.) Переходноклеточный рак. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №228 Выберите один правильный ответ. При гистологическом исследовании опухоли мочевого пузыря установлено, что она имеет сосочковое строение. Наблюдается разрушение базальной мембраны и инфильтрация опухолевыми клетками собственного слоя слизистой оболочки. Выражен клеточный атипизм, многорядность, полная или частичная утрата полярности, наличие патологических форм митозов. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Аденома; Плоскоклеточный неороговевающий рак; Аденокарцинома; Папиллома Переходноклеточный рак. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №229 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом исследовании биоптата толстой кишки обнаружена опухоль, которая формирует железистые структуры различной формы и величины, врастающие в окружающие ткани и разрушающие их. Клетки полиморфны, ядра 325 гиперхромны. Базальная мембрана желез разрушена. Некоторые железы сформированы многорядным эпителием, однако просвет их сохранен. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Базальноклеточный рак; Недифференцированный рак (мелкоклеточный, полиморфноклеточный и др.) Аденокарцинома; Солидный рак; Слизистый рак (перстневидноклеточный). ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №230 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом исследовании гастробиоптата обнаружена опухоль из эпителия, которая формирует железистоподобные структуры различной формы и величины, врастающие в окружающие ткани и разрушающие их. В псевдожелезистых комплексах отсутствуют просветы, которые заполнены пролиферирующими опухолевыми клетками. Выражен клеточный и тканевой атипизм. В клетках опухоли довольно часты митозы. Клетки полиморфны, ядра гиперхромны. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Базальноклеточный рак; Недифференцированный рак (мелкоклеточный, полиморфноклеточный и др.) Аденокарцинома; Солидный рак; Слизистый рак (коллоидный, перстневидноклеточный). ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №231 Выберите один правильный ответ. При микроскопическом исследовании биоптата толстой кишки обнаружена опухоль, которая формирует железистые структуры различной формы и величины, врастающие в окружающие ткани и разрушающие их. Клетки полиморфны, ядра гиперхромны. Базальная мембрана желез разрушена. Некоторые железы сформированы многорядным эпителием, однако просвет их сохранен. Опухолевые клетки продуцируют большое количество слизи, скопления которой обнаруживаются преимущественно в строме опухоли. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Базальноклеточный рак; Недифференцированный рак (мелкоклеточный, полиморфноклеточный и др.) Аденокарцинома; Солидный рак; Слизистый рак (коллоидный, перстневидноклеточный). ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №232 Выберите один правильный ответ. У мужчины 50 лет удалена подкожная опухоль. Макроскопически она имела вид узла с четкими границами, мягкой консистенции, на разрезе розовато-белого цвета с выраженной волокнистостью. При микроскопическом исследовании установлено, что опухоль представлена пучками соединительнотканных волокон, имеющих различную длину и толщину, расположенных в различных направлениях. Клеток много, полиморфизм фибробластов выражен слабо, ядра гиперхромные. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Фиброма Десмоид Фибросаркома Аденокарцинома Солидный рак ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №233 Выберите один правильный ответ. У молодой женщины после родов отмечен инфильтративный рост новообразования, расположенного в толще передней брюшной стенки. 326 При микроскопическом исследовании удаленной опухоли установлено, что она характеризуется упорядоченной структурой пучков коллагена и расположенных между ними фибробластов. Митозы редки. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Фиброма Десмоид Фибросаркома Аденокарцинома Солидный рак ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №234 Выберите один правильный ответ. У мужчины 47 лет в толще мышц бедра выявлена инфильтративно растущая опухоль. При микроскопическом исследовании удаленной опухоли установлено, что она состоит из незрелых фибробластоподобных клеток и коллагеновых волокон. Выражены полиморфизм и гиперхромия ядер. Встречаются фигуры митоза. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Фиброма Десмоид Дифференцированная фибросаркома Лейомиосаркома Солидный рак ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №235 Выберите один правильный ответ. У мужчины 47 лет в толще мышц бедра выявлена растущая в виде узла опухоль. Во время операции установлено, что она связана с апоневрозом. При микроскопическом исследовании удаленной опухоли выявлено, что она состоит из незрелых фибробластоподобных клеток и коллагеновых волокон. Характерными признаками являются мономорфизм, гипохромия ядер, обилие атипичных митозов, наличие очагов миксоматоза. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Фиброма Десмоид Дифференцированная фибросаркома Низкодифференцированная фибросаркома Солидный рак ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №236 Выберите один правильный ответ. При компьютерной томографии у молодой женщины в забрюшинном пространстве была выявлена опухоль, которую оперативно удалили. Макроскопически она имела вид узла размерами 20х15х13 см, дольчатого строения (из-за обилия соединительнотканных прослоек), мягко-эластической консистенции, желтого цвета, по внешнему виду напоминая жировую ткань. При микроскопическом исследовании опухоль построена по типу жировой ткани, при этом размеры долек и жировых клеток широко варьируют. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Злокачественная гибернома Десмоид Липома Гибернома Липосаркома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №237 Выберите один правильный ответ. У молодой женщины удалена опухоль, располагавшаяся в мягких тканях шеи. Макроскопически она имела форму узла дольчатого строения, бурого 327 цвета. Микроскопически состоит из полигональных и округлых клеток, формирующих дольки, отграниченные тонкими соединительнотканными прослойками. Ядра клеток расположены центрально, содержат одно ядрышко. Цитоплазма мелкозернистая, эозинофильная или пенистая (мультилокулярные клетки). В поляризованном свете хорошо виден холестерин. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Фиброма Злокачественная гибернома Липома Гибернома Липосаркома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №238 Выберите один правильный ответ. У мужчины 38 лет в забрюшинном пространстве обнаружена опухоль больших размеров. Макроскопически она имела форму конгломерата узлов с инфильтрацией окружающих тканей. Консистенция плотная, поверхность разреза белая, сочная, напоминает "рыбье мясо", местами пестрая - с очагами ослизнения, кровоизлияний и некроза. Микроскопически резко выражен тканевой и клеточный полиморфизм. Она состоит из липобластов различной степени зрелости, встречаются гигантские клетки с причудливыми ядрами. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Фиброма Злокачественная гибернома Липома Гибернома Липосаркома. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №239 Выберите один правильный ответ. У женщины 43 лет под кожей спины обнаружена опухоль с изъязвлением. Макроскопически она имела форму конгломерата узлов с инфильтрацией окружающих тканей. Консистенция плотная, поверхность разреза розоватая, сочная, напоминает "рыбье мясо", местами пестрая - с очагами ослизнения, кровоизлияний и некроза. Микроскопически характерен резко выраженный полиморфизм мультилокулярных клеток, имеющих округлую или полигональную форму. Очень много гигантских одно- и многоядерных клеток с базофильной гомогенной и мелкозернистой цитоплазмой. Митозов мало. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Фиброма Злокачественная гибернома Липома Гибернома Липосаркома. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №240 Выберите один правильный ответ. Во время операции по поводу прободной язвы двенадцатиперстной кишки хирург случайно обнаружил в стенке желудка четко отграниченный узел плотной консистенции, волокнистый на разрезе, размерами до 5 см. При микроскопическом исследовании опухоль состоит из клеток веретенообразной формы, формирующих пучки, идущие в различных направлениях. При специальных методах исследования в цитоплазме выявляются миофибриллы. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. Липосаркома Лейомиома Лейомиосаркома Рабдомиома 328 5. Рабдомиосаркома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №241 Выберите один правильный ответ. При УЗИ у молодой женщины обнаружена забрюшинно расположенная опухоль, имеющая форму узла до 25 см в диаметре. При микроскопическом исследовании опухоль состоит из клеток веретенообразной формы, формирующих пучки, идущие в различных направлениях. При специальных методах исследования в цитоплазме выявляются миофибриллы. Клетки отличаются выраженным полиморфизмом, встречаются гигантские клетки и множество атипичных фигур митоза. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Липосаркома Лейомиома Лейомиосаркома Рабдомиома Рабдомиосаркома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №242 Выберите один правильный ответ. У новорожденного в мягких тканях туловища обнаружена опухоль, имеющая форму узла. При микроскопическом исследовании клетки опухоли копируют мышечные элементы различной степени дифференцировки и формы - крупные овальные, лентовидные, полосовидные. Поперечная исчерченность выявляется с трудом, в основном в вытянутых лентовидных клетках. В цитоплазме клеток обнаруживают гликоген. Фигуры митоза отсутствуют. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Липосаркома; Лейомиома; Лейомиосаркома; Рабдомиома; Рабдомиосаркома. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №243 Выберите один правильный ответ. У ребенка 5 лет в толще мышц нижней конечности обнаружена опухоль в виде узла диаметром до 10 см. При микроскопическом исследовании удаленной опухоли установлено, что она состоит из клеток, которые по своему строению копируют зародышевые мышечные клетки на разных этапах эмбриогенеза и отличаются значительной катаплазией. Электронно-микроскопическое исследование позволило выявить в них миофибриллы со слабо выраженной поперечной исчерченностью. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Липосаркома Лейомиома Лейомиосаркома Рабдомиома Рабдомиосаркома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №244 Выберите один правильный ответ. У мальчика на коже лица обнаружено новообразование в виде синюшного узла с мелкобугристой поверхностью. При надавливании узел становился белым. На разрезе имеет ячеистое строение. Микроскопически опухоль состоит из ветвящихся сосудов капиллярного типа с узким просветом, который не всегда заполнен кровью. Эндотелий набухший, гиперхромный. Местами капилляры формируют нечетко отграниченные дольки, что создает впечатление инфильтративного роста. Ваш диагноз: 1. Капиллярная гемангиома 2. Кавернозная гемангиома 3. Гломусангиома (опухоль Барре-Массона) 329 4. Гемангиоперицитома 5. Гемангиоэндотелиома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №245 Выберите один правильный ответ. Во время операции (холецистэктомии) хирург обнаружил в печени новообразование в виде четко отграниченного от окружающих тканей багровосинюшного узла, на разрезе напоминающего губку. Микроскопически новообразование состоит из тонкостенных причудливых каверн (полостей) типа синусоидов различной величины, сообщающихся между собой, выстланных одним слоем эндотелиальных клеток и заполненных кровью. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Капиллярная гемангиома Кавернозная гемангиома Гломусангиома (опухоль Барре-Массона) Гемангиоперицитома Гемангиоэндотелиома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №246 Выберите один правильный ответ. У женщины 47 лет на пальце кисти в области ногтевого ложа обнаружено новообразование в виде одиночного узла диаметром 0,3-0,8 см, мягкой консистенции, серовато-розового цвета. Пациентка предъявляла жалобы на резко выраженную болезненность образования. Микроскопически удаленная опухоль состоит из щелевидных сосудов синусоидного типа, выстланных эндотелием и окруженных муфтами из эпителиоидных клеток, напоминающих гломусные клетки. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Капиллярная гемангиома Кавернозная гемангиома Гломусангиома (опухоль Барре-Массона) Гемангиоперицитома Гемангиоэндотелиома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №247 Выберите один правильный ответ. У молодой женщины в забрюшинной клетчатке обнаружена опухоль, растущая в виде плотного четко отграниченного узла красноватого цвета. Микроскопически новообразование характеризуется тем, что в нем, наряду с образованием сосудов (множества широких капилляров или синусоидов, выстланных эндотелием), происходит пролиферация округлых, овальных или веретенообразных периваскулярных клеток с темными ядрами и светлым ободком цитоплазмы, формирующих околососудистые муфты и клубки. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Капиллярная гемангиома Кавернозная гемангиома Гломусангиома (опухоль Барре-Массона) Гемангиоперицитома Гемангиоэндотелиома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №248 Выберите один правильный ответ. У женщины 35 лет в коже головы обнаружена опухоль в виде узла диаметром до 10 см, дольчатого строения, местами с инфильтративным ростом. Узел мягкий, сочный, на разрезе розовато-красного цвета с очагами некроза. Микроскопически опухоль построена из атипичных, беспорядочно анастомозирующих сосудов, выстланных несколькими слоями атипичных эндотелиальных клеток. Выражен клеточный полиморфизм, гиперхромия ядер. Ваш диагноз: 1. Капиллярная гемангиома 330 2. 3. 4. 5. Кавернозная гемангиома Гломусангиома (опухоль Барре-Массона) Гемангиоперицитома Гемангиоэндотелиома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №249 Выберите один правильный ответ. У мужчины 35 лет в области межфалангового сустава на пальце кисти обнаружена опухоль в виде плотного узла размерами 5 см, однородного на разрезе, беловато-розового цвета. Микроскопически опухоль полиморфна, в ней встречаются щели и кисты различных размеров, выстланные овальными, кубическими, призматическими клетками, напоминающими клетки железистого эпителия. Кроме того, имеются клетки веретенообразной формы, составляющие строму опухоли. Они также полиморфны. Встречаются единичные гигантские многоядерные клетки. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Синовиома Мезотелиома (фиброзная) Злокачественная мезотелиома Гемангиоперицитома Гемангиоэндотелиома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №250 Выберите один правильный ответ. Во время операции по поводу гемоторакса травматической природы хирург обнаружил в висцеральной плевре правого легкого четко отграниченный узел, плотный, слоистый на разрезе. Микроскопически новообразование имеет строение фибромы, богатой клеточными элементами. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Синовиома Мезотелиома (фиброзная) Злокачественная мезотелиома Гемангиоперицитома Гемангиоэндотелиома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №251 Выберите один правильный ответ. У мужчины 55 лет, который более 20 лет проработал на асбестовом заводе, в плевре обнаружена опухоль в виде плотного инфильтрата, толщиной 2-3 см. Микроскопически строение опухоли очень полиморфно, местами она напоминает аденокарциному тубулярного или сосочкового строения или гемангиоэндотелиому. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Синовиома Мезотелиома (фиброзная) Злокачественная мезотелиома Гемангиоперицитома Гемангиоэндотелиома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №252 Выберите один правильный ответ. В области слухового нерва у молодой женщины обнаружена опухоль в виде узла до 3 см в диаметре мягко-эластичного, розовато-белого цвета, однородного. Микроскопически опухоль представлена пучками клеток с овальными или вытянутыми ядрами. Клеточно-волокнистые пучки склонны формировать ритмические структуры в виде палисадных структур, образованных параллельными рядами правильно ориентированных клеток, расположенных в виде частокола, между которыми находится бесклеточная гомогенная зона. Такие структуры получили название телец Верокая. Ваш диагноз: 331 1. 2. 3. 4. 5. Невринома (шваннома, неврилеммома) Злокачественная невринома Ганглионеврома Нейробластома Ганглионейробластома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №253 Выберите один правильный ответ. У молодого мужчины в грудной полости обнаружена опухоль в виде нескольких узлов (мультицентрический рост) мягко-эластической консистенции, на разрезе желтовато-розовато-белого цвета с обширными участками кровоизлияний, ослизнения, некроза, наличием кистозных полостей. Микроскопически опухоль отличается резко выраженным полиморфизмом. Характерны клетки с овальными и вытянутыми ядрами, располагающиеся беспорядочно, либо образующие пучки в виде палисадов и завихрений. Встречаются многоядерные симпласты, отдельные ксантомные клетки. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Невринома (шваннома, неврилеммома) Злокачественная невринома Ганглионеврома Нейробластома Ганглионейробластома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №254 Выберите один правильный ответ. У молодой женщины в ретроперитонеальном пространстве обнаружена опухоль в виде дольчатого, плотного узла, четко отграниченного от окружающих тканей. Микроскопически характерны клетки типа ганглиозных, располагающиеся среди пучков рыхлой волокнистой соединительной ткани и нервных волокон. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Невринома (шваннома, неврилеммома) Злокачественная невринома Ганглионеврома Нейробластома Ганглионейробластома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №255 Выберите один правильный ответ. У ребенка в надпочечнике обнаружена опухоль имеющая вид узла, местами с инфильтративным ростом, мягкой консистенции, желтоватого цвета, с обширными участками некроза и кровоизлияний. Кроме того, выявлены метастазы в печень (Пеппера) и в орбиту глаза (Гетчинсона). Микроскопически опухоль состоит из двух типов клеток. Одни мелкие, типа симпатогоний, круглые, с узким ободком цитоплазмы и небольшим овальным ядром ("голые ядра"), в котором хроматин располагается в виде зерен. Другие, типа симпатобластов, более крупные, со светлым ядром и обильной цитоплазмой. Клетки опухоли склонны к формированию истинных и ложных розеток в виде венчика из клеток, в центре которых выявляется нежно-фибриллярная субстанция. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Невринома (шваннома, неврилеммома) Злокачественная невринома Ганглионеврома Нейробластома Ганглионейробластома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №256 Выберите один правильный ответ. У ребенка в возрасте 5 лет в заднем средостении обнаружена опухоль в виде дольчатого, мягко-эластичного узла, четко отграниченного от окружающих тканей с наличием выраженных вторичных изменений в виде ослизнения, кровоизлияний и некроза. В ткани опухоли встречаются мелкие кисты. Микроскопическая 332 картина полиморфна. Опухоль состоит из незрелых нейроцитов различной степени дифференцировки, начиная от симпатогоний и симпатобластов и кончая высокодифференцированными ганглиозными клетками. Много атипичных митозов. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Невринома (шваннома, неврилеммома) Злокачественная невринома Ганглионеврома Нейробластома Ганглионейробластома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №257 Выберите один правильный ответ. У молодой женщины на коже лица обнаружена опухоль в виде сине-черного мягкого узла. Микроскопически в опухоли резко выражен полиморфизм, опухоль состоит из веретенообразных или полиморфных, уродливых клеток. В цитоплазме большинства клеток обнаруживается пигмент желтовато-бурого цвета. Очень много митозов. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. Невринома (шваннома, неврилеммома) Злокачественная невринома Меланома Нейробластома Ганглионейробластома ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №258 Выберите один правильный ответ. Женщине 67 лет удалена опухоль матки. При гистологическом исследовании в опухолевых клетках выявлены многополюсные митозы. При нарушении состояния каких органелл наиболее вероятно появление многополюсных митозов: 1. 2. 3. 4. 5. вторичных лизосом; гладкого эндоплазматического ретикулума (ГЭР); шероховатого эндоплазматического ретикулума (ШЭР); пероксисом; центриолей. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №259 Выберите один правильный ответ. Мужчине 57 лет с диагностической целью выполнена биопсия новообразования желудка, расположенного на малой кривизне. Иммуноморфологическое исследование биоптата выявило наличие в цитоплазме опухолевых клеток цитокератинов. Наиболее вероятным источником развития опухоли является: 1. 2. 3. 4. 5. эпителиальная ткань; рыхлая соединительная ткань; плотная соединительная ткань; мышечная ткань; нервная ткань. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №260 Выберите один правильный ответ. При исследовании биопсийного материала, взятого из шейки матки 35-летней женщины, патологоанатом диагностировал дисплазию. К наиболее неблагоприятным прогностическим признакам он отнес: 1. вакуольную дистрофию эпителия; 2. утрату полярности эпителиальных клеток; 3. умеренно выраженный атипизм; 333 4. гиперхромию ядер; 5. наличие патологических форм митоза Опухоли кроветворной ткани Согласно Международной гистологической и цитологической классификации опухолевых заболеваний кроветворной и лимфоидной тканей, в основу которой положен клеточный состав новообразований и характер распространения, опухоли системы крови, или гемобластозы, делят на две группы: o o лейкозы (лейкемии) – системные опухолевые заболевания кроветворной ткани; лимфомы – регионарные опухолевые заболевания кроветворной и/или лимфоидной ткани. Такое деление является в значительной степени условным, поскольку ограниченный опухолевый рост и диффузная опухолевая инфильтрация могут иметь место одновременно или последовательно у одного больного. Актуальность проблемы Лейкемии и лимфомы, включая лимфому Ходжкина, составляют приблизительно 8% от всех злокачественных новообразований и все вместе входят в число 6 самых частых видов злокачественных опухолей. В США каждый год лейкемиями заболевает около 25000 человек, из них умирает 1500020000. Уровень смертности в последнем десятилетии резко снизился в результате повышения эффективности терапии. Острые лейкемии составляют около 50-60% от всех лейкемий, причем острая миелобластная лейкемия встречается несколько чаще, чем острая лимфобластная лейкемия. Хронические лейкемии составляют около 40-50% от всех лейкемий, причем хроническая лимфоцитарная лейкемия встречается несколько чаще, чем хроническая миелоцитарная лейкемия (рис. 1). Рис. 1. Заболеваемость различными видами лейкемий в зависимости от возраста ОЛЛ – острая ХЛЛ – хроническая ОМЛ – острая ХМЛ – хроническая миелоцитарная лейкемия. лимфобластная лимфоцитарная миелобластная лейкемия; лейкемия; лейкемия; 334 В последние годы получила распространение в большинстве стран классификация франкоамерикано-британской группы гематологов (FAB-система, табл. 1). Согласно этой классификации выделяют три варианта острого лимфобластного лейкоза (L1, L2, L3) в зависимости от размеров бластов, структуры ядра и цитоплазмы, а также по иммунологическим (иммуноморфологическим) или генетическим признакам (см. табл. 2, 5). Острая миелобластная лейкемия также классифицируется по FAB-системе в зависимости от “зрелости” и направленности дифференцировки лейкозных клеток. Она включает типы М1, М2, М3, М4, а также моноцитарную лейкемию (М5), эритролейкемию (М6) и мегакариоцитарную лейкемию (М7), которые обычно рассматривают отдельно. Таблица 1 Франко-американо-британская классификация острых лейкемий L1 Острая лимфобластная лейкемия (ОЛЛ) «Гомогенные» лимфобласты среднего размера; иммунологически немаркируемые, но охватывающие несколько типов, включая простую ОЛЛ и пре-В ОЛЛ; встречается у детей; имеет самый хороший прогноз. L2 Гетерогенные бластные клетки; также смешанная группа, некоторые немаркируемые, Тклеточные; наблюдается обычно у взрослых и имеет плохой прогноз. L3 Гомогенные базофильные бластные клетки (типа клеток при лимфоме Беркитта), состоит из Вклеток и имеет плохой прогноз. M1 Острая миелобластная лейкемия (ОМЛ) Состоит только из миелобластов без созревания M2 Миелобласты с признаками созревания M3 Острая промиелобластная лейкемия; промиелобласты имеют множество темных азурофильных цитоплазматических гранул. M4 Острая миеломонобластная лейкемия, развивающаяся из общих клеток-предшественников моноцитов и гранулоцитов. M5 Острая монобластная лейкемия M6 Эритролейкемия (синдром Ди Гуглиельмо; доминируют эритробласты при присутствии миелобластов. M7 Мегакариобластная лейкемия Монобластная лейкемия подразделяется на два типа лейкемий: острую монобластную (тип Шиллинга) и острую миеломонобластную (тип Нигели). Не существует хронических форм лейкемий данного типа. A. Острая моноцитарная (монобластная) лейкемия характеризуется пролиферацией монобластов. Они могут быть отдифференцированы от других бластов только при использовании цитохимических маркеров (табл. 2). B. Острая миеломоноцитарная лейкемия характеризуется наличием бластов, которые имеют признаки миелобластов и монобластов как морфологически, так и цитохимически. Таблица 2 335 Цитохимическая идентификация острых лейкемий Тип Пероксидаза Лимфобластная1 – Судан Хлороацетат- Неспецифическая ШИK- Морфологически черный эстераза эстераза реакция признаки – – – + Единственное ядрышко Миелобластная + + + – – Множественные ядрышки, палочки Ауэра Моноцитарная – – – + – – Миеломоноцитарная + + + + – – Неклассифицированная – – – – – – Все подтипы острой лимфобластной лейкемии можно отдифференцировать от других типов лейкемий по присутствию специфичных лимфоцитарных антигенов (см. табл. 3 и 5). 1 Таблица 3 Подклассы острой лимфобластной лейкемии1 Традиционная Линии клеток номенклатура Антигены ТАнтиген Вклеток (CD2, клеток CD3, CD5, (CD19) CD7, CD8)2 СALLA3 (CD10) Tdt4 Перестройка генома Ig TCR7 Самые первые распознаваемые как В-клетки – + ± + + – Обычный тип5 Ранние В-клетки – + + + + – В-клеточная6 Дозревающие Вклетки – + ± – + – Т-клеточная Т-клетки + – – + – + Из нулевых клеток Родственные типы лимфом описаны в разделе «Лимфомы». Некоторые или все эти маркеры могут определяться на В-клетках. 3 CALLA – общий антиген острой лимфобластной лейкемии. 4 Tdt (терминальная деоксинуклеотидилтрансфераза) может также обнаруживаться и при острой миелобластной лейкемии, но при ней отсутствуют другие маркеры, приведенные здесь. 5 Некоторые авторы выделяют из общего типа ОЛЛ пре-В-клеточную ОЛЛ, при которой присутствуют в цитоплазме m цепи Ig (но не поверхностные). Другие считают, что это деление условно и не имеет практической значимости. 6 Нормальные зрелые В-клетки также имеют поверхностный иммуноглобулин, как и опухолевые клетки. 7 TCR – ген рецепторов Т-клеток. 1 2 Выделение подтипов лейкозов (лейкемий), согласно предложенной классификации, отражающей уровень блока дифференцировки бластов, является очень важным для клиники, поскольку каждый тип имеет свою специфическую схему лечения. 336 Цель обучения – уметь определять клинико-морфологические проявления опухолей кроветворной ткани, объяснить вероятные причины и механизм развития, оценить исход и определить значение осложнений для организма. Для чего необходимо уметь: o o определить видимые макро- и микроскопически проявления подтипов острых и хронических лейкозов (лейкемий), объяснить механизм развития, исход и оценить их значение; определить видимые макро- и микроскопически проявления ходжкинских и неходжкинских лимфом, объяснить механизм развития, исход и оценить их значение. ЛЕЙКОЗЫ (ЛЕЙКЕМИИ) Лейкемия (лейкоз) – это системное прогрессирующее разрастание незрелой опухолевой ткани в органах кроветворения с гематогенным распространением в другие органы и ткани. Характерной особенностью лейкозов является быстрая диссеминация (распространение) опухолевых клеток по системе кроветворения. Вследствие этого, уже на ранних этапах заболевание приобретает системный характер. Наряду с костным мозгом наиболее часто наблюдается поражение селезенки, лимфатических узлов, лимфатических образований (Пейеровы бляшки, солитарные лимфоидные фолликулы) по ходу желудочно-кишечного тракта, печени и других органов. Объем лейкозных разрастаний и их распространенность в организме могут быть различными в зависимости от формы лейкоза, стадии болезни, проведенного лечения. Эти лейкозные разрастания называют лейкемический инфильтрат. Этиология. Причина многих случаев лейкемий остается неизвестной. Но, поскольку опухолевая природа лейкозов не вызывает сомнения, вопросы этиологии лейкозов и опухолей, по-видимому, однотипны. Лейкозы – полиэтиологические заболевания. В возникновении их могут быть повинны различные факторы, способные вызвать мутацию клеток кроветворной ткани. Среди этих факторов следует отметить следующие: Вирусы. Предполагают, что вирусы, которые вызывают лейкемию у животных, могут вызывать ее и у человека. Впервые было описано в Японии, что ретровирус (человеческий Т-лимфотропный вирус I типа [HTLV-I]) является причиной возникновения одного из типов Т-лимфоцитарной лейкемии у человека. Доказано также, что родственный вирус, HTLV-II, является причиной многих типов хронических Т-клеточных лейкемий. Ионизирующее излучение стало причиной многочисленных случаев лейкемии у первых радиологов и жителей Хиросимы и Нагасаки после атомной бомбардировки. Доказано повышение заболеваемости лейкемией у детей при внутриутробном облучении, а также развитие ее у больных, которые получали лучевую терапию при лечении анкилозирующего спондилита и болезни Ходжкина. Химические вещества. Описаны случаи, когда причиной лейкемий были мышьяк, бензол, фенилбутазон и хлорамфеникол. Те же самые цитотоксические лекарства, которые используются для лечения опухолей, могут стать причиной развития лейкемий. При аплазии костного мозга любой этиологии увеличивается предрасположенность к возникновению лейкемий. Иммунодефицитные состояния. Возникновение лейкемий при иммунодефицитах связано со снижением иммунного надзора, что приводит к нарушению разрушения потенциально неопластических гемопоэтических клеток. Генетический фактор. Нарушения структуры хромосом довольно часто обнаруживаются у больных с лейкемиями. Первым подтверждением данного факта стала находка Филадельфийской 337 хромосомы (маленькая 22 хромосома, образующаяся в результате взаимной транслокации генетического материала между 22 и 9 хромосомами) при хронической миелоцитарной лейкемии. Представляет интерес тот факт, что у детей с синдромом Дауна (трисомия по 21 хромосоме) в 20 раз выше риск заболевания лейкемией. Также риск увеличивается при заболеваниях, связанных с нестабильностью хромосом (синдром Блюма, анемия Фанкони). Классификация Лейкозы (лейкемии) классифицируются по нескольким характеристикам: По клиническому течению: 1. Острые лейкозы (лейкемии) – начинаются остро, быстро прогрессируют, при отсутствии лечения приводят к смерти в течение нескольких месяцев. В крови обычно определяется большое количество бластных клеток. 2. Хронические лейкозы (лейкемии) начинаются постепенно и медленно прогрессируют, даже при отсутствии лечения больные могут прожить несколько лет. В крови выявляются обычно незрелые, но с тенденцией к созреванию клетки. По гисто- (цито-) генезу, характеру и направлению дифференцировки разрастающихся клеток: Среди острых лейкозов выделяют: o o o o o o недифференцированный; миелобластный; лимфобластный; монобластный (миеломонобластный); эритробластный; мегакариобластный. 3. Острые лейкозы (лейкемии) – начинаются остро, быстро прогрессируют, при отсутствии лечения приводят к смерти в течение нескольких месяцев. В крови обычно определяется большое количество бластных клеток. 4. Хронические лейкозы (лейкемии) начинаются постепенно и медленно прогрессируют, даже при отсутствии лечения больные могут прожить несколько лет. В крови выявляются обычно незрелые, но с тенденцией к созреванию клетки. По гисто- (цито-) генезу, характеру и направлению дифференцировки разрастающихся клеток: Среди острых лейкозов выделяют: o o o o o недифференцированный; миелобластный; лимфобластный; монобластный (миеломонобластный); эритробластный; мегакариобластный. Среди хронических лейкозов в зависимости от ряда созревающих клеток гемопоэза выделяют лейкозы миелоцитарного, лимфоцитарного и моноцитарного происхождения: o Лейкозы миелоцитарного происхождения: o хронический миелоидный лейкоз; o эритремия; o истинная полицитемия Вакеза-Ослера и др. o 338 1. Лейкозы лимфоцитарного происхождения: o хронический лимфоидный лейкоз; o лимфоматоз кожи (болезнь Сезари); o парапротеинемические лейкозы (миеломная болезнь, первичная макроглобулинемия Вальденстрема, болезнь тяжелых цепей Франклина). 2. Лейкозы моноцитарного происхождения: o хронический моноцитарный лейкоз; o гистиоцитозы. По картине периферический крови: 1. Лейкемические, которые характеризуются значительным увеличением количества лейкоцитов, в том числе и лейкозных клеток, в периферической крови (десятки и сотни тысяч, иногда до миллиона в 1 мкл крови). Это наиболее частая форма. 2. Сублейкемические, при которых количество лейкоцитов несколько выше нормы (15-25 тысяч в 1 мкл крови), но в крови определяются опухолевые клетки. 3. Алейкемические, при которых количество лейкоцитов в пределах нормы, в крови не определяются опухолевые клетки. Этот тип наблюдается редко, но он возникает обычно уже на ранних этапах заболевания. С целью диагностики используют трепанобиопсию крыла подвздошной кости или пунктат костного мозга грудины. 4. Лейкопенические, при которых количество лейкоцитов ниже нормы, иногда может достигать одной тысячи, но могут быть качественные изменения, обусловленные появлением лейкозных клеток. Клиника и морфология лейкозов зависит от степени зрелости и гистогенеза клеток. ОСТРЫЕ ЛЕЙКОЗЫ Острый лейкоз характеризуется острым началом (высокая лихорадка, явления тяжелой интоксикации) и быстрой прогрессией заболевания. Заболевание встречается во всех возрастных группах, включая детей и лиц пожилого возраста. Наиболее частыми формами острых лейкозов являются острый лимфобластный лейкоз (лейкемия) и острый миелобластный лейкоз (лейкемия). Острая лимфобластная лейкемия в основном встречается в раннем детском возрасте (пик в 3-4 года). Острая миелобластная лейкемия встречается в любом возрасте, но наиболее часто у подростков (пик в 15-20 лет). Острые лейкемии характеризуются пролиферацией бластов без признаков дифференцирования. Для острого недифференцированного лейкоза характерна инфильтрация всех органов кроветворения и паренхиматозных органов недифференцированными однородного вида мелкими, круглыми, гиперхромными клетками гемопоэза I-II классов (то есть полипотентными клетками-предшественниками и частично детерминированными клетками-предшественниками миело- и лимфопоэза). Острый недифференцированный лейкоз протекает как септическое заболевание. И при миелобластной, и при лимфобластной лейкемиях в периферической крови определяется лейкоцитоз (увеличение количества лейкоцитов) с наличием бластов. При остром лейкозе в периферической крови находят так называемый лейкемический провал (hiatus leucemicus) – резкое увеличение бластных клеток и единичные зрелые элементы при отсутствии переходных созревающих форм. Иногда количество лейкоцитов может быть не увеличено, но бласты обязательно присутствуют. Очень редко в крови отсутствуют и бласты (алейкемическая лейкемия). Однако в пунктате костного мозга изменения находят при любых формах лейкемий. Отмечается диффузное поражение ткани костного мозга, опухолевые клетки вытесняют другие гемопоэтические ростки и жировую ткань. Костный мозг губчатых и трубчатых костей при лимфобластном лейкозе на всем протяжении становится сочным, малиново-красным (вид малинового желе). При миелобластном лейкозе он приобретает зеленоватый (гноевидный) оттенок, поэтому его называют пиоидный костный мозг. При острой лимфобластной лейкемии и острой моноцитарной лейкемии часто наблюдается увеличение лимфатических узлов, при острой миелобластной лейкемии оно обычно отсутствует. Увеличение селезенки относительно небольшое (по сравнению с хроническими формами лейкоза), масса ее достигает 500-600 граммов. 339 В крови пациентов наблюдается снижение количества других форменных элементов из-за вытеснения этих ростков неопластическими клетками. В результате возникает анемия, которая обычно тяжелая и быстро развивающаяся, проявляется бледностью кожных покровов и симптомами гипоксии. Тромбоцитопения (снижение количества тромбоцитов) приводит к возникновению петехиальных кровоизлияний (геморрагический диатез). В основе развития геморрагического диатеза лежит также повышение проницаемости сосудистой стенки, которое обусловлено малокровием и интоксикацией. Нейтропения (снижение количества нейтрофильных лейкоцитов) проявляется в виде частых инфекционных заболеваний и изъязвлений (некроз) на слизистых оболочках. Некрозы чаще всего развиваются в слизистой полости рта, миндалин (некротическая ангина), желудочно-кишечного тракта. Иногда могут возникать инфаркты селезенки. Причиной некрозов могут служить лейкемические инфильтраты, которые суживают просвет сосудов. Резкое снижение иммунитета и общей реактивности организма сопровождается активацией инфекций и развитием альтеративного воспаления. У больных с промиелобластной лейкемией может развиться синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдром), т.к. в гранулах опухолевых клеток содержится обилие тромбопластических веществ, которые в большом количестве попадают в кровоток при гибели клеток. В печени при всех формах острого лейкоза разрастания бластных клеток могут локализоваться как в области портальных трактов, так и по ходу синусоидных капилляров, что сопровождается деструкцией печеночных балок, дистрофическими изменениями гепатоцитов, вплоть до их очагового некроза. При поражении кожи очаговые лейкозные пролифераты располагаются в поверхностных и глубоких слоях дермы, преимущественно вокруг сосудов, волосяных фолликулов и потовых желез. Это может сопровождаться некрозом и изъязвлением эпидермиса. Лечение больных предусматривает применение цитостатических препаратов и антибиотиков. Причины смерти: o o o кровотечение (геморрагический диатез), кровоизлияние в мозг; интоксикация; присоединение инфекций (сепсис) и др. ХРОНИЧЕСКИЕ ЛЕЙКОЗЫ Хронические (лейкозы) лейкемии обычно характеризуются постепенным началом, медленной прогрессией, даже без лечения продолжительность жизни составляет 10-15 лет. Хроническая лимфоцитарная лейкемия чаще встречается у людей старше 60 лет. Хроническая миелоцитарная лейкемия встречается во всех возрастных группах, но наиболее часто в 40-50 лет. Необходимо знать, что относительно доброкачественное течение может смениться бластным кризом, когда в крови появляются бластные, самые недифференцированные формы лейкозных клеток. Тогда заболевание резко утяжеляется, и течение напоминает острый лейкоз и нередко в этот период заканчивается смертельным исходом. Например, при хронической миелоцитарной лейкемии миелобласты в костном мозге составляют не более 5%. При увеличении их количества более 5% говорят об обострении или бластном кризе. Отличия хронических лейкозов от острых:у больных развивается общее хроническое малокровие, происходит увеличение внутренних органов в результате дистрофических изменений и инфильтрации их опухолевыми клетками (лейкемические инфильтраты). При всех хронических лейкемиях происходит увеличение селезенки, генерализованное увеличение лимфатических узлов. 340 Селезенка при хроническом лимфоцитарном лейкозе увеличивается до 1 кг. При хроническом миелоцитарном лейкозе ее вес может достигать 5-6 кг (в норме 120-150 гр.), пульпа вида гнилой сливы. Лимфатические узлы значительно увеличены, мягкие. При лимфолейкозе они сливаются в огромные плотноватые пакеты, на разрезе сочные, бело-розовые, при миелоцитарном лейкозе – серокрасного цвета. При любом хроническом лейкозе рисунок лимфоузла стерт в результате разрастания незрелой опухолевой ткани. Хроническая лимфоцитарная лейкемия с поражением лимфоузлов идентична мелкоклеточной лимфоцитарной лимфоме (Т- и В-типы – ранее назывались высокодифференцированная лимфоцитарная лимфома). В той или иной мере выражена лейкозная инфильтрация ткани миндалин, групповых и солитарных лимфатических фолликулов кишечника, почек, кожи, иногда головного мозга и его оболочек (нейролейкемия). Печень увеличена в большей степени при миелоцитарном лейкозе, чем при лимфоцитарном за счет лейкемических инфильтратов. Лейкемические инфильтраты располагаются преимущественно при миелоцитарном лейкозе внутри дольки между печеночными балками, при лимфоцитарном – по ходу триад. Лейкемические инфильтраты при миелоцитарном лейкозе полиморфны (за счет большего количества переходных форм), цитоплазма в клетках четко выражена, ядра светлые, содержат рыхлый диффузно расположенный хроматин. При лимфолейкозе инфильтраты мономорфные, представлены мелкими примерно одинаковыми, круглыми с гиперхромными (компактное расположение хроматина) лимфоцитарными опухолевыми клетками. Миелобласты сложно морфологически отдифференцировать от лимфобластов, за исключением следующих случаев: o o o когда они содержат палочки Ауэра – фиолетовые кристаллические цитоплазматические включения; когда имеется видимая дифференцировка в промиелоциты, в цитоплазме которых определяются крупные гранулы; при использовании цитохимических и иммунологических методов исследования (табл. 2, 3 и 6). Таким образом, хронические лимфолейкозы характеризуются: o o o значительным увеличением размеров как иммунокомпетентных, так и паренхиматозных органов; отсутствием геморрагического диатеза; отсутствием некрозов, которые могут появиться в период бластного криза. Патоморфоз лейкозов при лечении цитостатиками: может не наблюдаться резкого увеличения кроветворных и паренхиматозных органов. Может развиваться даже аплазия костного мозга с панцитопенией (лейкопенией). В связи с тем, что цитостатики снижают также и физиологическую регенерацию, могут усиливаться некротические язвенные процессы в желудочно-кишечном тракте, активация инфекции. Поэтому цитостатические препараты назначают в сочетании с антибиотиками. Хронический эритромиелоз, эритремия, истинная полицитемия (болезнь Вакеза-Ослера), первичная макроглобулинемия Вальденстрема, болезнь тяжелых цепей, хронический моноцитарный лейкоз являются редкими заболеваниями. Наибольшее значение среди группы хронических парапротеинемических лейкозов имеет миеломная болезнь. Миеломная болезнь (миелома, болезнь Рустицкого-Калера) характеризуется неопластической пролиферацией плазматических клеток (плазмобластов) с продукцией моноклоновых иммуноглобулинов (парапротеинов) или их фрагментов. В зависимости от класса и типа синтезируемых и секретируемых парапротеинов выделяют следующие иммунохимические варианты: G-, A-, D-, E-миелому, миелому Бенс-Джонса (болезнь легких цепей) и др. Клинические и морфологические проявления вариантов сходны. Обычно миелома протекает по алейкемическому варианту, но возможно и наличие в крови миеломных клеток. 341 В зависимости от характера миеломных инфильтратов различают следующие формы: o o o узловую; диффузную; диффузно-узловую. Миелома может протекать в солитарной форме, в виде одиночного узла, но чаще она бывает множественной. Опухолевые инфильтраты чаще всего появляются в плоских костях (ребра, кости черепа) и позвоночнике, реже – в трубчатых костях (плечевая, бедренная кость). Разрастающаяся опухолевая ткань ведет к деструкции костной ткани и развитию патологических переломов. При диффузном разрастании опухолевой кроветворной ткани наблюдается остеолизис и остеопороз – образование гладкостенных, как бы штампованных дефектов. Помимо костного мозга и костей, миеломноклеточные инфильтраты постоянно отмечаются во внутренних органах. При миеломной болезни в связи с секрецией опухолевыми клетками парапротеина часто развивается AL-амилоидоз. Наибольшее значение среди парапротеинемических изменений имеет парапротеинемический нефроз, или миеломная нефропатия. В основе парапротеинемического нефроза лежит избыточное накопление в канальцах и в строме мозгового, а затем и коркового вещества парапротеина Бенс-Джонса, ведущее к нефросклерозу. Такие почки получили название “миеломные сморщенные почки”. Развивающаяся уремия является в 30% случаев причиной смерти больных миеломой. Другой частой причиной смерти служит присоединение инфекций. ЛИМФОМЫ Злокачественные и «доброкачественные» лимфомы Поскольку опухолевые лимфоциты, начиная с момента их возникновения, быстро разносятся кровотоком по организму, то все лимфомы относятся к злокачественным новообразованиям. Опухолевая пролиферация лимфоцитов, поражающая какую-то одну область организма без тенденции к диссеминированию (для которой действительно можно применить термин “доброкачественная”) наблюдается очень редко. Однако по клиническому течению многие злокачественные лимфомы протекают “доброкачественно” (то есть с низкой скоростью роста и длительным периодом выживания). Злокачественные лимфомы наиболее часто поражают лимфатические узлы и менее часто лимфоидную ткань в других органах (миндалины глотки, солитарные фолликулы и пейеровы бляшки тонкой кишки, селезенку). Принципы классификации лимфом Злокачественные лимфомы делятся на: o o неходжкинские лимфомы; лимфому Ходжкина. Лимфома Ходжкина выделена отдельно, т.к. источник происхождения ее точно не установлен. Неходжкинские лимфомы классифицируются: По характеру роста опухоли: o o фолликулярные; диффузные. 342 По цитологической характеристике: o o o o o o o лимфоцитарные (наличие их дискутируется); пролимфоцитарные (из малых и больших расщепленных клеток, то есть В-клеточные) лимфобластные; пролимфоцитарно-лимфобластные; иммунобластные; плазмоцитоидные; гистиоцитарные. По клоновому принципу: o o o o В-лимфоцитарные; Т-лимфоцитарные; гистиоцитарные; лимфомы из натуральных киллеров (NK). По степени злокачественности: o o o низкой (пролимфоцитарные и пролимфоцитарно-лимфобластные с фолликулярным ростом); умеренной (пролимфоцитарные с диффузным ростом); высокой (лимфобластные и иммунобластные). НЕХОДЖКИНСКИЕ ЛИМФОМЫ Различия между лимфомами и лейкемиями Опухолевые лимфоциты циркулируют в крови и зачастую они широко распространяются по лимфоидной ткани организма. Если доминирует поражение костного мозга и увеличение количества лимфоцитов в крови, то этот процесс называют лейкемией. Если преобладает поражение лимфоидной ткани, то этот процесс называется лимфомой. Разделение это условное. Так, у детей иногда используется термин лимфома-лейкемия, т.к. эти две формы могут сосуществовать. При лимфомах тоже может значительно повышаться количество лейкоцитов в крови. Этиология. Лимфомы и лейкемии относят к полиэтиологическим заболеваниям. Вирусы. У многих животных лимфомы и лейкемии имеют вирусную этиологию. У людей такой четкой связи не наблюдается. У больных, инфицированных вирусом Эпштейна-Барра, часто возникает лимфома Беркитта. Лимфома Беркитта широко распространена в тех районах Африки, где имеется высокая заболеваемость малярией. Было доказано, что вирус вызывает пролиферацию В-клеток, которая в присутствии хронической малярийной инфекции становится неуправляемой, что приводит к развитию лимфомы. HLTV-I является причиной Т-клеточных лимфом и лейкемий в Японии, а HLTV-II – родственный вирус,– некоторых форм хронических Т-клеточных лейкемий, HLTV-V задействован в развитии Т-клеточных лимфом кожи. Онкогены. Установление того факта, что многие гены, отвечающие за регуляцию роста клеток (прото-онкогены), могут действовать как потенциальные канцерогенные гены (онкогены) при лимфомах, позволило лучше понять этиологию многих типов злокачественных опухолей. Многие прото-онкогены имеют аналоги в геноме ретровирусов, которые вызывают развитие опухолей у животных (вирусные онкогены). Недавно открытый bc1-2 прото-онкоген имеет несколько функций, одной из которых является ингибирование запрограммированной смерти клеток (апоптоза) в некоторых типах долгоживущих клеток (например, клетках памяти). Патологическая активация bc1-2, как предполагается, наблюдается во многих фолликулярных лимфомах в результате транслокации генетического материала между 14 и 18 хромосомами, что приводит к перемещению bc1-2 из 18 хромосомы в ген тяжелой цепи иммуноглобулинов (в 14 хромосоме). Опухолевый “рост” возникает в 343 результате накопления патологически долгоживущих неопластических лимфоцитов, а не в результате ускорения пролиферации. При аутоиммунных и иммунодефицитных заболеваниях наблюдается повышенная заболеваемость лимфомами, которая предположительно связана с патологической пролиферацией лимфоцитов при этих состояниях. Также злокачественные лимфомы часто развиваются у больных, получающих иммуносупрессивную терапию после трансплантации органов. Выраженное увеличение частоты возникновения неходжкинских лимфом наблюдается у больных СПИДом. ДИАГНОСТИКА НЕХОДЖКИНСКИХ ЛИМФОМ Опухолевую пролиферацию лимфоидных клеток необходимо отличать от нормальной пролиферации, которая возникает во время иммунного ответа (реактивная гиперплазия). Иногда сложно дифференцировать эти два состояния. Наиболее важными критериями являются нарушение структуры лимфоузла и наличие моноклональности опухолевых клеток. Нарушение структуры лимфатических узлов, особенно если оно сочетается с потерей нормальных взаимоотношений клеток различных типов, является признаком опухолевой природы данных изменений. Пролиферация при иммунном ответе является поликлональной, т.е. наблюдается размножение многих клонов лимфоцитов. Большинство лимфоцитов при лимфомах происходят из одного клона (т.е. они моноклональны). Моноклональная природа пролиферирующих лимфоцитов является наилучшим подтверждением их опухолевой природы и может быть доказана иммуногистохимически наличием моноклональных легких или тяжелых цепей иммуноглобулинов на клеточной поверхности или в цитоплазме В-клеток. Доказано, что в поликлональной популяции лимфоцитов количество клеток, синтезирующих λ и κ легкие цепи приблизительно равно, а в моноклональной популяции обнаруживаются или λ, или κ легкие цепи. НОМЕНКЛАТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ НЕХОДЖКИНСКИХ ЛИМФОМ Лимфомы, как и другие опухоли, классифицируются на основе сходства с нормальными клетками, на которые они больше всего похожи. Раньше при классификации возникали проблемы, так как классификация нормальных клеток лимфоидной ткани постоянно изменялась на протяжении нынешнего столетия. Классификация неходжкинских лимфом также изменялась несколько раз и модифицировалась по мере развития исследований лимфоидной ткани. В последние годы получено экспериментальное подтверждение существования в кроветворной ткани единой полипотентной клетки – стволовой, или родоначальной, способной к дифференцировке по всем росткам миело- и лимфопоэза, и убедительно продемонстрировано, что свойствами стволовой клетки не обладают ретикулярные элементы стромы кроветворных органов. Большинство исследователей считает, что стволовой клеткой является клетка типа малого лимфоцита. До 1950 года большие незрелые клетки (сейчас они называются иммунобластами) лимфоидной ткани назывались ретикулярными клетками и предполагалось, что они являются стволовыми клетками для всех клеток лимфоидной ткани и даже всех клеток крови. После доказательства ошибочности данной концепции термин “ретикулярноклеточная саркома”, который использовался для обозначения многих крупноклеточных лимфом, вышел из употребления. По мере развития иммунологии было предложено несколько иммунологических классификаций лимфом. Так, например, в США широко использовалась классификация Лукаса и Коллинза (1974), а в Европе – классификация Леннерта. Эти классификации в общем, сходны, более простая – классификация Лукаса-Коллинза (табл. 4). Хотя иммунологическая классификация согласуется с теоретической концепцией развития лимфоидных клеток, она не получила широкого распространения из-за ее сложности и необходимости тонких тестов для постановки точного диагноза. 344 В настоящее время новые иммунологические технологии, такие как фенотипирование поверхностных маркеров с помощью моноклональных антител, изучение перестройки генома Т- и Влимфоцитов, изучение соответствующих онкогенов широко используются (табл. 6) для изучения злокачественных лимфом. Предполагается, что информация, получаемая при этих исследованиях, приведет к дальнейшему развитию классификации этих опухолей. В 1975 году для разрешения многих противоречий в классификации неходжкинских лимфом Национальный институт исследования опухолей США спонсировал исследования многих институтов в этой области, что привело к появлению классификации, названной “Классификация рабочих формулировок диагноза неходжкинских лимфом для клинического использования”. Именно эта классификация сейчас используется в США и в ряде европейских стран. По этой классификации все лимфомы разделяются на три больших прогностических группы: (1) медленно прогрессирующие лимфомы, которые клинически протекают со слабо выраженными симптомами, с длительным средним сроком выживаемости больных и редко излечиваются; (2) умеренно прогрессирующие; (3) быстро прогрессирующие лимфомы, которые развиваются агрессивно, но чувствительны к химиотерапии и при использовании эффективных схем лечения потенциально излечимы. Классификация рабочих формулировок диагноза неходжкинских лимфом объединяет и морфологическую, и клиническую классификации. Накопление иммунологических данных не повлияет на структуру этой классификации. По мере определения новых иммунологических подтипов лимфом, они будут заноситься в основную классификацию в соответствующую прогностическую группу. Типы неходжкинских лимфом Различные типы неходжкинских лимфом значительно различаются по клиническим и гистологическим характеристикам (табл. 4, 5). Таблица 4 Классификация неходжкинских лимфом (основана на классификации Лукаса и Коллинза) Опухоль Соответствующие нормальные клетки Немаркируемые клетки1 Лимфобластная лимфома / ОЛЛ (обычный/нулевой Полустволовые (немаркируемые) лимфоциты типы) Т-клетки Лимфобластная Т-клеточная лимфома / Тклеточная ОЛЛ Т-клеточные иммунобласты Т-клеточная лимфоцитарная лимфома / Тклеточная ХЛЛ Малые Т-лимфоциты Т-клеточная иммунобластная лимфома2 Т-иммунобласты Грибовидный микоз / синдром Сезари Эффекторные Т-лимфоциты В-клетки Лимфобластная В-клеточная лимфома / Вклеточная ОЛЛ В-клеточные иммунобласты В-клеточная лимфоцитарная лимфома / Вклеточная ХЛЛ Малые В-лимфоциты 345 Мантийной зоны (промежуточноклеточная) лимфома В-клетки мантийной зоны Моноцитоидная В-клеточная лимфома В-лимфоциты Лимфома из клеток центра фолликула (включая лимфому Беркитта) В-клетки центра фолликула В-клеточная иммунобластная лимфома2 В-иммунобласты Плазмоцитоидная лимфоцитарная лимфома Эффекторные В-лимфоциты Гистиоциты Истинная гистиоцитарная лимфома 1 2 Гистиоциты Немаркируемая категория: нет маркеров ни Иммунобластная лимфома иногда называется иммунобластной саркомой. Т-, ни В-клеток. Таблица 5 Классифицация неходжкинских лимфом1 Морфология Типы лимфом2 Лимфобластическая лимфома; родственная ей острая лимфобластическая лейкемия (нулевая; ни-В, ни-Т или “простая” ОЛЛ) Морфологическое описание Важнейшие клинические признаки Результаты маркирования Относительно гомогенная популяция лимфобластов с многочисленными митозами Наиболее часто существует в виде лейкемии, реже – в виде лимфобластической лимфомы. Обычная ОЛЛ имеет лучший прогноз, чем нулевая; Т-клеточная ОЛЛ наименее благоприятна На неопластических клетках отсутствуют обычные маркеры (ни В-, ни Т- или 0клетки). В некоторых случаях экспрессируется общий антиген острой лимфобластической лейкемии (CALLA). Имеется перестройка генов иммуноглобулинов. В-клеточная В-клетки, клетки Клетки подобны Абдоминальная Моноклональные фолликулярных малым локализация поверхностные Ig: центров (FCC), малые трансформированным характерна для случаев IgМ, CD20 и другие нерасщепленные и лимфоцитам или в США, чаще у детей. маркеры В-клеток лимфома Беркитта. лимфобластам. Ядра Может проявляться Родственной является круглые, варьируют в также как лейкемия В-клеточная В-клеточная ОЛЛ, размерах (но не (тогда она эквивалентная Впревышают размеров эквивалентна L3 лимфобластной ядер гистиоцитов). подтипу ОЛЛ). Быстро лимфоме Ядерный хроматин растущая опухоль. мелкодисперсный. От Включает в себя одного до трех мелких классическую ядрышек. Умеренное африканскую лимфому 346 Лимфома/лейкемия из малых лимфоцитов; Вклеточная; родственной ей является ХЛЛ Вклеточного типа Лимфома промежуточной или мантийной зоны3 Моноцитоидная Вклеточная лимфома3 количество базофильной цитоплазмы. Обычно картина “звездного неба”, образованная реактивными гистиоцитами. Как правило, диффузное стирание структуры лимфатического узла Беркитта, которая обычно локализуется на щеке и ассоциируется с вирусом ЭпштейнаБарра Диффузное заселение малыми лимфоцитами. Однородные, круглые ядра с базофильным компактным хроматином и незаметными ядрышками. Узкий ободок бледной цитоплазмы. Большие трансформированные лимфоциты и митозы редки. Обычно длительное “доброкачественное” течение у пожилых. Сливается со спектром ХЛЛ. Изредка трансформируется в большие клетки (иммунобластная саркома) с быстрым ростом (синдром Рихтера) Часто демонстрирует моноклональную структуру поверхностных Ig, обычно IgM или IgD. CD20 или другие маркеры Вклеток. Родственная лимфомам из клеток фолликулярных центров. Фолликулярное или диффузное разрастание клеток промежуточного размера с ядром неправильной формы. Предполагается, что она развивается из Вклеток мантийной зоны, окружающей фолликул. Пожилые пациенты, часто с широким распросранением заболевания. Прогрессирует медленно Моноклональные Ig CD20 и другие маркеры В-клеток. Парадоксально, но часто бывают CD5позитивны. Не имеют аналогов среди нормальных Вклеток. Тип роста диффузный или в мантийной зоне. Крупнее, чем нормальные В-клетки, с большим количеством цитоплазмы. Могут оккупировать синусы лимфатического узла. Пожилые пациенты; 80% с локализованной формой; 15% с экстранодальной формой. Прогрессирует медленно В-клеточная В-клеточная Моноклональные Ig CD20 и другие маркеры В-клеток. Может обнаруживаться CD11 (моноцитарный). В-клеточная 347 FCC, лимфома из малых расщепленных клеток FCC, лимфома из больших расщепленных клеток FCC, лимфома из больших нерасщепленных клеток Волосковоклеточная лейкемия (лейкемический ретикулоэндотелиоз) Размер клеток значительно варьирует, но преобладают малые клетки. Ядра имеют базофильный компактный хроматин, в них обнаруживается глубокое расщепление. Ядрышки незаметные, цитоплазма неотчетливая или скудная. Митозы редки. 75% – фолликулярная, 25% – диффузная. Обычно протекает асимптомно. Низкий уровень клеточного обновления. Костный мозг при первом выявлении поражен в 70% случаев. Парадоксально сочетается широкое распространение с длительным средним сроком выживаемости. Изредка встречается лейкемическая форма, напоминающая хроническую лимфоцитарную лейкемию, но морфологически имеет расщепленные ядра. В большинстве случаев демонстрирует моноклональную структуру поверхностных Ig; обычно IgM или IgG. CD75, CD20 и другие В-клеточные маркеры Ядра крупнее, чем ядра реактивных гистиоцитов. Выраженная неправильность формы и расщепленность ядра. Количество цитоплазмы умеренное. Малые расщепленные и нерасщепленные клетки присутствуют в небольшом количестве Обычно локализуется в мезентериальных, ретроперитонеальных и паховых лимфатических узлах. Также часто локализуется экстранодально. Обычно присутствуют моноклональные поверхностные Ig: IgM, IgG, IgA. CD20 CD75 и другие Вклеточные маркеры. Аналогична лимфоме из малых нерасщепленных клеток (иммунобластической), но клетки и ядра крупнее. Имеются многочисленные митозы. Фолликулярно растет в 10% случаев. Агрессивная опухоль с высоким клеточным оборотом. Быстро наступает диссеминация В срезах ткани клетки имеют средние размеры, с ободком бледной цитоплазмы и округлыми или овальными ядрами Проявляется панцитопенией и спленомегалией. Доброкачественное течение, особенно после спленэктомии. Цитотоксическая терапия может ускорять наступление смерти. В-клеточная В-клеточная Обычно присутствуют моноклональные поверхностные Ig: IgM, IgG. CD20, CD75 и другие Вклеточные маркеры. В-клеточная Тартратрезистентная кислая фосфатаза в цитоплазме. Моноклоналные поверхностные Ig: описаны перестройка синтеза Ig и генов Ig. CD20 и другие маркеры В 348 клеток. В-клеточная Иммунобластическая Иммунобласты, саркома; В-клетки похожие на большие нерасщепленные FCC, но имеющие более базофильную цитоплазму. Иногда имеют плазмоцитоидные признаки. Ядрышки обычно хорошо выражены и расположены в центре. Ядро пузырьковидное вследствие маргинации хроматина. Наиболее часто наблюдается при состояниях с нарушением иммунитета (иммуносупрессия, болезнь альфа-цепей, СКВ, лекарственная гиперчувствительность, иммунобластическая лимфаденопатия). Прогрессирует быстро Большинство моноклональные по поверхностным или цитоплазматическим Ig: IgG, IgA, IgM. CD20 и другие Вклеточные маркеры. Плазмоцитоидная лимфоцитарная лимфома Схожа с лимфомой из малых лимфоцитов, но имеет различной выраженности компонент, представленный ненормальными плазмоцитоидными клетками. Ядро в цитоплазме расположено как в плазматических клетках, но по строению напоминает ядро лимфоцитов. Некоторые клетки имеют ШИКпозитивные внутриядерные включения (тельца Датчера). При электрофорезе сыворотки крови определеляется моноклональный пик. Высокий уровень IgM в сыворотке может привести к развитию синдрома повышенной вязкости (макроглобулинемия Вальденстрема). Обычно моноклональный IgM, иногда IgG. Поверхностные Ig с моноклональным пиком, аналогично сыворотке крови. CD20 и другие маркеры В-клеток. Диффузная пролиферация “примитивных” клеток. Ядерный хроматин тонкодисперсный и равномерно распределен по всей площади ядра, ядрышки не выражены. Некоторые ядра имеют конволютные или Преимущественно лимфомалейкемия у детей и подростков, но может возникать в любом возрасте. Болеют чаще мужчины. Локализуется обычно в лимфатических узлах средостения. Ответ на терапию слабый. При обнаружении клеток в крови или костном мозге называется Т- Диагностические клетки выявляются анти-Т-клеточными антителами. Лимфобластическая (лимфома из Т-клеток с конволютными ядрами); ОЛЛ Тклеточного типа является родственной ей. В-клеточная В-клеточная Т-клеточная 349 сложно изогнутые ядра. клеточной ОЛЛ. Прогноз хуже, чем при ни В-, ни Т-клеточной ОЛЛ. Клетки опухоли похожи на малые лимфоциты. Ядра с компактным хроматином. Ободок бледной цитоплазмы. Ядра иногда имеют неправильную форму. Может иметь лейкемическую форму, напоминая Вклеточную ХЛЛ. Этот вариант наиболее часто встречается в Японии и вызывается HTLV-1, ретровирусом, который вероятно передается через молоко. Латентный период составляет 40 и более лет. Диагностические клетки выявляются анти-Т-клеточными антителами. Часто имеют хелперный фенотип. Иммунобластическая Смесь малых и саркома; Т-клеточная трансформированных лимфоцитов. Последние доминируют. При микроскопии они имеют бледную, прозрачную, как вода, цитоплазму. Встречается реже, чем соответствующий Втип, от которой ее можно отличить только иммунологически. Прогноз плохой. Клетки лимфомы выявляются анти-Тклеточными антителами. Грибовидные микоз и В клетке имеется клетки Сезари. компактный хроматин, а также наблюдается небольшое число митозов, клетки похожи на нормальные малые лимфоциты, однако они больше и ядра часто сложно изогнуты. Грибовидный микоз и синдром Сезари очень похожи. Грибовидный микоз прогрессирует с вовлечением лимфоузлов, селезенки и крови. Синдром Серази поражает кровь с самого начала. Диагностические клетки выявляются анти-Т-клеточными антителами. Часто имеют хелперный фенотип. Лимфома из маленьких лимфоцитов, Тклеточная; ХЛЛ является родственной ей. Лимфома из Неопластические ТОтносительно редкая. лимфоэпителиоидных лимфоциты смешаны с Умеренно клеток реактивными прогрессирующая гистиоцитами. Иногда путают с лимфомой Ходжкина. Истинная гистиоцитарная лимфома4 Большие клетки с избыточной цитоплазмой. Диффузный или синусоидальный тип роста. Может обнаруживаться фагоцитоз. Редкая. Быстро прогрессирует Т-клеточная Т-клеточная Т-клеточная Лимфоидный компонент маркируется как Тклетки. Т-клеточная Обычно CD68позитивная. Могут отсутствовать обычные маркеры моноцитов. Не имеют маркеров Т или В клеток Гистиоцитарная 350 Модифицированная классификация Lukes et al: Immunologic approach to non-Hodgkin lymphomas and and related leukemias. Semin Hematol 1978;15:322. 2 Гистологический тип; родственные опухоли, имеющие моноклональные сывороточные антитела называются миеломами и рассматриваются отдельно. 3 Недавно открытые разновидности, которые нуждаются в дальнейшем исследовании. 4 Истинные гистиоцитарные опухоли необходимо дифференцировать с крупноклеточной В-лимфомой (из клеток фолликулярного центра или иммунобластов), крупноклеточной Т-лимфомой (иммунобластической) и анапластическими крупноклеточными лимфомами, которые являются СD30 (Ki-1)-позитивными и могут иметь маркеры Т- или В-клеток. Морфологически все эти опухоли выглядят одинаково. Сокращения: ОЛЛ – острая лимфобластическая лейкемия; ХЛЛ – хроническая лимфоцитарная лейкемия; FCC – клетки фолликулярного центра. 1 Таблица 6 Иммунологические маркеры, которых находят в злокачественных лимфомах и лейкемиях (фенотипирование)1 Тклеточная лимфома/ Тклеточная ОЛЛ Вклеточная лимфома/ Вклеточная ГЛЛ Поверхностные Ig (SIg) – + (–) – – – Цитоплазматический Ig (СIg) – – (+) – – – Е-розеткообразования + – – – – Tdt + + – (+) – – (+) Антигены Т-клеток (CD2, CD3, CD5, CD7) + – – – – Антигены В-клеток (CD19, CD20, CD22, CD24)2 – + – – – Антигены моноцитов (CD11, CD68) – – – + + ( –) Перестройки генов Ig3 – + + ( –) – – Перестройки генов рецепторов Т-клеток3 + – – (+) – – Общий антиген ОЛЛ (CALLA) (CD10) – – (+) + – – (+) Маркеры Лимфома/ Гранулоцитарные лейкемия Гистиоцитарные и моноцитарные из нулевых опухоли лимфомы клеток Набор антигенов при лимфомах и лейкемиях будет однотипным при одинаковом источнике развития опухоли. 2 Существует огромное количество маркеров. Здесь приведены наиболее значимые. 3 Подробнее см. главу «Иммунитет». Обозначения: + или – - обычно присутствует или отсутствует (не 100%); (+) или (–) – иногда присутствует или отсутствует. 1 351 В-клеточные лимфомы встречаются довольно часто. Наиболее часто встречающиеся типы развиваются из клеток фолликулярных центров лимфатических узлов (лимфомы из клеток фолликулярных центров). Гистологически они замещают ткань лимфатического узла и могут иметь диффузный или фолликулярный характер. В В-клеточных лимфомах могут обнаруживаться В-клетки разной степени дифференцировки и в зависимости от преобладающего клеточного типа лимфомы делятся на медленно, умеренно и быстро прогрессирующие. Т-клеточные лимфомы встречаются реже, чем В-клеточные. Небольшой процент лимфом из малых лимфоцитов (хроническая лимфоцитарная лейкемия) являются Т-клеточными и они представляют собой только медленно прогрессирующие Т-клеточные лимфомы. Т-иммунобластная саркома и лимфобластная Т-клеточная лимфома являются двумя самыми распространенными типами Тклеточных лимфом, относящимися к быстро прогрессирующим лимфомам. Кожная Т-клеточная лимфома (грибовидный микоз) – это особый экстранодулярный тип Т-клеточной лимфомы. Факторы, определяющие прогноз неходжкинских лимфом Гистологический тип. Прогноз широко варьирует в зависимости от различных гистологических типов неходжкинских лимфом. Деление злокачественных лимфом на медленно, умеренно и быстро прогрессирующие очень важно, поскольку степень прогрессии тесно связана с выживаемостью больных. В общем фолликулярные лимфомы имеют лучший прогноз, чем диффузные. Стадия заболевания определяется степенью распространения опухоли. Специфические критерии для определения стадии заболевания были определены как для ходжкинских, так и неходжкинских лимфом. Целью определения стадии является выбор рационального лечения в зависимости от распространенности заболевания (хирургия, радиотерапия, химиотерапия). Критерии определения стадий для лимфомы Ходжкина приведены в таблице 7, они также используются для большинства неходжкинских лимфом. Таблица 7 Стадии неходжкинских лимфом и лимфомы Ходжкина1 Стадия I: Поражение лимфоузлов в одном регионе (I) или в одном экстралимфоидном месте (IE). Стадия II: Поражение лимфоузлов двух и более регионов по одну сторону диафрагмы. Стадия III: Поражение лимфоузлов по обе стороны диафрагмы (III) с наличием одного экстралимфоидного очага (IIIE) или селезенки (IIIS). Стадия IV: Диффузное или диссеминированное поражение одного или нескольких экстралимфоидных органов или тканей. Kаждая стадия делится на категории А и В – при стадии В имеются выраженные общие симптомы, при А – они слабо выражены. Также стадия В ставится больным с необъяснимым снижением веса и необъяснимой лихорадкой. 1 Стадия может быть клинической, которая определяется анамнезом и результатами объективного обследования, радиологического, изотопного и лабораторного исследований мочи, крови, печени и предварительными результатами биопсии; или патогистологической, основанной на гистологических находках в тканях, взятых при биопсии или лапаротомии, которые обозначаются символами, которые 352 указывают на ткань взятого образца (N = лимфатический узел, H = печень, S = селезенка, L = легкие, M = костный мозг, P = плевра, O = кости, D = кожа) и результаты гистопатологического исследования (“+” – ткань вовлечена в процесс, “–” – не вовлечена). Необходимо подчеркнуть, что классификация клинических и патогистологических стадий является единой для большинства подтипов лимфом и применима только при первичном выявлении заболевания и до начала проведения какого-либо вида терапии. ЛИМФОМА ХОДЖКИНА Лимфома Ходжкина (лимфогрануломатоз) – это злокачественная лимфома, которая характеризуется наличием клеток Рида-Березовского-Штернберга в пораженной ткани, характеризуется хроническим, рецидивирующим (реже острым) течением с преимущественным развитием опухолевой ткани в лимфатических узлах. Это заболевание составляет 15% от всех лимфом. Лимфома Ходжкина имеет два возрастных всплеска: один – в юношеском возрасте, второй – в пожилом. Этиология. Причина развития болезни Ходжкина неизвестна. Первоначально существовали противоположные мнения о том, что болезнь является или специфической инфекцией (некоторые относили ее к одной из форм туберкулеза) или формой рака, что дало основание считать лимфому Ходжкина неопластическим процессом. Поскольку опухолевые клетки часто расположены на большом расстоянии друг от друга и разделены реактивными лимфоидными клетками, это дало основание полагать, что гистологические проявления представляют собой определенные формы ответа организма на неопластические клетки Рида-Березовского-Штернберга. Последующее определение ДНК вируса Эпштейна-Барра в ядрах клеток Рида-Березовского-Штернберга привело к возникновению гипотезы о том, что вирус Эпштейна-Барра может играть причинную роль. Иммунологический ответ при лимфоме Ходжкина нарушен по типу хронической медленно прогрессирующей реакции “трансплантат против хозяина”. Клеточный иммунитет (Т-клетки) угнетен при лимфоме Ходжкина, но нет четких доказательств того, является ли это причиной или следствием заболевания. Клеточный источник клеток Рида-Штернберга (или из лимфоцитов, или из гистиоцитов или др.) долгое время дискутировался. Полученные в последующем иммунологические и молекулярные данные убедительно показали, что первоначальная опухолевая трансформация наблюдается в ранних лимфоидных клетках-предшественниках, которые способны в последующем дифференцироваться по Т- или В-клеточному пути. Различные варианты болезни Ходжкина можно различать на основе дивергентной дифференцировки с приобретением признаков В- или Т-клеток. Некоторые авторы вариант болезни Ходжкина с преобладанием лимфоцитов считают опухолью из В-клеток (некоторые ученые даже относят этот тип к отдельному типу неходжкинских лимфом из клеток фолликулярного центра). Наоборот, в некоторых случаях нодулярного склероза при болезни Ходжкина опухолевые клетки в основном имеют признаки Т-клеток. Клинически заболевание на ранних стадиях не имеет специфических признаков. У больных наблюдается слабость, быстрая утомляемость. В дальнейшем на фоне субфебрилитета отмечаются подъемы температуры до высоких цифр (до 40С), беспокоит сильный кожный зуд, ночные поты. Развивается малокровие, в крови отмечается эозинофилия, ускорено СОЭ. Различают два варианта болезни Ходжкина: o o изолированный, или локальный с поражением одной группы лимфатических узлов; генерализованный, при котором разрастание опухолевой ткани обнаруживают не только в лимфатических узлах, но и в селезенке, печени, легких, желудке, коже. При изолированной форме чаще всего поражаются лимфатические узлы шеи (в области заднего треугольника), средостения, забрюшинной клетчатки, реже паховые. На первом этапе лимфоузлы увеличены в объеме, мягкие, сочные, розоватого цвета, со стертым рисунком, имеют четкие контуры. В дальнейшем лимфатические узлы становятся плотными, сухими, пестрыми, с участками казеозного 353 некроза и кровоизлияний. Они спаяны в большие пакеты. При генерализованном процессе, как правило, поражается селезенка. Пульпа ее на разрезе красная, с множеством бело-желтого цвета очагов некроза и склероза, что придает ткани селезенки пестрый “порфировый” вид. Ее называют “порфировая селезенка”. Постановка диагноза лимфомы Ходжкина основывается на нахождении классических опухолевых многоядерных клеток Рида-Березовского-Штернберга и больших, активно делящихся мононуклеарных клеток (названных клетками Ходжкина). Гистологическая картина при лимфоме Ходжкина является довольно сложной и специфической. Сложность строения заключается в том, что, помимо опухолевых клеток, ее образуют и неопухолевые клетки: лимфоциты, плазмоциты, гистиоциты, эозинофилы, нейтрофилы и фибробласты, появление которых, как полагается, является реакцией на опухолевый процесс. Пролиферирующие полиморфные клеточные элементы формируют узелковые образования, подвергающиеся склерозу и казеозному некрозу. Склероз может быть диффузным и нодулярным (узелковым). Соотношение клеток Рида-Березовского-Штернберга (и вариантов мононуклеарных клеток Ходжкина), лимфоцитов, гистиоцитов и характера фиброза лежит в основе классификации лимфомы Ходжкина на 4 подкласса, которые имеют прогностические и терапевтические различия (табл. 8). Таблица 8 Гистологическая подклассификация лимфомы Ходжкина Варианты С преобладанием лимфоцитов Смешанноклеточный С лимфоцитарным истощением Нодулярный склероз Склероз (фиброз) Количество лимфоцитов Kоличество клеток РидаБерезовскогоШтернберга – ++++ + ± Гистиоциты ±→+ ++ ++ + Плазмоциты, гистиоциты, эозинофилы Другие клетки + → ++ (диффузный) + ++ → ++++ ± Плазмоциты, гистиоциты, эозинофилы ++++ (широкие пучки) + → +++ + → ++++ ± Плазмоциты, гистиоциты, эозинофилы Вариант с преобладанием лимфоцитов. Этот подтип, который характеризуется наличием большого количества лимфоцитов и небольшого количества классических клеток Рида-БерезовскогоШтернберга, имеет наилучший прогноз. Наиболее часто болеют подростки мужского пола. Различают нодулярную и диффузную формы, при которых может быть выражена реактивная пролиферация гистиоцитов (ранее эта форма называлась лимфогистиоцитарным вариантом болезни Ходжкина). Она характеризуется наличием варианта больших полиплоидных клеток Рида-Березовского-Штернберга с дольчатым ядром (“popcorn” cells). Они типичны для I стадии заболевания и медленного его прогресса. 354 Нодулярный склероз. Нодулярный склероз гистологически характеризуется наличием широких пучков коллагеновых волокон, сворачивающихся в узелки, и наличием варианта клеток РидаБерезовского-Штернберга, имеющих многодольчатые ядра и обильную бледную цитоплазму (лакунарные клетки Рида-Штернберга). Наиболее характерная локализация – медиастинальные лимфатические узлы. Наиболее часто болеют молодые женщины. Этот подтип имеет хороший прогноз и обычно обнаруживается на ранних стадиях заболевания. Смешанноклеточный вариант. Этот подтип имеет промежуточные гистологические характеристики с наличием многочисленных лимфоцитов, плазмоцитов, эозинофилов и клеток РидаБерезовского-Штернберга. Прогноз также промежуточный между вариантами с преобладанием лимфоцитов и лимфоидного истощения. Чувствительность к терапии обычно хорошая. Как правило, встречается у больных старше 50 лет. Вариант с лимфоидным истощением. Эта форма имеет плохой прогноз и обычно развивается на III или IV стадии у пожилых пациентов. Ткань лимфатического узла замещается деструирующей его опухолевой тканью, представленной полиморфными мононуклеарами и классическими клетками РидаБерезовского-Штернберга, различной степени выраженности диффузным фиброзом и очень малым количеством лимфоцитов. Обычно этот вариант лимфомы Ходжкина слабо чувствителен к терапии. Причины смерти. Больные умирают от интоксикации, малокровия, присоединения вторичных инфекций. Диагностика, лечение лимфомы Ходжкина. Несмотря на интенсивные исследования и накопление многочисленных иммунологических данных, диагностика лимфомы Ходжкина попрежнему базируется на гистологическом исследовании – нахождение классических клеток РидаБерезовского-Штернберга в пораженной ткани является необходимым условием постановки диагноза. Клетки Рида-Березовского-Штернберга имеют характерные фенотипические маркеры, определяемые с помощью моноклональных антител – Leu M1 (CD15), Ki-1 (CD30), BLA 36. Подклассификация на 4 типа производится по другим гистологическим параметрам (табл. 8). Несмотря на то, что клетки РидаБерезовского-Штернберга являются характерными для лимфомы Ходжкина, морфологически сходные клетки могут также обнаруживаться при неходжкинских лимфомах и реактивной гиперплазии (особенно при инфицированности вирусом Эпштейна-Барра). Выбор терапии зависит не только от гистологического типа, но и от стадии, и от других клинических параметров. Локализованные формы болезни Ходжкина лечатся или радиотерапией, или химиотерапией. Наиболее эффективна комплексная химиотерапия с использованием нескольких препаратов, которая может привести к выздоровлению больных, имеющих диссеминированные (поздние) стадии заболевания. Для проверки степени усвоения Вами материала лекции по теме "Опухоли кроветворной ткани" просьба ответить на поставленные вопросы в нижеприведенных тестовых заданиях. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №261 Выберите один правильный ответ. Ребенок 3 лет поступил в больницу в крайне тяжелом состоянии. В периферической крови 6.5 тыс. лейкоцитов, умеренная анемия, тромбоцитопения. На коже и слизистых петехиальные кровоизлияния. Хирургом диагностирован перитонит, во время операции обнаружена перфорация тонкой кишки. Несмотря на проводимую терапию, состояние ребенка прогрессивно ухудшалось и при нарастающих явлениях интоксикации он умер. На аутопсии: костный мозг губчатых и трубчатых костей сочный, малиново-красный (вида малинового желе); лимфатические узлы увеличены, масса селезенки около 600 г. В тонкой кишке и в печени при микроскопическом исследовании плотные клеточные инфильтраты, представленные бластными формами клеток крови. Ваш диагноз: 1. острый миелобластный лейкоз, лейкемический вариант; 355 2. 3. 4. 5. острый лимфобластный лейкоз, лейкемический вариант; острый миелобластный лейкоз, алейкемический вариант; острый лимфобластный лейкоз, алейкемический вариант; хронический лимфобластный лейкоз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №262 Выберите один правильный ответ. При клиническом исследовании 15-летнего подростка в периферической крови лейкоцитоз (до 70 тыс. лейкоцитов) с резким увеличением числа бластных клеток и наличием единичных зрелых элементов при отсутствии переходных созревающих форм, анемия, тромбоцито- и нейтропения. На коже и слизистых петехиальные кровоизлияния. Несмотря на мощную антибактериальную терапию, состояние больного прогрессивно ухудшалось и при нарастающих явлениях интоксикации он умер. На аутопсии: костный мозг губчатых и трубчатых костей с зеленоватым (гноевидным) оттенком. Лимфатические узлы не увеличены, масса селезенки около 600 г. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. острый миелобластный лейкоз, лейкемический вариант; острый лимфобластный лейкоз, лейкемический вариант; острый миелобластный лейкоз, алейкемический вариант; острый лимфобластный лейкоз, алейкемический вариант; хронический лимфобластный лейкоз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №263 Выберите один правильный ответ. При клиническом обследовании 15-летнего подростка в периферической крови обнаружено 6.5 тыс. лейкоцитов, умеренная анемия, тромбоцитопения. На коже и слизистых петехиальные кровоизлияния. Несмотря на мощную антибактериальную терапию, состояние больного прогрессивно ухудшалось и при нарастающих явлениях интоксикации он умер. На аутопсии: костный мозг губчатых и трубчатых костей с зеленоватым (гноевидным) оттенком. Лимфатические узлы не увеличены, масса селезенки около 600 г. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. острый миелобластный лейкоз, лейкемический вариант; острый лимфобластный лейкоз, лейкемический вариант; острый миелобластный лейкоз, алейкемический вариант; острый лимфобластный лейкоз, алейкемический вариант; хронический лимфобластный лейкоз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №264 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины 45 лет обнаружено, что костный мозг плоских костей, диафизов и эпифизов трубчатых костей сочный, серо-красный или серо-желтый гноевидный (пиоидный). Селезенка массой 7 кг, на разрезе она темнокрасного цвета, с ишемическими инфарктами.. Все лимфатические узлы увеличены, мягкие, серо-красного цвета. В печени жировая дистрофия и лейкемические инфильтраты. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. острый миелобластный лейкоз, лейкемический вариант; острый лимфобластный лейкоз, лейкемический вариант; острый миелобластный лейкоз, алейкемический вариант; хронический миелоидный лейкоз; хронический лимфоидный лейкоз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №265 Выберите один правильный ответ. При вскрытии трупа мужчины 65 лет обнаружено, что костный мозг плоских и трубчатых костей красного цвета. Лимфатические узлы всех групп увеличены, на разрезе сочные, красноватые. Масса селезенки 900 г, она мясистой консистенции, на разрезе красного цвета. Печень увеличена, плотновата, на разрезе серо356 коричневая, с наличием мелкие серо-белых узелков. Почки увеличены, плотноваты, серокоричневого цвета, на разрезе рисунок стерт. Во всех перечисленных органах при микроскопическом исследовании обнаружена лейкозная инфильтрация. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. острый миелобластный лейкоз, лейкемический вариант; острый лимфобластный лейкоз, лейкемический вариант; острый миелобластный лейкоз, алейкемический вариант; хронический миелоидный лейкоз; хронический лимфоидный лейкоз. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №266 Выберите один правильный ответ. При исследовании биопсии увеличенных шейных лимфатических узлов у подростка обнаружена стертость рисунка лимфатического узла, ткань которого представлена большим количеством пролиферирующих лимфоцитов с примесью гистиоцитов и единичными клетками Рида-Березовского-Штернберга. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. лимфогрануломатоз, вариант с преобладанием лимфоидной ткани; лимфогрануломатоз, нодулярный (узловой) склероз; лимфогрануломатоз, смешанно-клеточный вариант; лимфогрануломатоз, вариант с лимфоидным истощением; лимфосаркома. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №267 Выберите один правильный ответ. При исследовании биопсии увеличенных медиастинальных лимфатических узлов у молодой женщины обнаружена стертость рисунка лимфатического узла, ткань которого представлена широкими пучками коллагеновых волокон, сворачивающихся в узелки, и клетками Березовского-Штернберга, имеющими многодольчатые ядра и обильную бледную цитоплазму (лакунарные клетки). Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. лимфогрануломатоз, вариант с преобладанием лимфоидной ткани; лимфогрануломатоз, нодулярный (узловой) склероз; лимфогрануломатоз, смешанно-клеточный вариант; лимфогрануломатоз, вариант с лимфоидным истощением; лимфосаркома. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №268 Выберите один правильный ответ. При исследовании биопсии увеличенных шейных лимфатических узлов у женщины 55 лет обнаружена стертость рисунка лимфатического узла, ткань которого представлена многочисленными лимфоидными элементами различной степени зрелости, плазмоцитами, эозинофильными и нейтрофильными полиморфноядерными лейкоцитами и клетками Рида-Березовского-Штернберга. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. лимфогрануломатоз, вариант с преобладанием лимфоидной ткани; лимфогрануломатоз, нодулярный (узловой) склероз; лимфогрануломатоз, смешанно-клеточный вариант; лимфогрануломатоз, вариант с лимфоидным истощением; лимфосаркома. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №269 Выберите один правильный ответ. При исследовании биопсии увеличенных шейных лимфатических узлов у женщины 65 лет обнаружена стертость рисунка лимфатического узла, ткань которого замещена деструирующей его опухолевой тканью, представленной полиморфными мононуклеарами и классическими клетками Рида-Березовского-Штернберга, различной степени выраженности диффузным фиброзом и очень малым количеством лимфоцитов. Ваш диагноз: 357 1. 2. 3. 4. 5. лимфогрануломатоз, вариант с преобладанием лимфоидной ткани; лимфогрануломатоз, нодулярный (узловой) склероз; лимфогрануломатоз, смешанно-клеточный вариант; лимфогрануломатоз, вариант с лимфоидным истощением; лимфосаркома. ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ №270 Выберите один правильный ответ. У женщины 22 лет обнаружены увеличенные лимфатические узлы шеи. При гистологическом исследовании удаленного лимфатического узла выявлена пролиферация лимфоцитов, гистиоцитов, ретикулярных клеток, малых и больших клеток Ходжкина, многоядерных клеток Березовского-Штернберга, обилие эозинофильных лейкоцитов, единичные очаги казеозного некроза ткани лимфатического узла. Ваш диагноз: 1. 2. 3. 4. 5. лимфосаркома; метастаз рака легких; хронический лейкоз; острый лейкоз; лимфогрануломатоз. 358 Болезни сердечно-сосудистой системы АТЕРОСКЛЕРОЗ Атеросклероз (от греч. athere – кашица и sklerosis – уплотнение) – это хроническое заболевание, возникающее в результате нарушения жирового и белкового обмена, характеризующееся поражением артерий эластического и эластически-мышечного типа в виде очагового отложения в интиме липидов и белков и реактивного разрастания соединительной ткани. Актуальность проблемы Термин «атеросклероз» был предложен Маршаном в 1904 г. для дефиниции заболевания, при котором склероз артерий обусловлен нарушением метаболизма липидов и белков, так называемый “метаболический артериосклероз”. Атеросклероз является разновидностью артериосклероза. Термин “артериосклероз” применяют для обозначения склероза артерий независимо от причины и механизма его развития. Частота атеросклероза во всех странах мира за последние 50 лет значительно возросла и прод8олжает увеличиваться во всех Европейских странах. Тенденция к ее снижению за последнее десятилетие отмечается лишь в США. Заболевание обычно проявляется во второй половине жизни. Осложнения атеросклероза являются одними из наиболее частых причин инвалидности и смертности в большинстве стран мира. Больные с проявлениями атеросклероза находятся в стационарах практически любого медицинского профиля. Значительное снижение смертельных осложнений на американском континенте – это результат совместных усилий не только кардиологов, фармакотерапевтов, но и эпидемиологов. Таким образом, сведения об этой патологии необходимы также врачам и медико-профилактического направления медицины. Знание морфологического субстрата болезни, особенно ранних проявлений атеросклероза позволит специалисту проводить не только грамотное патогенетически обоснованное лечение, но и определить характер профилактических мероприятий. Для лучшего усвоения данного раздела патологии необходимы знания общепатологических процессов, таких как: все виды альтераций, нарушения крово- и лимфообращения, компенсаторно-приспособительных процессов. Цель обучения – уметь определять макро- и микроскопические проявления атеросклероза, объяснить его причины и механизм развития, оценить вероятный исход и определить значение атеросклеротических осложнений для организма. Для чего необходимо уметь: o o o определить ранние (долипидные) микроскопические признаки атеросклероза (мукоидное и фибриноидные изменения, выявляемые в стенках сосудов), объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение; определить видимые макро– и микроскопически проявления атеросклероза (стадии липидоза; липосклероза; атероматоза; изъязвления; атерокальциноза), объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение; определить острые и хронические осложнения атеросклероза и на основе структурных изменений интерпретировать их клинические проявления, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение. Этиология. Спор о природе атеросклеротической бляшки среди специалистов различного профиля не утихает уже на протяжении целого столетия. Предложено множество гипотез и теорий о причине развития атеросклероза. Однако общепринятой теории возникновения атеросклероза в настоящее время нет. Одним из важных признаков болезни является широкая вариабельность ее проявлений с точки зрения остроты и широты процесса, его распространенности по локализации у 359 различных индивидуумов даже в одной популяционной группе. Множество факторов рассматриваются как наиболее важные факторы риска развития атеросклероза. Вместе с тем, встречаются больные с резко выраженными признаками атеросклероза, у которых невозможно обнаружить очевидные причины, способствующие его развитию и которые бы можно было отнести к факторам риска. Заболеваемость атеросклерозом повышается с возрастом. У женщин нехарактерно его развитие до климактерического периода. Гипертония, повышенный уровень LDL–холестерола и сахарный диабет относятся к особым факторам риска и у мужчин, и у женщин. В молодом возрасте рассматривается как важный фактор риска – курение табака. Менее важными факторами являются тучность, сидячий образ жизни, невысокий социально-экономический статус. Патогенез. Несмотря на наличие в клинике множества видеоизображающих технических средств, очень тяжело проследить в динамике прогрессирование атеросклероза у одного и того же человека. Поэтому, почти вся информация о развитии атероматозных бляшек подвергается проверке на животных (как спонтанный атеросклероз, так и атеросклероз, развивающийся в результате применения диеты с большим количеством жира). Электронно-микроскопически обнаружено, что в местах, предрасположенных к развитию атеросклероза, на ранних этапах его выявления, между эндотелиальными клетками обнаруживаются мигрирующие в просвет сосуда и выходящие из него макрофаги. Накопление фагоцитирующих макрофагов – это один из ранних морфологических признаков болезни. Молекулярные механизмы прилипания макрофагов к эндотелию подобны тем, которые встречаются при остром воспалении, но они полностью еще не изучены. Эндотелиальные клетки в участках формирования атероматозной бляшки обладают высокой экспрессией адгезивных молекул, включая ICAM-1 и E-селектин. Возможно это один из ранних молекулярных механизмов формирования бляшки. Большинство прогрессирующих атероматозных бляшек включают инфильтраты, состоящие из макрофагов, лимфоцитов и гладкомышечных клеток, окруженные обычно фиброзной тканью. “Факторы роста”, в частности PDGF, извлеченные из тромбоцитов, стимулируют пролиферацию гладкомышечных клеток интимы (миоинтимальные клетки) и продукцию в дальнейшем ими коллагена, эластина и мукополисахаридов. PDGF секретируется большинством клеток соединительнотканного происхождения, макрофагальной и эндотелиальной природы. Экспериментально в культуре тканей показано, что PDGF ускоряет рост гладкомышечных клеток и фибробластов, индуцирует удвоение ДНК и, таким образом, способствует ускорению деления клеток. Адгезивные молекулы способствуют агрегации тромбоцитов, что сопровождается повреждением эндотелиальных клеток. Гемодинамическое давление, особенно в местах разветвления сосудов способствует прилипанию тромбоцитов и повреждению эндотелия. При определенных обстоятельствах, промежуток между эндотелиальными клетками оказывается расширенным, и тогда появляются либо небольшие, либо довольно значительные участки, лишенные эндотелиальных клеток. Последующее высвобождение факторов роста, таких как PDGF, способствует дальнейшей стимуляции пролиферации и активации секреции гладкомышечных клеток интимы. Приведенные выше взаимоотношения между макрофагами, тромбоцитами, сосудистым эндотелием в настоящее время интенсивно изучаются многими специалистами. Еще Рудольф Вирхов подчеркивал, что липиды – это важная составляющая атероматозных повреждений. И сейчас доказано, что повышение уровня определенных типов липопротеинов существенно увеличивают риск развития атеросклероза у разных людей. Показано, что повышение в крови липопротеинов с низким удельным весом, в частности, LDL-холестерола, является наиболее важной и общей причиной развития атероматозной бляшки. Уровень холестерола регулируется как генетическими, так и экологическими факторами. Степень смертности от атеросклеротического повреждения коронарных сосудов сердца тесно связана с уровнем LDL-холестерола. Повышенный риск заболеваний сосудов сердца в Англии и других североевропейских странах связывают с большим содержанием жиров в пищевом рационе жителей этих стран. В странах Средиземноморья, где меньшая пропорция насыщенного жира обеспечивает энергию, смертность от заболевания коронарных сосудов низкая. Вместе с тем, установлено, что пищевой расход холестерола сравнительно мало влияет на уровень его в плазме. Наиболее интересные сведения о 360 важности LDL-холестерола получены при изучении человека и животных, имеющих полное или частичное отсутствие клеточных мембранных холестероловых рецепторов. Многие клетки обладают рецепторами, которые распознают апопротеиновую часть LDL-молекулы. Молекулярная структура LDL-рецептора определена. Механизм, который контролирует ее синтез, и перемещение на клеточную мембранную поверхность достаточно изучен. Большинство различных молекулярных аномалий наследуется как аутосомальный доминантный признак. Выявлено, что насыщенность LDLхолестеролом особенно увеличена (свыше 8 ммоль/л) у гетерозиготных больных, особенно у тех, кому 40-50 лет и имеются заболевания коронарных сосудов. Гомозиготные больные, которые встречаются очень редко (приблизительно 1 на 1 млн. жителей), с дефицитом рецепторов, обычно умирают в детском подростковом возрасте от атеросклеротических поражений коронарных сосудов сердца. Точный механизм, посредством которого повышенный уровень LDL-холестерола ускоряет развитие атеросклероза, еще не определен. Высокий уровень холестерола, циркулирующего в крови может повысить содержание холестерола в мембранах эндотелия. Повышение его в мембранных структурах ведет к снижению их упругости и предрасполагает к повреждению. В настоящее время доказано, что когда LDL-холестерол окисляется макрофагами, адгезированными на эндотелии сосуда, свободные радикалы могут повреждать подлежащие гладкомышечные клетки. Кроме того, хроническая гиперхолестеролемия способствует повышению секреции эндотелием в огромных количествах факторов роста, таких как PDGF. Интерес представляют также исследования с обменом высокомолекулярного липопротеида HDLхолестерола. HDL-холестерол вовлекается в холестероловый транспорт, направляясь из периферических тканей в печень. В литературе приведено несколько достоверных эпидемиологических исследований, в которых показано, что высокое содержание HDL-холестерола в клетках печени связано с понижением риска развития атеросклеротических изменений коронарных сосудов сердца. Исследования в этом направлении считаются перспективными. Несмотря на то, что содержание триглицеридов в крови относится к слабым факторам риска развития атеросклероза, необходимо учитывать его, поскольку наследственные аномалии липидного метаболизма связаны с повышенным уровнем холестерола и триглицеридов. Другие патогенетические факторы развития атеросклероза. Гистологические исследования атероматозных изменений у человека и животных показали, что фибрин и тромбоциты относятся к важным составным частям ранних повреждений. На сегодня существуют веские доказательства, что повышенный риск ИБС связан с повышением уровня фактора свертывания VII. Ранние изменения тромботической формации включают активацию тромбоцитов с последующей адгезией к субэндотелиальному коллагену. Агенты, стимулирующие активацию тромбоцитов – это коллаген, тромбин, тромбоксан А2, аденозин фосфат, норадреналин (т.е. агенты-вазопрессоры). Сейчас известно, что эти факторы стимулируют гликопротеиновые рецепторы на мембранах тромбоцитов. Полное название этих рецепторов – тромбоцитарный гликопротеин IIВ/IIIА. Малые дозы аспирина, которые назначаются больным с клиническими проявлениями атеросклеротических поражений коронарных сосудов и имеющие несомненно целебный эффект, ингибируют действие тромбоксана А 2. В настоящее время продолжаются поиски других методов ингибирования рецепторов гликопротеина IIВ/IIIА. Патологическая анатомия и морфогенез При атеросклерозе в интиме аорты и артерий появляются кашицеобразный жиробелковый детрит (аthеrе) и очаговое разрастание соединительной ткани (sklerosis), что приводит к формированию атеросклеротической бляшки, суживающей просвет сосуда. Поражаются артерии эластического и мышечно-эластического типа, т.е. артерии крупного и среднего калибра, значительно реже в процесс вовлекаются мелкие артерии мышечного типа. Различают следующие стадии морфогенеза атеросклероза: o o долипидная; липоидоз; 361 o o o o липосклероз; атероматоз; изъязвление; атерокальциноз. Долипидная стадия макроскопически не определяется. Микроскопически наблюдается: o o o очаговое повреждение (вплоть до полной деструкции) эндотелия и повышение проницаемости мембран интимы, что ведет к накоплению во внутренней оболочке белков плазмы, фибриногена (фибрина) и образованию плоских пристеночных тромбов; накопление кислых гликозаминогликанов в интиме, мукоидиое набухание внутренней оболочки, появление в ней липопротеидов очень низкой и низкой плотности, холестерина, белков; разрушение эластических и коллагеновых волокон, пролиферация гладкомышечных клеток. Для выявления этой стадии необходимо применение тиазиновых красителей. Например, благодаря применению окраски препарата толуидиновым синим (тионином), можно наблюдать появление пурпурного окрашивания (явление метахромазии) в участках ранней дезорганизации соединительной ткани. Стадия липоидоза характеризуется очаговой инфильтрацией интимы липидами (холестерином), липопротеидами, что ведет к образованию жировых (липидных) пятен и полос. Макроскопически такие жировые пятна выглядят в виде участков желтого цвета, которые иногда могут сливаться и образовывать плоские удлиненные полосы не возвышающиеся над поверхностью интимы. В этих участках при применении красителей на жиры, например, суданом III, IV, жировой красный О и другие, в изобилии выявляются липиды. Липиды накапливаются в гладкомышечных клетках и макрофагах, которые получили название пенистых, или ксантомных, клеток (от греч. хаnthos – желтый). В эндотелии также появляются липидные включения, что свидетельствует об инфильтрации интимы липидами плазмы крови. Наблюдается набухание и разрушение эластических мембран. Раньше всего жировые пятна и полоски появляются в аорте и у места отхождения ее ветвей, затем в крупных артериях. Появление подобных пятен еще не означает наличие атеросклероза, поскольку появление липидных пятен можно наблюдать в раннем детском возрасте не только в аорте, но и в венечных артериях сердца. С возрастом липидные пятна, так называемые проявления “физиологического раннего липидоза”, в подавляющем большинстве случаев исчезают и не являются источником развития дальнейших атеросклеротических изменений. Аналогичные изменения в сосудах у молодых людей можно выявить при некоторых инфекционных заболеваниях. При липосклерозе происходит пролиферация фибробластов, рост которых стимулирует разрушение макрофагов (ксантомных клеток) и разрастание в интиме молодой соединительной ткани. Последующее созревание этой ткани сопровождается формированием фиброзной бляшки. Макроскопически фиброзные бляшки представляют собой плотные, круглой или овальной формы образования белого или желтовато-белого цвета, возвышающиеся над поверхностью интимы. Применение специальных красителей позволяет в фиброзных бляшках выявить липиды. Эти бляшки суживают просвет, что сопровождается нарушением притока крови (ишемии) к органу либо его части. Наиболее часто фиброзные бляшки наблюдаются в брюшной аорте, в отходящих от аорты ветвях, в артериях сердца, мозга, почек, нижних конечностей, сонных артериях и др. При атероматозе липидные массы, расположенные в центральной части бляшки и прилежащие коллагеновые и эластические волокна распадаются. В образованной мелкозернистой аморфной массе обнаруживаются кристаллы холестерина и жирных кислот, обрывки эластических и коллагеновых волокон, капельки нейтральных жиров (атероматозный детрит). Выявляется обилие ксантомных клеток, лимфоцитов и плазмоцитов. Атероматозные массы отграничены от просвета сосуда слоем зрелой, гиалинизированной соединительной ткани (покрышка бляшки). Прогрессирование атероматозных изменений ведет к деструкции покрышки бляшки. Этот период характеризуется большим числом разнообразных осложнений. Наступает стадия изъязвления, 362 сопровождающаяся образованием атероматозной язвы. Края такой язвы подрытые, неровные, дно образовано мышечным, а иногда адвентициальным слоем стенки сосуда. Дефект интимы нередко покрывается тромботическими наложениями. В результате некроза глубоких слоев стенки сосуда может формироваться аневризма (выпячивание стенки). Нередко кровь отслаивает интиму от среднего слоя и тогда возникают расслаивающие аневризмы. Опасность этих осложнений заключается в возможности разрыва или аневризмы, или стенки сосуда в местах возникновения атероматозных язв. Атероматозные массы могут вымываться током крови и формировать эмболы. Атерокальциноз характеризуется отложением в фиброзные бляшки солей кальция, т.е. их обызвествлением (петрификацией). Это завершающая стадия атеросклероза. Вместе с тем необходимо помнить, что отложение солей кальция может наблюдаться и на его более ранних стадиях. Бляшки приобретают каменистую плотность, стенка сосуда в месте петрификации резко деформируется. Соли кальция откладываются в атероматозные массы, в фиброзную ткань, в межуточное вещество между эластическими волокнами. Клиническое течение. Атеросклероз – это хроническое рецидивирующее заболевание. Для него характерно волнообразное течение, которое включает в себя чередование трех основных фаз: o o o прогрессирование; стабилизации; регрессирование процесса. Волнообразность течения заключается в наслоении липидоза на старые изменения – липосклероза, атероматоза и атерокальциноза. При регрессировании процесса возможно частичное рассасывание липидов при помощи макрофагов. Осложнения атеросклероза. Независимо от локализации атеросклеротических изменений различают две группы осложнений: хронические и острые. Хронические осложнения. Атеросклеротическая бляшка, выпячиваясь в просвет сосуда, ведет к сужению (стенозу) его просвета (стенозирующий атеросклероз). Поскольку формирование бляшки в сосудах процесс медленный, возникает хроническая ишемия в зоне кровоснабжения данного сосуда. Хроническая сосудистая недостаточность сопровождается гипоксией, дистрофическими и атрофическими изменениями в органе и разрастанием соединительной ткани. Медленная окклюзия сосудов ведет в органах к мелкоочаговому склерозу. Острые осложнения. Они обусловлены возникновением тромбов, эмболов, спазмом сосудов. Возникает острая окклюзия сосудов, сопровождающаяся острой сосудистой недостаточностью (острая ишемия), что ведет к развитию инфарктов органов (например, инфаркт миокарда, серое размягчение мозга, гангрена конечности и др.). Иногда может наблюдаться разрыв аневризмы сосуда со смертельным исходом. Клинико-морфологические формы В зависимости от преимущественной локализации атеросклеротических изменений в сосудах, осложнений и исходов, к которым он ведет, выделяют следующие клинико-анатомические его формы: o o o o o o атеросклероз аорты; атеросклероз венечных артерий сердца (ишемическая болезнь сердца); атеросклероз артерий головного мозга (цереброваскулярные заболевания); атеросклероз артерий почек (почечная форма); атеросклероз артерий кишечника (кишечная форма); атеросклероз артерий нижних конечностей. 363 Атеросклероз аорты – это самая частая форма атеросклероза. Наиболее резко атеросклеротические изменения выражены в брюшном отделе и характеризуются обычно атероматозом, изъязвлениями, атерокальцинозом. В результате тромбоза, тромбоэмболии и эмболии атероматозными массами при атеросклерозе аорты часто наблюдаются инфаркты (например, почек) и гангрены (например, кишечника, нижней конечности). При атеросклерозе в аорте часто развиваются аневризмы. Различают цилиндрическую, мешковидную, грыжевидную аневризм аорты. Образование аневризмы опасно ее разрывом и кровотечением. Длительно существующая аневризма аорты приводит к атрофии окружающих тканей (например, грудины, тел позвонков). Атеросклероз венечных артерий сердца лежит в основе ишемической его болезни (см. Ишемическая болезнь сердца). Атеросклероз артерий головного мозга является основой цереброваскулярных заболеваний (см. Цереброваскулярные заболевания). Длительная ишемия головного мозга на почве стенозирующего атеросклероза мозговых артерий приводит к дистрофии и атрофии коры мозга, развитию атеросклеротического слабоумия. При атеросклерозе почечных артерий сужение просвета бляшкой обычно наблюдается у места ответвления основного ствола или деления его на ветви первого и второго порядка. Чаще процесс односторонний, реже – двусторонний. В почках развиваются либо клиновидные участки атрофии паренхимы с коллапсом стромы и замещением этих участков соединительной тканью, либо инфаркты с последующей организацией их и формированием втянутых рубцов. Возникает крупнобугристая атеросклеротическая сморщенная почка (атеросклеротический нефросклероз), функция которой страдает мало, так как большая часть паренхимы остается сохранной. В результате ишемии почечной ткани при стенозирующем атеросклерозе почечных артерий в ряде случаев развивается симптоматическая (почечная) гипертония. Атеросклероз артерий кишечника, осложненный тромбозом, ведет к гангрене кишки с последующим развитием перитонита. Чаще страдает верхняя брыжеечная артерия. При атеросклерозе артерий конечностей чаще поражаются бедренные артерии. Процесс длительное время протекает бессимптомно благодаря развитию коллатералей. Однако при нарастающей недостаточности коллатералей развиваются атрофические изменения мышц, похолодание конечности, появляются характерные боли при ходьбе – перемежающаяся хромота. Если атеросклероз осложняется тромбозом, развивается гангрена конечности – атеросклеротическая гангрена. ГИПЕРТОНИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ Гипертоническая болезнь (синонимы: первичная, или эссенциальная, идиопатическая гипертензия) – хроническое заболевание, основным клиническим признаком которого является длительное и стойкое повышение артериального давления (гипертензия). Актуальность проблемы До сих пор нет единого мнения о том, какие показатели артериального давления (АД) следует рассматривать как проявления гипертонии. Однако, большинство авторитетных специалистов единодушны в том, что длительное удерживание АД на уровне более чем 160/95 мм. рт.ст. определяется как гипертония. Гипертония по этиологии может быть классифицирована соответственно: o o «первичная» (идиопатическая) – причина неизвестна; «вторичная» или симптоматическая гипертензия, которая является проявлением многих заболеваний нервной, эндокринной систем, патологии почек и сосудов. 364 Гипертензия (гипертония) – самая частая причина высокой заболеваемости и смертности во всем мире. Большинство случаев гипертонии классифицируется как “первичная”, но необходимо помнить, о возможности не выявления причины из-за недостаточного обследования больного. Принято считать, что гипертоническая болезнь, как и атеросклероз, являются болезнью урбанизации и широко распространены в экономически развитых странах, испытывающих все возрастающее напряжение психоэмоциональной сферы. Гипертоническую болезнь называют “болезнь неотреагированных эмоций”. При эпидемиологическом исследовании Африканского континента, а также в некоторых районах, расположенных в восточной части Тихого океана, среди жителей отмечено необычно низкое среднее АД. Однако в Восточной и Северной Африке зарегистрирован высокий уровень заболеваемости гипертонической болезнью с тенденцией к прогрессированию. Многие эпидемиологические данные свидетельствуют о положительной корреляционной зависимости между весом и, как систолическим, так и диастолическим АД. Эта связь особенно сильна у молодых людей, но уменьшается у пожилых. Отмечено, что у гипертоников, теряющих вес, снижается АД. Высказывается гипотеза о том, что высокое АД передается по наследству, однако, точных данных не приводится. АД больных и их непосредственных детей находится в зависимости, в то время как у родителей и приемных детей такой зависимости не наблюдается. Корреляция АД у гомозиготных близнецов высокая, а у гетерозиготных низкая. Помощь больным гипертонической болезнью и вторичной гипертензией оказывают специалисты различного профиля: терапевты, нефрологи, кардиологи, невропатологи, нейрохирурги и др. Знание морфологического субстрата первичной и вторичной гипертензии необходимы специалистам медицинского и медико-профилактического профиля. Для лучшего усвоения данной темы необходимы знания следующих общепатологических процессов: все виды альтераций, нарушения крово- и лимфообращения, компенсаторно-приспособительных процессов. Цель обучения – уметь определять макро- и микроскопические проявления гипертонической болезни, объяснить механизм развития, оценить ее вероятный исход и определить значение осложнений для организма. Для чего необходимо уметь: o o o определить микроскопические признаки гипертонического криза, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить его значение; определить видимые макро– и микроскопически морфологические изменения артериол и артерий, обусловленные гипертензией, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение; определить видимые макро– и микроскопически морфологические изменения внутренних органов, обусловленные изменениями сосудов и нарушением внутриорганного кровообращения, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение. Патогенез. Общепринятой теории происхождения и развития гипертонической болезни в настоящее время нет. Ключевой признак устойчивой первичной гипертензии – это повышение периферической сосудистой резистентности. Многочисленные тщательные клинические и физиологические исследования указывают на то, что существует множество механизмов, ведущих к развитию первичной гипертонии. Из них в настоящее время общепринятыми считаются три основных патофизиологических механизма, которые включают: o o o натриевый гомеостаз; симпатическую нервную систему; ренин-ангиотензин-альдостероновую систему. Натриевый гомеостаз. Отмечено, что первыми обнаруживаемыми изменениями является замедленная почечная экскреция натрия. Натриевая задержка сопровождается увеличением объема и скорости кровотока, обусловленные увеличением сердечного выброса. Периферическая ауторегуляция повышает сосудистую резистентность и в итоге обуславливает гипертонию. У больных с первичной 365 гипертонией Nа+-К+-транспорт изменен во всех клетках крови. Кроме того, плазма крови гипертоников при ее переливании может повреждать Nа+-К+-транспорт в клетках крови здоровых людей. Это говорит о наличии у больных (с уменьшенной натриевой экскрецией) циркулирующих в крови субстанций, которые ингибируют Nа+-транспорт в почках и в других органах. Общий уровень Nа+ в организме положительно коррелирует с АД у гипертоников и не коррелирует у исследуемых нормотоников (контрольная группа). У большинства здоровых взрослых людей выявляются незначительные изменения АД, зависящие от употребления соли с пищей. Некоторые гипертоники классифицируются, как “первично-солевые”, но природа изменений, лежащих в основе гипертонии у этих больных неизвестна. Известно, что повышенный переход Nа+ в эндотелиальные клетки артериальной стенки может также повышать и внутриклеточное содержание Са2+. Это способствует повышению сосудистого тонуса и отсюда, следовательно, периферического сосудистого сопротивления. Симпатическая нервная система. Артериальное давление – это производная общего периферического сосудистого сопротивления и сердечного выброса. Оба эти показателя находятся под контролем симпатической нервной системы. Выявлено, что уровень катехоламинов в плазме крови у больных первичной гипертензией повышен по сравнению с контрольной группой. Уровень циркулирующих катехоламинов очень вариабелен и может изменяться с возрастом, поступлением Nа + в организм, в связи с состоянием и физической нагрузкой. Кроме того, установлено, что у больных первичной гипертонией наблюдается тенденция к более высокому содержанию норадреналина в плазме, чем у молодых людей контрольной группы с нормальным АД. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система. Ренин образуется в юкстагломерулярном аппарате почек, диффундирует в кровь через “выносящие артериолы”. Ренин активирует плазматический глобулин (называемый “рениновый субстрат” или ангиотензин) для высвобождения ангиотензина I. Ангиотензин I превращается в ангиотензин II под воздействием ангиотензинтрансферазы. Ангиотензин II является мощным вазоконстриктором и поэтому его повышенная концентрация сопровождается выраженной гипертензией. Однако только у небольшого числа больных с первичной гипертонией имеет место повышенный уровень ренина в плазме крови, таким образом, нет простого прямого соотношения между активностью плазматического ренина и патогенезом гипертонии. Имеются сведения, что ангиотензин может стимулировать симпатическую нервную систему центрально. Многие больные поддаются лечению при помощи ингибиторов ангиотензин-трансферазы, таких как катоприл, эналоприл, которые ингибируют ферментативное превращение ангиотензина I в ангиотензин II. Несколько терапевтических экспериментов выявили, что ингибиторы ангиотензинтрансферазы, введенные вскоре после острого инфаркта миокарда снижают смертность, как предполагается, в результате уменьшения миокардиальной дилатации. Недавно выявлены ассоциации между мутациями генов, кодирующих выработку ангиотензина I, ангиотензин-трансферазы и некоторых рецепторов для ангиотензина II и развитием первичной гипертонии. Установлена также связь между полиморфизмом гена, кодирующего выработку ангиотензин-трансферазы и “идиопатической” сердечной гипертрофии у больных с нормальным артериальным давлением. Вместе с тем, точный механизм изменений структуры генов пока неизвестен. Патологическая анатомия. Морфологические проявления гипертонической болезни зависят от характера и длительности ее течения. По характеру течения болезнь может протекать злокачественно (злокачественная гипертензия) и доброкачественно (доброкачественная гипертензия). При злокачественной гипертензии доминируют проявления гипертонического криза, т. е. резкого повышения артериального давления в связи со спазмом артериол. Морфологические проявления гипертонического криза: o o o гофрированность и деструкция базальной мембраны, расположение эндотелия в виде частокола в результате спазма артериолы; плазматическое пропитывание или фибриноидный некроз ее стенки; тромбоз, сладж-феномен. 366 При этой форме часто развиваются инфаркты, кровоизлияния, В настоящее время злокачественная гипертония встречается редко, преобладает доброкачественно и медленно текущая гипертоническая болезнь. При доброкачественной форме гипертонической болезни различают три стадии, имеющие определенные морфологические различия: o o o доклиническую; выраженных распространенных морфологических изменений артериол и артерий; вторичных изменений внутренних органов, обусловленных изменениями сосудов и нарушением внутриорганного кровообращения. Вместе с тем, в любой стадии доброкачественной гипертензии может возникнуть гипертонический криз с характерными для него морфологическими проявлениями. Доклиническая стадия гипертонической болезни характеризуется периодическим, временным повышением артериального давления (транзиторная гипертензия). При микроскопическом исследовании выявляют умеренную гипертрофию мышечного слоя и эластических структур артериол и мелких артерий, спазм артериол. В случаях гипертонического криза имеет место гофрированность и деструкция базальной мембраны эндотелия с расположением эндотелиальных клеток в виде частокола. Клинически и морфологически обнаруживают умеренную гипертрофию левого желудочка сердца. Стадия выраженных распространенных морфологических изменений артериол и артерий является результатом длительного повышения артериального давления. В этой стадии возникают морфологические изменения в артериолах, артериях эластического, мышечно-эластического и мышечного типов, а также в сердце. Наиболее характерным признаком гипертонической болезни является изменения артериол. В артериолах выявляется плазматическое пропитывание, которое завершается артериолосклерозом и гиалинозом. Плазматическое пропитывание артериол и мелких артерий развивается в связи с гипоксией, обусловленной спазмом сосудов, что влечет за собой повреждение эндотелиоцитов, базальной мембраны, мышечных клеток и волокнистых структур стенки. В дальнейшем, белки плазмы уплотняются и превращаются в гиалин. Развивается гиалиноз артериол или артериолосклероз. Наиболее часто плазматическому пропитыванию и гиалинозу подвергаются артериолы и мелкие артерии почек, головного мозга, поджелудочной железы, кишечника, сетчатки глаза, капсулы надпочечников. В артериях эластического, мышечно-эластического и мышечного типов выявляется эластоз и эластофиброз. Эластоз и эластофиброз – это последовательные стадии процесса и представляют собой гиперплазию и расщепление внутренней эластической мембраны, которая развивается компенсаторно в ответ на стойкое повышение артериального давления. В дальнейшем происходит гибель эластических волокон и замещение их коллагеновыми волокнами, т.е. склерозом. Стенка сосудов утолщается, просвет сужен, что ведет к развитию хронической ишемии в органах. Изменения в артериолах и артериях мышечно-эластического и мышечного типов создают предпосылки для развития третьей стадии гипертонической болезни. В этой стадии масса сердца достигает 900–1000 г, а толщина стенки левого желудочка составляет 2–3 см. В связи с нарушением трофики миокарда (в условиях кислородного голодания) развивается диффузный мелкоочаговый кардиосклероз. Последняя стадия гипертонической болезни или стадия вторичных изменений внутренних органов обусловлена изменениями сосудов и нарушением внутриорганного кровообращения. Эти вторичные изменения могут проявляться либо очень быстро в результате спазма, тромбоза, фибриноидного некроза стенки сосуда и завершаются кровоизлияниями или инфарктами, либо могут 367 развиваться медленно в результате гиалиноза и артериолосклероза и вести к атрофии паренхимы и склерозу органов. На основании преобладания сосудистых, геморрагических, некротических и склеротических изменений в сердце, мозге, почках при гипертонической болезни выделяют сердечную, мозговую и почечную клинико-морфологические ее формы. Сердечная форма гипертонической болезни вместе с сердечной формой атеросклероза составляют сущность ишемической болезни сердца (см. «Ишемическая болезнь сердца»). Мозговая форма гипертонической болезни рассматривается в разделе цереброваскулярные заболевания. Почечная форма гипертонической болезни характеризуется как острыми, так и хроническими изменениями. К острым изменениям относятся инфаркты почек и артериолонекроз почек, которые связаны с тромбоэмболией или тромбозом артерий. Артериолонекроз почек является морфологическим проявлением злокачественной гипертонии. Помимо артериол, фибриноидному некрозу подвергаются капиллярные петли клубочков, в строме возникают отек и геморрагии, в эпителии канальцев – белковая дистрофия. В ответ на некроз в артериолах, клубочках и строме развиваются клеточная реакция и склероз. Почки выглядят несколько уменьшенными в размерах, пестрыми, поверхность их мелкогранулярная. Артериолонекроз приводит к острой почечной недостаточности и заканчивается обычно смертельно. Наиболее характерные изменения выявляются в почках при доброкачественном течении гипертонической болезни. Эти изменения обусловлены недостаточным питанием, т.е. хронической ишемией. В результате недостаточного кровоснабжения и гипоксии канальцевая часть большинства нефронов атрофируется и замещается соединительной тканью, которая разрастается также вокруг погибших клубочков. На поверхности почек появляются мелкие множественные очаги западения. Нефроны, соответствующие относительно сохранным клубочкам, гипертрофируются и выступают над почечной поверхностью. Почки резко уменьшаются в размере (практически вдвое), плотные, поверхность их мелкозернистая, паренхима равномерно истончена, особенно корковое вещество. Масса почек может достигать 50-60 грамм. Такие почки называют первично-сморщенными. Первично – потому, что уменьшение почек происходит от нормальных размеров, в то время как во всех остальных случаях (при воспалении, дистрофических процессах) почки вначале увеличиваются в объеме, а затем вторично происходит их уменьшение. Еще одно название почек “артериоло-склеротический нефросклероз” показывает, что в основе болезни первоначально лежит поражение артериол. Больные чаще всего умирают при этой форме от хронической почечной недостаточности (азотемической уремии). Изменения глаз при гипертонической болезни вторичные и связаны с типичными изменениями сосудов. Эти изменения проявляются в виде отека соска зрительного нерва, кровоизлияний, отслойки сетчатки, в тяжелых случаях ее некрозом и тяжелыми дистрофическими изменениями нервных клеток ганглиозного слоя. Причины смерти. Наиболее частыми причинами смерти являются сердечная недостаточность в результате диффузного кардиосклероза (в острых случаях – инфаркт миокарда), хроническая почечная недостаточность (азотемическая уремия), кровоизлияние в мозг. 368 ИШЕМИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ СЕРДЦА Актуальность проблемы Ишемическая болезнь сердца (ИБС) – группа заболеваний, обусловленных абсолютной или относительной недостаточностью коронарного обращения. Поэтому ишемическая болезнь – это коронарная болезнь сердца. Она выделена как “самостоятельное заболевание”. Всемирной организацией здравоохранения в 1965 г. в связи с большой социальной значимостью. Ишемическая болезнь в настоящее время широко распространена во всем мире, особенно в экономически развитых странах. Опасность ишемической болезни сердца заключается в скоропостижной смерти. На долю ее приходится примерно 2/3 случаев смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. Болеют чаще мужчины в возрасте 40-65 лет. Цель обучения – уметь определять макро- и микроскопические проявления ишемической болезни сердца, объяснить ее причины и механизм развития, оценить вероятный исход и определить значение осложнений для организма. Для чего необходимо уметь: o o определить морфологические признаки острой ишемической болезни (острая ИБС), объяснить ее причины, механизм развития, исход и оценить значение; определить морфологические проявления хронической формы ишемической болезни сердца (ХИБС), объяснить ее причины, механизм развития, исход и оценить значение. Ишемическая болезнь сердца – это сердечная форма атеросклероза и гипертонической болезни, проявляющаяся ишемической дистрофией миокарда, инфарктом миокарда, кардиосклерозом. Ишемическая болезнь сердца течет волнообразно, сопровождаясь коронарными кризами, т.е. эпизодами острой (абсолютной) коронарной недостаточности, возникающими на фоне хронической (относительной недостаточности коронарного кровообращения). В связи с этим различают острую и хроническую формы ишемической болезни сердца. Острая ишемическая болезнь сердца морфологически проявляется ишемической дистрофией миокарда и инфарктом миокарда, хроническая ишемическая болезнь сердца (ХИБС) – кардиосклерозом (диффузным мелкоочаговым и постинфарктным крупноочаговым), осложняющимся иногда хронической аневризмой сердца. Ишемическая дистрофия миокарда, или острая очаговая дистрофия миокарда, развивается при относительно кратковременных эпизодах коронарного криза, когда возникают характерные изменения электрокардиограммы при отсутствии некроза миокарда (отсутствует повышение активности трансаминаз, лактатдегидрогеназы и др.). Миокард дряблый и бледный, в участках ишемии иногда пестрый и отечный. Нередко в коронарной артерии обнаруживается свежий тромб. Макроскопически при обработке поверхности разреза миокада раствором солей тетразолия, теллурита калия, участки ишемии выглядят светлыми на темном фоне неизмененного миокарда, потому что в участках ишемии активность окислительно-восстановитсльных ферментов резко ослаблена и поэтому зерна формазана, а также восстановленный теллур не выпадают. Микроскопически находят дилатацию капилляров, стаз и сладж-феномен эритроцитов, отек интерстициальной ткани, периваскулярные кровоизлияния, скопления лейкоцитов по периферии зоны ишемии. Мышечные волокна теряют поперечную исчерченность, лишены гликогена, они интенсивно окрашиваются эозином, фуксином, пиронином и реактивом Шиффа, что свидетельствует о некробиотических изменениях. Окрашенные акридиновым оранжевым, они дают в люминесцентном микроскопе не оранжевое, а зеленое свечение, что позволяет отличить зону ишемии от интактного миокарда. Поляризационно-оптически выявляется обилие контрактур. 369 Ранние электронно-микроскопические и гистохимические изменения сводятся к уменьшению числа гранул гликогена, снижению активности окислительно-восстановительных ферментов (особенно дегидрогеназ и диафораз), набуханию и деструкции митохондрий и саркоплазматической сети. Эти изменения, связанные с нарушением тканевого дыхания, усилением анаэробного гликолиза и разобщением дыхания и окислительного фосфорилирования, появляются уже через несколько минут от начала ишемии. Осложнением ишемической дистрофии миокарда чаще всего является острая сердечная недостаточность, она же становится и непосредственной причиной смерти. Инфаркт миокарда – это ишемический некроз сердечной мышцы. Как правило, это ишемический (белый) инфаркт с геморрагическим венчиком. Инфаркт миокарда принято классифицировать по ряду признаков: o o o o по времени его возникновения; по локализации в различных отделах сердца и сердечной мышцы; по распространенности; по течению. Инфаркт миокарда – понятие временное. Первичный (острый) инфаркт миокарда длится примерно 8 недель с момента приступа ишемии миокарда. Если инфаркт миокарда развивается спустя 8 недель после первичного (острого), то его называют повторным инфарктом. Инфаркт, развившийся в течение 8 недель существования первичного (острого), его обозначают как рецидивирующий инфаркт миокарда. Инфаркт миокарда локализуется чаще всего в области верхушки, передней и боковой стенок левого желудочка и передних отделов межжелудочковой перегородки, т. е. в бассейне передней межжелудочковой ветви левой венечной артерии, которая функционально более отягощена и сильнее других ветвей поражается атеросклерозом. Реже инфаркт возникает в области задней стенки левого желудочка и задних отделов межжелудочковой перегородки, т. е. в бассейне огибающей ветви левой венечной артерии. Когда атеросклеротической окклюзии подвергаются основной ствол левой венечной артерии и обе его ветви, развивается обширный инфаркт миокарда. В правом желудочке и, особенно в предсердиях инфаркт развивается редко. Топография и размеры инфаркта определяются не только степенью поражения определенных ветвей венечных артерий, но и типом кровоснабжения сердца (левый, правый и средний типы). Поскольку атеросклеротические изменения обычно интенсивнее выражены в более развитой и функционально отягощенной артерии, инфаркт миокарда чаще наблюдается при крайних типах кровоснабжения – левом или правом. Эти особенности кровоснабжения сердца позволяют понять, почему, например, при тромбозе нисходящей ветви левой венечной артерии в разных случаях инфаркт имеет различную локализацию (передняя или задняя стенка левого желудочка, передний или задний отдел межжелудочковой перегородки). Размеры инфаркта определяются степенью стеноза венечных артерий, функциональной способностью коллатерального кровообращения, уровнем закрытия (тромбоз, эмболия) артериального ствола, от функционального состояния миокарда. При гипертонической болезни, сопровождающейся гипертрофией мышцы сердца, инфаркты имеют более распространенный характер. Топографически различают: o o o субэндокардиальньный инфаркт; субэпикардиальный инфаркт; интрамуральньный инфаркт (при локализации в средней части стенки сердечной мышцы); 370 o трансмуральный инфаркт (при некрозе всей толщи сердечной мышцы. При вовлечении в некротический процесс эндокарда (субэндокардиальный и трансмуральный инфаркты) в ткани его развивается реактивное воспаление, на эндотелии появляются тромботические наложения. При субэпикардиальном и трансмуральном инфарктах нередко наблюдается реактивное воспаление наружной оболочки сердца – фибринозный перикардит. По распространенности некротических изменений в сердечной мышце, различают: o o o мелкоочаговый; крупноочаговый; трансмуральный инфаркт миокарда. В течении инфаркта миокарда различают две стадии: o o некротическую стадию; стадию рубцевания. При некротической стадии микроскопически периваскулярно выявляют мелкие участки сохранившихся кардиомиоцитов. Область некроза отграничена от сохранившегося миокарда зоной полнокровия и лейкоцитарной инфильтрации (демаркационное воспаление). Вне очага некроза отмечается неравномерное кровенаполнение, кровоизлияния, исчезновение из кардиомиоцитов гликогена, появлением в них липидов, деструкция митохондрий и саркоплазматической сети, некроз единичных мышечных клеток. Стадия рубцевания (организации) инфаркта начинается по существу тогда, когда на смену лейкоцитам приходят макрофаги и молодые клетки фибробластического ряда. Макрофаги принимают участие в резорбции некротических масс, в их цитоплазме появляются липиды, продукты тканевого детрита. Фибробласты, обладая высокой ферментативной активностью, участвуют в фибриллогенезе. Организация инфаркта происходит как из зоны демаркации, так и из “островков” сохранившейся ткани в зоне некроза. Этот процесс продолжается 7–8 недель, однако, эти сроки подвержены колебаниям в зависимости от размеров инфаркта и реактивности организма больного. При организации инфаркта на его месте образуется плотный рубец. В таких случаях говорят о постинфарктном крупноочаговом кардиосклерозе. Сохранившийся миокард, особенно по периферии рубца, подвергается регенерационной гипертрофии. Осложнениями инфаркта являются кардиогенный шок, фибрилляция желудочков, асистолия, острая сердечная недостаточность, миомаляция (расплавление некротизированного миокарда), острая аневризма и разрыв сердца (гемоперикард и тампонада его полости), пристеночный тромбоз, перикардит. Смерть при инфаркте миокарда может быть связана как с самим инфарктом миокарда, так и с его осложнениями. Непосредственной причиной смерти в ранний период инфаркта становятся фибрилляция желудочков, асистолия, кардиогенный шок, острая сердечная недостаточность. Смертельными осложнениями инфаркта миокарда в более поздний период являются разрыв сердца или его острой аневризмы с кровоизлиянием в полость перикарда, а также тромбоэмболии (например, сосудов головного мозга) из полостей сердца, когда источником тромбоэмболии становятся тромбы на эндокарде в области инфаркта. ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ Актуальность проблемы Цереброваскулярные заболевания характеризуются острыми нарушениями мозгового кровообращения и по своему существу представляют собой церебральные проявления атеросклероза и 371 гипертонической болезни, реже – симптоматических гипертензий. Как самостоятельная группа болезней цереброваскулярные заболевания выделены, как и ишемическая болезнь сердца, в связи с социальной их значимостью. Цель обучения – уметь определять макро- и микроскопические проявления цереброваскулярных заболеваний, объяснить их причины и механизм развития, оценить вероятный исход и определить значение осложнений для организма. Для чего необходимо уметь: o o определить морфологические признаки острого нарушения мозгового кровообращения, объяснить его причины, механизм развития, исход и оценить значение; определить морфологические проявления хронической церебральной формы ишемической болезни, объяснить ее причины, механизм развития, исход и оценить значение Среди непосредственных причин острых нарушений мозгового кровообращения основное место занимают спазм, тромбоз и тромбоэмболия церебральных и прецеребральных (сонных и позвоночных) артерий. Огромное значение имеет психоэмоциональное перенапряжение, ведущее к ангионевротическим нарушениям. В группе острых нарушений мозгового кровообращения, лежащих в основе цереброваскулярных заболеваний, выделяют транзиторную ишемию головного мозга и инсульт. Инсультом называют остро (внезапно) развивающееся локальное расстройство мозгового кровообращения, которое сопровождается повреждением вещества мозга и нарушениями его функции. Различают: o o геморрагический инсульт, представленный гематомой или геморрагическим пропитыванием вещества мозга (в том числе и субарахноидальное кровоизлияние); ишемический инсульт, морфологическим выражением которого является инфаркт или серое размягчение мозга. Морфология транзиторной ишемии головного мозга представлена сосудистыми расстройствами (спазм артериол, плазматическое пропитывание их стенок, периваскулярный отек и мелкие единичные геморрагии) и очаговыми изменениями мозговой ткани (отек, дистрофические изменения нейронов). Эти изменения обратимы; на месте бывших мелких геморрагий могут определяться периваскулярные отложения гемосидерина. При образовании гематомы мозга, которая встречается в 85% при геморрагическом инсульте, находят выраженную альтерацию стенок артериол и мелких артерий с образованием микроаневризм и разрывом их стенок. В месте кровоизлияния ткань мозга разрушается, образуется полость, заполненная свертками крови и размягченной тканью мозга (красное размягчение мозга). Кровоизлияние локализуется чаще всего в подкорковых узлах головного мозга (зрительный бугор, внутренняя капсула) и мозжечке. Размеры его бывают разными: иногда оно охватывает всю массу подкорковых узлов, кровь прорывается в боковые, III и IV желудочки мозга, просачивается в область его основания. Инсульты с прорывом в желудочки мозга всегда заканчиваются смертью. Если больной переживает инсульт, то по периферии кровоизлияния в ткани мозга появляется много сидерофагов, зернистых шаров, клеток глии и свертки крови рассасываются. На месте гематомы образуется киста с ржавыми стенками и буроватым содержимым. У больных, длительно страдавших мозговой формой гипертонической болезни и умерших от инсульта, наряду со свежими кровоизлияниями нередко находят кисты как следствие бывших ранее геморрагий. Ишемический инфаркт мозга, образующийся при тромбозе атеросклеротически измененных прецеребральных или церебральных артерий, имеет разнообразную локализацию. Это – самое частое (75% случаев) проявление ишемического инсульта. Выглядит ишемический инфаркт как очаг серого 372 размягчения мозга. При микроскопическом исследовании среды некротических масс можно обнаружить погибшие нейроны. Осложнения инсультов (кровоизлияний и инфарктов мозга), как и их последствий (кисты мозга),– параличи. Мозговые инсульты – частая причина смерти больных атеросклерозом и гипертонической болезнью. КАРДИОМИОПАТИИ Актуальность проблемы Кардиомиопатии (от греч. kardia – сердцe, myos – мышца, pathos – болезнь) – группа заболеваний, характеризующихся первичными дистрофическими изменениями миокарда. Эта группа включает различные заболевания некоронарного и неревматического происхождения, разные по этиологии (метаболические, эндокринные и другие) и патогенезу, но сходные клинически. Основное клиническое проявление кардиомиопатий –