Procese biologice distructive - distrugerea celulelor și țesuturilor în timpul vieții organismului sau după moartea acestuia . Aceste modificări sunt larg răspândite și apar atât în condiții normale, cât și patologice. Distrugerea biologică, împreună cu modificările degenerative (distrofice), se referă la procese alternative .
Există patru forme de distrugere biologică:
Moartea celulară, degradarea structurilor intercelulare și necroza se dezvoltă nu numai în procesele patologice , ci și în cursul vieții, de exemplu, necroza periodică a mucoasei uterine ( endometru ) la femeile de vârstă reproductivă. Mai mult, se poate vorbi de moarte celulară în cazul distrugerii celulelor în cultură (in vitro), adică. în afara corpului.
Termenul de „necroză” în patologia modernă are două semnificații – necroza ca distrugere tisulară in vivo și ca formă de moarte celulară, alternativă la apoptoză (oncoză). Volumele acestor concepte coincid doar parțial. În unele cazuri, ele caracterizează procese independente unele de altele. Prin urmare, pentru a desemna forma morții celulare, este recomandabil să folosiți termenul „oncoză”, iar conceptul de „necroză” pentru a părăsi sensul său clasic.
Moartea celulară este distrugerea atât a celulelor individuale, cât și a celulelor din compoziția țesutului pe moarte .
Teoria morții celulare este una dintre domeniile cu cea mai rapidă dezvoltare din biologie . Acest lucru se datorează nu numai interesului teoretic, ci și nevoilor practice ale medicinei clinice . Știind cum moare celula, este posibil să se dezvolte tehnologii care să prevină sau să intensifice acest proces, pe baza intereselor organismului bolnav.
I. Semnificație biologică generală
II. Mecanismul morții celulare
Moartea celulară fiziologică și legată de vârstă, de regulă, are loc prin mecanismul apoptozei . Moartea celulară violentă poate fi realizată atât prin apoptoză, cât și prin oncoză.
I. Moartea celulară fiziologică (naturală). Moartea fiziologică a celulelor este distrugerea celulelor în timpul ontogenezei normale . Datorită pierderii naturale a celulelor, este reglată constanța compoziției țesutului ( homeostazia structurală sau tisulară ) . Un alt mecanism de reglare a acestuia este regenerarea , care asigură reînnoirea și restaurarea elementelor tisulare.
II. Moartea celulară violentă. O formă violentă de moarte celulară este un fenomen patologic care stă la baza necrozei . Moartea celulară violentă are loc atunci când sunt expuse la un factor dăunător excesiv . Natura agentului patogen în acest caz poate fi diferită - fizică, chimică, biologică.
III. Moartea celulară (senilă) legată de vârstă. Moartea celulară legată de vârstă este observată în organismul îmbătrânit. Deoarece nu există o atitudine clară față de bătrânețe și procesele de îmbătrânire (normă sau patologie) în știința modernă, această formă de moarte celulară este adesea distinsă într-o categorie independentă.
Din punct de vedere biologic general, moartea celulară legată de vârstă ar fi potrivit să fie considerată ca un fel de fiziologic, deoarece îmbătrânirea este o etapă naturală a ontogenezei . Cu toate acestea, din punctul de vedere al medicinei, îmbătrânirea este un fundal pe care se dezvoltă diverse boli , iar cele existente devin mai severe și, prin urmare, ar fi greșit să considerăm procesele de îmbătrânire ca fiind pur fiziologice.
Îmbătrânirea se bazează pe reprimarea determinată genetic a sintezei proteinelor . Cantitatea totală de material proteic nou sintetizat, în primul rând enzime , într-o celulă îmbătrânită scade progresiv, ceea ce provoacă o încălcare a metabolismului celular , iar modificările degenerative ale celulelor îmbătrânite duc la moartea acestora. Alături de inhibarea sintezei proteinelor implicate în metabolismul energetic și plastic, există o inhibare a sintezei enzimelor care controlează starea ADN-ului celular ( enzimele de reparare a ADN-ului ), ceea ce contribuie la acumularea de erori în structura ereditară. material și sinteza proteinelor defecte funcțional pe o matrice defectuoasă. Atrofia organelor într-un organism în vârstă (atrofie legată de vârstă ) și scăderea activității lor funcționale (insuficiență de organe multiple), caracteristică bătrâneții, se datorează tocmai morții celulare legate de vârstă.
Există două mecanisme principale de moarte celulară:
1. formă activă ( apoptoză ) - o formă de moarte celulară, care se realizează cu participarea unui mecanism special de autodistrugere determinat genetic, care necesită cheltuirea energiei ATP .
2. formă pasivă de moarte celulară ( oncoză ) - o formă de moarte celulară, în care nu există nicio activare a mecanismului de autodistrugere a celulelor, determinat genetic, dependent de energie.
În timpul apoptozei într-o celulă, sunt activate gene speciale (gene letale ) , pe a căror matrice sunt sintetizate proteine speciale care asigură distrugerea celulei ( proteine letale ). În acest caz, celula nu ar trebui să experimenteze un deficit energetic, deoarece. Procesele de apoptoză necesită anumite aporturi de energie, motiv pentru care apoptoza este uneori numită forma dependentă de energie ( dependentă de ATP ) a morții celulare. În condiții de hipoxie severă și insuficiență a compușilor cu energie înaltă din celulă, apoptoza nu se dezvoltă.
În timpul morții pasive, nu are loc activarea genelor letale și sinteza proteinelor letale; celula moare pe fondul unei deficiențe energetice progresive din cauza influenței unui agent patogen extern sau este distrusă instantaneu sub influența unui iritant foarte puternic, de exemplu, sub acțiunea unei flăcări deschise sau a unor substanțe chimice agresive. Moartea celulară pasivă poate fi comparată cu uciderea, iar apoptoza - cu sinuciderea ( "sinucidere celulară" ).
Aici sunt subliniate aspectele patoanatomice ale problemei apoptozei.
Programul de apoptoză poate fi activat de receptori specifici de pe suprafața celulei ( mecanismul exogen de inducere a apoptozei), sub influența proteinei p53 în cazul leziunilor ireversibile ADN ( mecanism endogen ) și în absența inhibitorilor de apoptoză în substanța intercelulară ( "moarte implicită" ).
Clasificarea formelor de apoptozăExistă trei forme de apoptoză:
Apoptoza naturală se dezvoltă în condiții fiziologice : în perioada embriogenezei , în timpul eliminării celulelor deteriorate și a celulelor într-o stare de diferențiere terminală , în procesul de involuție a organelor , în timpul diferențierii anumitor tipuri de celule și, de asemenea, la un nou-născut datorat . la stresul la naștere . Scopul principal al apoptozei naturale este remodelarea țesuturilor și menținerea homeostazei tisulare (structurale) . Încălcarea implementării apoptozei naturale duce la dezvoltarea așa-numitelor boli asociate apoptozei ( boli autoimune , tumori maligne etc.).
Apoptoza indusă este cauzată sau intensificată de factori externi care nu au semnificație fiziologică. De exemplu, apoptoza celulelor tumorale maligne este îmbunătățită sub influența radiațiilor sau chimioterapiei , apoptoza celulelor limfoide se dezvoltă cu sindromul de suferință .
Există următoarele forme de apoptoză indusă:
1. Apoptoza de suferință - apoptoza celulelor, în primul rând celulelor limfoide , care se dezvoltă datorită unei concentrații mari de glucocorticoizi endogeni în sindromul de suferință. În acest caz, organele limfoide pot scădea semnificativ ( hipoplazia țesutului limfoid ), în special, la copii se dezvoltă transformarea accidentală a timusului .
2. Apoptoză infecțio-toxică - apoptoză care se dezvoltă sub influența produselor reziduale ale microorganismelor . Astfel, apoptoza epiteliului gastric sub influența Helicobacter pyloridis a fost bine studiată .
3. Apoptoză neinfecțioasă-toxică - apoptoză stimulată de diferite substanțe de origine neinfecțioasă, inclusiv agenți farmacoterapeutici ( citostatice , hormoni glucocorticoizi și analogi ai acestora).
4. Apoptoza ischemiei. Ischemie - lipsa aportului de țesut cu sânge arterial. În ischemie, apoptoza se dezvoltă datorită scăderii concentrației factorilor de supraviețuire distribuiți cu sângele arterial („ moarte implicită ”). Astfel, miezul (regiunea centrală) infarctului miocardic este format din cardiomiocite care sunt distruse prin apoptoză.
5. Apoptoză de hipersensibilitate - apoptoză care se dezvoltă sub influența celulelor imunocompetente în timpul reacțiilor alergice ( reacții de hipersensibilitate ). Agresiunea imunocitelor poate fi atât de pronunțată încât se formează necroză ( necroză alergică ) sau respingerea organului transplantat ( respingerea grefei ).
6. Apoptoză radiogenă - apoptoză stimulată prin expunerea la radiații ionizante . De exemplu, apoptoza radiogenă a celulelor tumorale maligne în timpul tratamentului cu radiații ; apoptoza celulelor limfoide expuse la radiații.
7. Apoptoză termogenă - apoptoză stimulată prin răcirea sau încălzirea țesuturilor și a culturilor celulare.
Morfogeneza apoptozeiÎn timpul apoptozei, se pot distinge trei etape (faze) verificate morfologic: retracția celulară (colapsul), fragmentarea celulară (formarea corpurilor apoptotice) și degradarea corpurilor apoptotice.
I. Stadiul retractiei celulare
Retragerea (colapsul) unei celule este o scădere a volumului acesteia. În acest caz, citoplasma și conținutul nucleului sunt compactate , matricea de organele (coagularea citoplasmei și cariopicnoza ). Nucleul și citoplasma percep coloranții mai intens decât de obicei (hipercromie).
II. Stadiul fragmentării celulare (formarea corpurilor apoptotice)
Ulterior, celula se descompune în mai multe părți legate de membrană ( corpi apoptotici ). Procesul de fragmentare celulară durează câteva minute (durata maximă cunoscută a apoptozei este de 7 zile). În țesuturile cu un conținut ridicat de celule fagocitare (de exemplu, în ficat, plămâni, organe limfoide), fragmentarea unei celule care moare prin apoptoză poate să nu aibă loc - o celulă apoptotică este recunoscută și fagocitată în stadiul de retracție (de exemplu, hepatocitele aflate în faza de retracție sunt numite corpuri de consilier ).
La microscopie cu lumină , corpurile apoptotice din preparatele colorate cu hematoxilină și eozină au un aspect caracteristic. Au dimensiuni mici (cele mai mari corpuri ajung la dimensiunea unui limfocit mic ). Forma corpurilor este de obicei rotundă. Aceeași formă o iau fragmentele de nucleu din corpurile apoptotice. Citoplasma și nucleul percep coloranții intens, astfel încât cromatina este colorată în albastru închis, citoplasma este roz închis sau roșu. O trăsătură caracteristică a proprietăților tinctoriale ale corpurilor apoptotice este colorarea lor uniformă. În plus, corpurile apoptotice sunt aproape întotdeauna localizate într-un grup la locul unei celule degradate. Dimensiunile corpurilor din interiorul clusterului sunt diferite.
III. Etapa de degradare a corpurilor apoptotice
Degradarea corpurilor apoptotice are loc în principal prin fagocitoza corpurilor de către macrofage și granulocite neutrofile .
Mecanismul oncozei a fost studiat cel mai amănunțit folosind moartea celulelor hipoxice ca exemplu . În patologia umană, moartea celulelor hipoxice este o problemă foarte urgentă, deoarece acest tip de moarte celulară determină dezvoltarea infarctului ca formă larg răspândită de necroză. Cunoașterea biochimiei acestui proces face posibilă crearea și introducerea în practica medicală a agenților farmacoterapeutici care asigură conservarea celulelor cu tulburări metabolice reversibile în zona hipoxiei . Acest lucru ajută la reducerea cantității de leziuni tisulare. Un studiu microscopic electronic al morții celulelor hipoxice a făcut posibilă distingerea mai multor etape ale acestui proces.
Mai jos este o schemă generalizată a oncozei, care nu ia în considerare caracteristicile diferitelor tipuri de celule și natura agentului dăunător.
Fazele morții celulelor hipoxice:
Faza 1 - acumularea compensatorie de energie si acidificarea mediului intracelular . Hipoxia, care provoacă inhibarea fosforilării oxidative , duce la o deficiență a compușilor macroergici în celulă. O scădere a presiunii parțiale a oxigenului în celulă (în mod normal este de cel puțin 1 mm Hg) duce la activarea uneia dintre enzimele cheie ale glicolizei - fosfofructokinaza . Glicoliza, în ciuda eficienței sale nesemnificative, compensează pentru ceva timp producția de ATP în celulă. Cu toate acestea, în timpul glicolizei, acizii organici se formează în volume mari , în primul rând lactat , care provoacă acidificarea mediului intracelular ( acidoză intracelulară ).
O scădere a pH -ului intracelular stabilizează membranele celulare și promovează formarea heterocromatinei , în urma căreia nucleul celular scade („ridurile”) și percepe intens coloranții nucleari ( hipercromie sau hipercromatoză ). Stabilizarea membranei și formarea heterocromatinei sunt procese compensatorii, deoarece duce la o scădere a intensității metabolismului în celulă datorită inactivării transportului membranar și reprimării unei părți a genomului . Acest lucru este important pentru o celulă aflată în stare de deficit energetic, deoarece prin reducerea intensității metabolismului, celula își păstrează resursele și poate exista mai mult timp în condiții nefavorabile. Un astfel de mod economic oferă o șansă suplimentară pentru supraviețuire celulei.
Hipercromia nucleului și încrețirea acestuia în anatomia patologică sunt denumite prin termenul de „ cariopicnoză ”. Citoplasma, din cauza acidozei intracelulare, începe să perceapă coloranții bazici (de exemplu, hematoxilina ), adică. prezintă proprietăți bazofile . Anterior, o astfel de modificare a proprietăților tinctoriale ale citoplasmei era considerată coagularea (compactarea) a acesteia.
Condiția descrisă mai sus este tipică nu numai pentru celulele cu deficit de oxigen, ci și pentru unele celule ale tumorilor maligne , numite hipoxice . Spre deosebire de celulele normale, celulele tumorale hipoxice sunt adaptate existenței pe termen lung la valori relativ scăzute ale presiunii parțiale a oxigenului în mediu. Prin urmare, nucleul lor este hipercromic, iar citoplasma are o nuanță bazofilă mai mult sau mai puțin pronunțată. Celulele hipoxice au un potențial malign semnificativ. Ele nu sunt doar adaptate la deficitul de oxigen, ci sunt și celule tumorale radiorezistente ; rezistent la radiațiile ionizante , care este utilizat în tratamentul neoplasmelor maligne ( radioterapie ).
Faza 2Faza 2 - decompensarea producţiei de energie şi începutul hidratării celulare . Odată cu progresia hipoxiei, mecanismul compensator pentru sinteza macroergilor este mai devreme sau mai târziu epuizat. În primul rând, acest lucru se datorează consumului de glicogen și lipide stocate mai devreme în celulă , precum și încetării furnizării de glucoză și alte substraturi energetice din exterior. Concentrația de ATP restabilită datorită glicolizei scade din nou.
Deficitul energetic afectează în primul rând activitatea canalelor ionice plasmalemei , în special Na-K-ATPaza . Ca urmare a activității insuficiente a acestor canale, celula pierde potasiu și devine saturată cu sodiu , care intră în protoplasmă din sectorul interstițial de-a lungul gradientului de concentrație . Ionii de sodiu, spre deosebire de ionii de potasiu, au o activitate osmotică semnificativ mai mare (hidrofilitate). După sodiu, apa intră în celulă, care este inițial concentrată în cisternele reticulului endoplasmatic .
Pe modelele de difracție a electronilor , ei arată ca niște bule mici cu conținut de lumină. În patologia clasică, aceste vezicule sunt numite " vacuole " prin analogie cu vacuolele celulelor vegetale, iar procesul de formare a acestora se numește distrofie hidropică ( vacuole , hidropizie ) . Datorită hidratării, severitatea acidozei intracelulare scade , adică. Hidratarea moderată a celulei cu deficit de oxigen este un mecanism compensator.
Nucleul încrețit în prima fază a oncozei începe să se îndrepte și să crească datorită pătrunderii apei în nucleoplasmă. Nucleul devine mai ușor, dar acest lucru nu se datorează eucromatinizării , ci hidratării . În patologie, o astfel de modificare a nucleului se numește umflare disfuncțională a nucleului . Heterocromatina se descompune în aglomerări mici și este distribuită uniform pe teritoriul nucleului sau concentrată sub kariolemă ( hipercromatoza peretelui nucleului ).
Faza 3Faza 3 - creșterea hidratării celulare și apariția unor modificări vizibile în mitocondrii . Dacă hipoxia nu este eliminată, procesele de deteriorare a celulei trec la o etapă calitativ nouă, implicând centrele de producere a energiei - mitocondriile . Primul semn de deteriorare hipoxică a mitocondriilor este condensarea (densificarea) matricei lor, ca urmare a căreia arată întunecat (dens în electroni) pe modelele de difracție a electronilor. Spațiul intermembranar se extinde, datorită căruia volumul total al mitocondriilor rămâne același. Cea mai importantă structură funcțională a mitocondriilor, membrana interioară, este păstrată în acest stadiu; prin urmare, atunci când hipoxia este eliminată, activitatea vitală a celulei este complet restabilită.
Pe lângă modificările mitocondriilor, hidratarea celulară crește, vacuolele continuă să crească. Celula crește și datorită acumulării de apă în protoplasmă. Umflarea progresivă disfuncțională a nucleului.
Primele trei faze ale morții celulare hipoxice sunt reversibile ( paranecroză ), în ciuda unor anomalii morfologice și funcționale pronunțate. Acest lucru caracterizează un grad ridicat de rezistență și fiabilitate a proiectării sistemelor biologice.
Faza 4Faza 4 - distrugerea membranei interne a mitocondriilor . Această fază este începutul necrobiozei , o întrerupere ireversibilă a activității celulare. Evenimentul cheie este distrugerea endomembranei mitocondriale. Aceasta este precedată de umflarea lor (hidratare) și formarea de cristale de calciu în matrice ( noduli de calciu , incluziuni microcristaline ). Pe modelele de difracție a electronilor , mitocondriile par mărite, matricea lor este de obicei ușoară, cu pete negre de noduli de calciu.
Umbrele cristalelor de calciu au limite clare, diferite forme și dimensiuni. Formarea incluziunilor microcristaline are loc ca urmare a acumulării în matricea mitocondrială a ionilor de calciu care intră în celulă din sectorul interstițial de-a lungul gradientului de concentrație din cauza funcției afectate a canalelor de calciu ale membranei plasmatice . Acumularea selectivă a calciului în mitocondrii are loc deoarece canalele de calciu sunt localizate în membrana exterioară a acestor organite , pompând activ ionii de calciu în exces din hialoplasmă către matricea mitocondrială, astfel încât mitocondriile servesc ca depozit de calciu.
Distrofia hidropică și umflarea disfuncțională a nucleului progresează. Severitatea extremă a distrofiei hidropice se numește distrofie cu balon . În acest caz, vacuolele se contopesc între ele. Lizozomii sunt de asemenea mariti , fiind supusi unei hidratari intensive. Celula în ansamblu este mărită, nucleul ei este ușor ( bulos ), citoplasma este și ea ușoară ( optic goală ), deoarece datorită hidratării nu percepe bine coloranții. Uneori, citoplasma capătă un aspect „spumos” datorită prezenței multor vacuole apropiate .
Faza 5Faza 5 - distrugerea masivă a membranelor și pierderea informațiilor ereditare . Celula este mărită dramatic datorită hidratării. Sub influența presiunii hidrostatice , membranele nucleului și organelelor se rup . Hidrolazele eliberate de lizozomi sunt auto -activate în mediul acid al unei celule pe moarte și digeră conținutul acesteia, inclusiv scindarea enzimatică a cromatinei și distrugerea informațiilor ereditare. O astfel de autodigestie a celulei sub influența propriilor hidrolaze lizozomale se numește autoliză . În general, distrugerea celulei se numește citoliză (topirea citoplasmei - plasmoliza sau plasmoliza , topirea nucleului - carioliza sau carioliza ).
Astfel, principalele modificări ale nucleului sunt cariopicnoza, hidratarea (umflarea disfuncțională) și carioliza; modificări ale mitocondriilor - condensarea matricei, hidratare (umflare), formarea de noduli de calciu și distrugerea membranei; modificări ale cisternelor reticulului endoplasmatic și complexului Golgi - hidratare cu formarea de vacuole , fuziunea și distrugerea acestora; modificări ale lizozomilor - hidratare (umflare) și distrugere, însoțite de activarea hidrolazelor acide și autoliza celulară. Modificările citoplasmei în ansamblu se caracterizează prin bazofilie, hidratare și plasmoliză.
Calciul este un declanșator al necrobiozeiUn rol important în mecanismul oncozei îl joacă calciul , deoarece. ionii de calciu provoacă leziuni ireversibile endomembranei mitocondriale , din cauza cărora celula trece de punctul de ireversibilitate și moartea ei devine inevitabilă.
Calciul este predominant un ion extracelular . În interiorul celulei, calciul este de 1000-10000 de ori mai puțin decât în mediul extracelular . Mitocondriile sunt depozite de calciu: 90% din calciul intracelular este localizat în aceste organite
. Controlul strict al distribuției calciului în celulă se datorează faptului că calciul ionizat (liber), fiind un mesager secundar, activează diferite procese, în special, activează fosfolipazele implicate în distrugerea membranelor celulare.
Cu o deficiență de ATP în celulă, activitatea nu numai a canalelor ionice care controlează concentrația de sodiu și potasiu în celulă , ci și a pompelor de calciu este întreruptă. Calciul intră în celulă de-a lungul unui gradient de concentrație și se acumulează în matricea mitocondrială (calcificare mitocondrială ). Când rezerva de legare a calciului a matricei este epuizată, calciul apare în celulă deja în formă activă (liberă), contribuind la degradarea enzimatică a membranelor.
Utilizarea blocanților canalelor de calciu ( antagoniști de calciu ), care încetinesc fluxul de calciu în celula deteriorată, contribuie la prelungirea paranecrozei. S-a demonstrat că antagoniştii de calciu reduc cantitatea de afectare a muşchiului inimii atunci când sunt utilizaţi în terapia complexă a infarctului miocardic . Cu toate acestea, utilizarea blocanților canalelor de calciu singură nu poate preveni moartea celulelor. Acest lucru necesită eliminarea hipoxiei și normalizarea producției de energie în celulă, cu condiția ca celula să nu fi trecut încă de punctul de ireversibilitate.
Țesutul este format din celule și substanță intercelulară (matrice extracelulară). Volumul acestuia din urmă în unele țesuturi (în primul rând în țesutul conjunctiv fibros ) predomină asupra masei celulare, astfel încât procesele de distrugere izolată a substanței intercelulare pot dobândi o semnificație independentă. Degradarea reversibilă a substanței de bază a țesuturilor fibroase în anatomia patologică domestică a fost numită „ umflarea mucoidă ” (termenul a fost introdus de A. I. Strukov în 1961 ). În acest caz, acidul hialuronic cu greutate moleculară mare , care face parte din proteoglicani și fibrele de colagen , suferă hidroliză enzimatică. Progresia modificărilor poate duce la moartea celulelor și la dezvoltarea necrozei ( necroză fibrinoidă ), cu umflarea mucoidă moderat pronunțată, structura țesutului este complet restaurată după încetarea agentului patogen .
Necroza ca formă independentă de distrugere biologică se numește distrugere tisulară , adică un complex de celule și substanță intercelulară (și nu doar celule) într-un organism viu (in vivo). Deoarece aceasta implică moartea unei părți a unui organism multicelular, este uneori denumită „ moarte locală ”.
Adesea, necroza tisulară a unui organ vital duce la moartea organismului. În alte cazuri, moartea are loc în stadiul prenecrotic din cauza unor tulburări metabolice severe ale țesutului deteriorat.
Deși necroza se dezvoltă în țesutul format atât din celule, cât și din substanța intercelulară, evenimentul cheie al necrozei este moartea celulară (atât sub formă de oncoză, cât și de apoptoză). Uneori, în condiții de patologie, distrugerea țesuturilor începe cu degradarea substanței intercelulare , iar mai târziu celulele sunt implicate în proces. Acest lucru are loc în timpul dezvoltării așa-numitelor modificări fibrinoide în țesutul conjunctiv fibros și în țesutul pereților vasculari . Atâta timp cât procesul se limitează la liza structurilor intercelulare, modificările fibrinoide se numesc tumefiere fibrinoide ; atunci când celulele mor în focarul umflăturii fibrinoide, procesul se numește necroză ( necroză fibrinoidă ).
Principiile principale ale clasificării formelor de necroză sunt patogenetice (în funcție de mecanismul de dezvoltare a necrozei) și clinice și morfologice . Parțial, conținutul acestor clasificări coincide (de exemplu, un atac de cord este inclus în ambele principii de clasificare). În plus, clasificarea clinică și morfologică nu este corectă din punct de vedere logic, deoarece titlurile sale intersectează parțial, și în unele cazuri complet, volume de concepte. Deci, cangrena uscată poate fi atribuită în egală măsură necrozei coagulative, iar infarctul intestinal în același timp este cangrenă. În esență, tipologia clinică și morfologică a formelor de necroză cuprinde toți termenii folosiți în medicina practică care denotă necroză.
A. Principiul patogenetic
I. Necroza directă
II. Necroză indirectă
B. Principiul clinic și morfologic
Necroză directă - necroză a țesutului, care este direct afectată de factorul dăunător . În funcție de natura factorului dăunător, necroza directă este împărțită în două tipuri: traumatică și toxică.
Necroza indirectă este necroza tisulară care nu este direct afectată de factorul dăunător . Influența sa vizează mecanismele trofice care asigură activitatea vitală a țesutului. Deci, oprirea alimentării cu sânge a țesutului duce la ischemia acestuia (saturarea insuficientă a țesutului cu sânge arterial) și, în consecință, hipoxia și ischemia progresivă pot duce la dezvoltarea necrozei. Principalele mecanisme ale trofismului sunt circulația sângelui , inervația și răspunsul imun . În consecință, în funcție de mecanismele trofice perturbate, se disting trei variante de necroză indirectă: infarctul, necroza trofoneurotică și necroza alergică.
Necroză coagulativă - necroză în care detritusul (țesutul distrus) are o consistență densă din cauza deshidratării (deshidratării).
Etimologie. Termenul este derivat din lat. coagulare - coagulare, compactare.
Clasificare. Cele mai importante sunt următoarele trei forme de necroză coagulativă - cazeoasă , Zenker și fibrinoidă.
1. Necroză cazeoasă ( coagulată ) - necroză coagulativă, în care detritusul are o culoare apropiată de alb (gri albicios, gri deschis). Culoarea detritusului în această formă de necroză este reflectată în cuvântul „caseous” (greacă caseos - lapte). Cu fragmentarea spontană a detritusului cazeos sau frământarea acestuia, ia forma unei mase sfărâmicioase asemănătoare cu brânza de vaci, de unde a doua denumire de necroză cazeoasă este coagulată. Necroza cazeoasă în patologia umană este frecventă, dar cea mai caracteristică tuberculozei .
2. Necroza Zenker ( ceroasă ) - necroza coagulativă a mușchilor scheletici . Descris de patologul german din secolul al XIX-lea Friedrich Zenker ( 1825-1898 ) . Apare cu tifos și febră tifoidă , leziuni musculare . Detritusul are în același timp o culoare gălbuie și seamănă cu ceara .
3. Necroza fibrinoidă - necroza coagulativă a țesutului conjunctiv fibros și a pereților vaselor . Se dezvoltă în focare de inflamație cronică , cu patologie alergică (necroză alergică), cu hipertensiune arterială . De regulă, focarele de necroză fibrinoidă au dimensiuni microscopice.
Necroza colicuațională (umedă)Necroza colicuațională este necroza în care detritusul rezultat este bogat în umiditate.
Etimologie. Termenul provine din lat. coliquatio - topire, lichefiere.
Țesutul distrus devine moale, moale sau semi-lichid. Necroza umedă este mai frecventă în țesutul cerebral , în organele tractului digestiv , în plămâni . Necroza de colivație primară trebuie să fie distinsă de coligația secundară - topirea și lichefierea maselor de necroză uscată.
Atacul de cordUn atac de cord este o necroză care se dezvoltă ca urmare a circulației sanguine afectate în țesut.
Etimologie. Termenul provine din lat. infarctus - umplut, umplut, umplut. Acest concept în secolul al XIX-lea a început să fie folosit pentru a se referi la focare de necroză de o nuanță mai deschisă decât țesutul normal din jur; orga în același timp părea plină, „plină” cu mase străine.
Termenul „infarct” este utilizat în prezent în două sensuri: în plus față de varianta de necroză, unele procese paranecrotice (de exemplu, infarctul cu acid uric și infarctul cu bilirubină ) sunt denumite în mod tradițional infarct.
Clasificare. Infarctul în anatomia patologică este clasificat în funcție de trei principii principale - în funcție de mecanismul de dezvoltare, în funcție de culoarea țesutului distrus și în funcție de forma focarului de necroză pe secțiunea organului.
I. După mecanismul de dezvoltare (după tipul tulburării circulatorii emergente)
II. După culoarea țesutului distrus
III. După forma focarului de necroză pe secțiunea organului
Gangrena - necroza tesuturilor in contact cu mediul extern. Această definiție este în general acceptată în anatomia patologică, dar nu este corectă, deoarece. sub „mediul extern” pentru corpul uman este de obicei înțeles ca spațiul înconjurător și, prin urmare, gangrena ar trebui să fie numită numai necroză a pielii și a conjunctivei ochiului. Cu toate acestea, acest termen se referă și la necroza primară a unor astfel de organe interne precum stomacul , intestinele , apendicele cecului , vezica biliară , plămânii .
Etimologie. Termenul γάγγραινα , transformat în rusă în cuvântul „gangrenă”, a fost introdus în tradiția medicală europeană de către Hipocrate și format din verbul γραίνω - a roade, adică. „Gangrena” tradus literal din greaca veche înseamnă „ceva care roade [corpul]”, „ceva care devorează [carnea]”. Cu cangrena uscată a membrului, țesutul muribund devine negru, iar la granița cu țesuturile vii se formează o margine roșie aprinsă. Prezența unei corole de hiperemie în jurul țesuturilor înnegrite dă impresia de arsură, mocnire și carbonizare ulterioară a pielii , ceea ce a determinat vechiul nume „ anton fire ”, care denota cangrena uscată a extremităților distale în caz de otrăvire cu ergot .
Clasificare. Există două forme de gangrenă: uscată (mumificare) și umedă. Varietăți speciale de cangrenă umedă sunt decubit ( decubit, ulcer decubital ) și noma .
Sechester - un fragment de țesut distrus, situat liber printre țesuturile vii, care nu este supus autolizei (autodistrugerii) și organizării (adică nu este înlocuit cu țesut conjunctiv fibros ).
Etimologie. Termenul este derivat din lat. sequestrum - separare, smuls.
Cel mai adesea sechestratorii se formează în țesutul osos în osteomielita . Între sechestrator și țesutul viabil există un spațiu mai mult sau mai puțin pronunțat, de obicei sub formă de fante. Cu o exacerbare a procesului, acest spațiu este de obicei umplut cu exsudat purulent . Respingerea sechestratorilor ( sechestrarea ) are loc prin canalele emergente din țesuturile din jur. Astfel de canale ( fistule sau fistule ) se deschid pe suprafața pielii sau a membranei mucoase . Formarea fistulelor este asociată cu distrugerea țesuturilor din jurul sechesterului de către exudatul purulent. Din cauza exudatului purulent, sechestratorul este fragmentat; în același timp, se formează bucăți mai mici de detritus, care sunt îndepărtate din focarul de deteriorare cu puroi care curge prin fistule. Restaurarea țesuturilor ( repararea ) are loc după îndepărtarea completă a sechesterului.
Structura cutiei sechester. Sechesterul este situat în cavitatea sechesterului . Din partea țesutului viu, cavitatea este limitată la o capsulă de țesut fibros grosier (cicatrice) - capsulă sechestrală . Capsula este perforată de orificiile interne ale fistulelor. Cavitatea și capsula sunt unite prin conceptul de „ cutie sechestrală ”.
Sechestrarea trebuie să fie distinsă de mutilare și necrectomie .
Mutilarea este o respingere spontană (spontană) a unui organ necrotic sau a unei părți a acestuia. De exemplu, mutilarea mâinii cu gangrena ei , mutilarea apendicelui cu apendicita gangrenoasă .
Necrectomia este o îndepărtare chirurgicală (chirurgicală) a țesutului necrotic.
Distrugerea țesuturilor în condiții patologice trece prin mai multe etape calitativ diferite. Există stadii pre-necrotice, necrotice și post-necrotice ale necrozei:
I. Stadiul prenecrotic
II. Necroza (stadiul necrotic)
III. Necroliza (stadiul post-necrotic)
Necroza este precedată de modificări ale activității lor vitale sub formă de tulburări metabolice . În patologie, orice tulburări metabolice sunt denumite procese degenerative ( distrofice ) . Perioada de modificări degenerative într-o celulă care precede moartea acesteia poate fi lungă sau, dimpotrivă, de scurtă durată ( stare prenecrotică ). Există două faze ale etapei pre-necrotice: faza modificărilor degenerative reversibile ( paranecroză ) și faza modificărilor ireversibile ( necrobioză ). Totalitatea proceselor degenerative și necrotice din patologia generală se numește procese alterative (alteratio).
Distrugerea țesuturilor deja moarte - necroliza - poate avea loc în trei moduri: prin autodigestie ( autoliză ), prin fagocitoza detritusului de către celule specializate ( heteroliză ) și prin putrefacție (distrugerea detritusului de către microorganisme ).
Într -un studiu micromorfologic într-un țesut care se prăbușește, sunt relevate modificări caracteristice care apar atât în celule (modificări ale nucleului și citoplasmei ), cât și în substanța intercelulară . Principalul semn microscopic al necrozei este carioliza (absența nucleelor în celulele afectate). Inflamația (inflamația de demarcație) se formează în jurul țesutului distrus .
Modificări ale nucleilor celulari. Modificările degenerative precoce sunt însoțite de o scădere a nucleului și a hipercromiei acestuia ( cariopicnoză ). Modificările ulterioare depind de mecanismul morții celulare. Oncoza este însoțită de hidratarea nucleoplasmei și o creștere a nucleului, care arată ușor în secțiuni de țesut din cauza edemului ( umflarea nucleului ). În apoptoză , dimpotrivă, există o creștere a cariopicnozei. Modificările nucleului celular în timpul necrozei se termină cu dezintegrarea, fragmentarea acestuia ( cariorexie ). Distrugerea completă a nucleului este desemnată prin termenul „ carioliză ” ( carioliză ).
Modificări ale citoplasmei. Modificările citoplasmei depind de forma morții celulare. Apoptoza este însoțită de compactarea citoplasmei datorită deshidratării matricei ( coagularea citoplasmei ), în timp ce citoplasma se colorează mai intens, volumul acesteia scade. Odată cu moartea celulară pasivă, dimpotrivă, se dezvoltă edem progresiv (hidratare) al matricei hialoplasmei și organelor . Hidratarea structurilor citoplasmatice ale celulelor parenchimatoase în patologie este denumită „ distrofie hidropică ”, iar un edem pronunțat al organitelor ( reticul endoplasmatic , mitocondrii , elemente ale complexului Golgi etc.) se numește „ distrofie cu balon ” sau „ focal ”. necroza celulelor colliquat ”. Fragmentarea („dezintegrarea aglomerată”) a citoplasmei este denumită în mod obișnuit „plasmorhexis”, cu toate acestea, plasmorhexis se dezvoltă complet numai în timpul apoptozei (faza de formare a corpurilor apoptotice). Distrugerea citoplasmei se numește plasmoliză (plasmoliză).
Modificări ale structurilor intercelulare. În timpul necrozei, structurile matricei extracelulare (substanța fundamentală și fibrele) sunt de asemenea distruse. Proteoglicanii (substanța principală a țesutului conjunctiv fibros) se depolimerizează cel mai rapid , fibrele reticulare (reticulină) sunt distruse cel mai mult. Fibrele de colagen cresc mai întâi din cauza edemului (umflarea), apoi se devoluează (se separă în fire mai subțiri) și se prăbușește ( colagenoliză ). Fibrele elastice se rup în fragmente separate ( elastorhexis ), după care sunt distruse ( elastoliza ).
Detritusul este îndepărtat din țesutul afectat (resorbit) în timpul așa-numitei inflamații de demarcație cu participarea granulocitelor neutrofile și a macrofagelor (histiocite).
Inflamație de demarcație - inflamație care se dezvoltă în jurul focarului de necroză . Inflamația de demarcație, ca și inflamația în general, oferă condițiile pentru restabilirea integrității țesutului deteriorat.
Principalele semne microscopice ale inflamației sunt pletora vasculară ( hiperemie inflamatorie ), edemul țesutului perivascular ( edem inflamator ) și formarea unui infiltrat de celule inflamatorii în acesta . Granulocitele și monocitele migrează din lumenul vaselor cu sânge complet la locul leziunii tisulare . Granulocitele neutrofile , datorită enzimelor lor lizozomale și metaboliților activi de oxigen, topesc detritus și contribuie la lichefierea acestuia. Detritusul preparat în acest fel este apoi fagocitat de macrofage (histiocite) formate din monocite din sânge sau migrând aici din zonele apropiate de țesut conjunctiv fibros .
După îndepărtarea (resorbția) detritusului, are loc refacerea (repararea) țesutului deteriorat.
De regulă, focarele de distrugere de dimensiuni mici cu un curs adecvat de inflamație de demarcație sunt complet restaurate (reparație completă - restituire ), adică. tesut asemanator acestuia se regenereaza in locul celui deteriorat.
Cu cantități mari de leziuni tisulare, precum și cu anumite încălcări ale inflamației demarcației, focarul necrozei este înlocuit cu țesut cicatricial (țesut fibros dens, neformat, cu vascularizație scăzută). O astfel de reparare a țesuturilor se numește reparație incompletă , sau substituție , iar procesul de înlocuire a detritusului cu țesut conjunctiv fibros se numește organizare .
Țesutul cicatricial poate suferi modificări degenerative - hialinoză și petrificare . Uneori se formează țesut osos în cicatrice ( osificare ). În plus, se poate forma o cavitate ( chist ) la locul necrozei, cum ar fi în țesutul cerebral .
Patologia inflamației de demarcațieCursul inflamației de demarcație poate fi perturbat. Legătura sa cea mai vulnerabilă este funcția granulocitelor neutrofile , prin urmare, se disting două tipuri principale de patologie a inflamației de demarcație, asociate cu o activitate insuficientă sau crescută a acestor celule în leziune.
1. Activitatea insuficientă a granulocitelor neutrofile în zona necrozei, de regulă, este asociată cu prezența factorilor care împiedică chemotaxia (mișcarea direcționată a acestor celule către locul de deteriorare). În același timp, o parte din detritus, uneori semnificativă, rămâne în țesut, puternic compactat din cauza deshidratării și înconjurat de țesut cicatricial, care formează o capsulă în jurul maselor necrotice. Astfel, Mycobacterium tuberculosis inhibă de obicei migrarea granulocitelor neutrofile, prin urmare, în focarele leziunilor tuberculoase, detritusul cazeos este resorbit lent și persistă mult timp (persista). O persistență deosebit de caracteristică a detritusului cazeos este observată într-o formă de tuberculoză secundară precum tuberculomul .
2. Activitatea crescută a granulocitelor neutrofile apare atunci când detritusul este contaminat cu microorganisme , în primul rând bacterii piogene . Inflamația purulentă care se dezvoltă în focarul necrozei se poate răspândi la țesuturile sănătoase adiacente și, în cele din urmă, poate duce la septicopiemie .
Există rezultate favorabile (resorbția completă a detritusului, urmată de restabilirea țesutului deteriorat), relativ favorabile (persistența detritusului, organizarea acestuia, pietrificarea, osificarea, formarea chistului la locul necrozei) și nefavorabile (fuziune purulentă) ale necrozei.
Distrugerea țesuturilor corpului după moarte are loc prin autoliză și putrefacție.
Autoliza - autodigestia organelor ale căror țesuturi sunt bogate în enzime hidrolitice sau alte substanțe agresive (de exemplu, acizi biliari ).
Pancreomalacia post-mortem ( autoliza pancreatică ), gastromalacia ( autoliza mucoasei gastrice ) și autoliza mucoasei vezicii biliare se dezvoltă cel mai rapid . Când sucul gastric curge în esofag și tractul respirator, țesuturile lor suferă, de asemenea, autoliză ( esofagomalacia , bronchomalacia și pneumomalacia acidă ).
Putreirea se dezvoltă sub acțiunea microorganismelor . Cel mai activ se desfășoară în intestin , răspândindu-se treptat în alte organe și țesuturi. Culoarea verde murdară caracteristică a țesutului putrezit se datorează sulfurei de fier . Degradarea poate fi însoțită de dezvoltarea emfizemului cadaveric - formarea de substanțe gazoase în țesuturile cadavrului. Țesuturile dobândesc în același timp un aspect spumos și se creptă (trosnește, strâng) la palpare.