Нарушение механизмов энергообеспечения клеток.

3. Нарушение механизмов энергообеспечения клеток.

Расстройства энергетического обеспечения клетки.

Энергоснабжение клетки может расстраиваться на этапах ресинтеза, транспорта и

утилизации энергии АТФ.

Главная причина расстройств - гипоксия (недостаточное снабжение клеток кислородом и нарушение биологического окисления).

• Ресинтез АТФ нарушается в результате дефицита кислорода и субстратов

метаболизма, снижения активности ферментов тканевого дыхания и гликолиза, а также

повреждения и разрушения митохондрий (в которых осуществляются реакции цикла

Кребса и со- пряжѐнный с фосфорилированием АДФ перенос электронов к

молекулярному кислороду).

• Транспорт энергии. Заключѐнная в макроэргических связях энергия АТФ поступает к

эффекторным структурам (миофибриллы, ион-

ные насосы и др.) с помощью АДФ-АТФ-транслоказы и КФК. При повреждении этих

ферментов или мембран клеток нарушается функция эффекторных структур.

• Утилизация энергии может быть нарушена преимущественно за счѐт уменьшения

активности АТФаз (АТФаза миозина, Na+K+-АТФаза плазмолеммы, протонная и калиевая

АТФаза, Са2+-АТФаза и др.), КФК, адениннуклеотидтрансферазы.

4. Значение дисбаланса ионов натрия, калия, кальция и жидкости в механизмах повреждения клетки.

Дисбаланс ионов и воды.

Внутриклеточная жидкость содержит примерно 65% всей воды организма и

характеризуется низкими концентрациями Na+ (10 ммоль/л), Cl- (5 ммоль/л), HCO -3 (10

ммоль/л), но высокой концентрацией K+ (150 ммоль/л) и PO 3-4 (150 ммоль/л). Низкая

концентрация Na+ и высокая концентрация K+ обусловлены работой Na+,K+-АТФазы,

выкачивающей Na+ из клеток в обмен на K+. Клеточный дисбаланс ионов и воды

развивается вслед за расстройствами энергетического обеспечения и повреждением

мембран.

К проявлениям ионного и водного дисбаланса относятся:

❖ изменение соотношения

отдельных ионов в цитозоле;

❖ нарушение трансмембранного соотношения ионов;

❖гипергидратация клеток;

❖ гипогидратация клеток;

❖ нарушения электрогенеза.

• Изменения ионного состава обусловлены повреждениями мембранных АТФаз и

дефектами мембран. Так, вследствие нарушения работы Na+,K+-АТФазы происходит

накопление в цитозоле избытка Na+ и потеря клеткой K+.

• Осмотическое набухание и осмотическое сморщивание клеток.

• Гипергидратация. Основная причина гипергидратации повреждѐн- ных клеток -

повышение содержания Na+, а также органических веществ, что сопровождается

увеличением в них осмотического давления и набуханием клеток. Это сочетается с

растяжением и микроразрывами мембран. Такая картина наблюдается, например, при осмотическом гемолизе эритроцитов. Гипогидратация клеток наблюдается, например, при

лихорадке, гипертермии, полиурии, инфекционных заболеваниях (холере, брюшном

тифе, дизентерии).

Эти состояния ведут к потере организмом воды, что сопровождается выходом из клеток жидкости, а также органических и неорганических водорастворимых соединений.

Состояние взвешенных в растворе NaCl эритроцитов. По оси абсцисс: концентрация (С)

NaCl (ммоль/л); по оси ординат: объѐм клеток (V). При концентрации NaCl 154 ммоль/л

объѐм клеток такой же, как и в плазме крови (изотонический раствор NaCl), При

увеличении концентрации NaCl (гипертонический раствор NaCl) вода выходит из

эритроцитов, и они сморщиваются. При уменьшении концентрации NaCl (гипотонический

раствор NaCl) вода входит в эритроциты, и они набухают. При гипотоничности раствора,

примерно в 1,4 раза превышающей значение изотонического раствора, происходит

разрушение мембраны. [5].

• Нарушения электрогенеза (изменения характеристик мембранного потенциала - МП и

потенциалов действия - ПД) имеют существенное значение, поскольку они нередко

являются одним из важных признаков наличия и характера повреждения клеток.

Примером могут служить изменения ЭКГ при повреждении клеток миокарда,

электроэнцефалограммы при патологии нейронов головного мозга, электромиограммы

при изменениях в мышечных клетках.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 Следующая ⇒