В результате распада эритроцитов и гемоглобина
Смешанные дистрофии. Патогенез смешанных дистрофий.
Подробности
О смешанных дистрофиях говорят в тех случаях, когда проявления нарушенного метаболизма выявляются как в паренхиме, так и строме, стенке сосудов органов и тканей.
1. Нарушения обмена хромопротеидов ( эндогенные пигментации)
Хромопротеиды – окрашенные белки, или эндогенные пигменты, играют важную роль в организме. С помощью гемоглобина и цитохромов осуществляется дыхание, с помощью хромопротеидов происходит выработка секретов (желчь) и инкретов (серотонин), защита организма от воздействия ультрафиолетового излучения (меланин), пополнение запасов железа (ферритин), баланс витаминов (липохромы) и т.д. Обмен пигментов регулируется вегетативной нервной системой, эндокринными железами, он тесно связано с функцией органов кроветворения и системы моноцитарных фагоцитов.
Классификация:
1. Нарушения обмена гемоглобиногенных пигментов
В результате физиологического распада эритроцитов и гемоглобина образуются пигменты ферритин, гемосидерин и билирубин. В патологических условиях гемолиз может быть резко усилен. В этих условиях может появляться ряд новых пигментов: гематоидин, гематины, порфирин.
Пигменты:
-гемоглобин – железопротеид, содержит двухвалентное железо
-ферритин – железопротеид, в составе двухвалентное железо. В норме обладает дисульфидным мостиком. При недостатке кислорода происходит восстановление ферритина в активную форму SH-ферритин, который обладает вазопаралитическим и гипотензивными действиями.
-гемосидерин – полимер ферритина.
-билирубин – желчный пигмент. Не содержит железа, представлен красно-желтыми кристаллами.
-гематоидин – не содержащий железа пигмент, кристаллы которого имеют вид ярко-оранжевых ромбических пластинок или иголок. Возникает при распаде эритроцитов и гемоглобина внутриклеточно, но при гибели клеток оказывается свободно лежащим среди некротических масс.
-гематины – окисленная форма гема. Имеют вид темно-коричневых или черных ромбовидных кристаллов или зерен, содержат железо в связанном состоянии.
а) гемомеланин (малярийный пигмент). Возникает из простетичской части гемоглобина под влиянием плазмодиев малярии, паразитирующих в эритроцитах. При разрушении эритроцитов малярийный пигмент попадает в кровь и подвергается фагоцитозу макрофагами селезенки, печени, костного мозга и т.д.
б) солянокислый гематин – гемин – пигмент эрозии и язв желудка. Область дефекта слизистой приобретает буро-черный цвет.
в) формалиновый пигмент – в виде черно-коричневых игл или гранул встречается в тканях при фиксации их в кислом формалине
-Порфирины – предшественники простетической части гемоглобина, имеют гем и тетрапиррольное колько (но без железа).
Железосодержащие пигменты выделяют с помощью окраской гематоксилином-эозином (окрашивание в оранжевый) и с помощью окраски по Перлсу (с образованием берлинской лазури).
1) гемосидероз
Наблюдается избыточное образование гемосидерина, однако, обнаруживаются почти все гемоглобиногенные пигменты.
Общий или распространенный гемосидероз наблюдается при внутрисосудистом разрушении эритроцитов (интраваскулярный гемолиз) и встречается при болезнях системы кроветворения (Анемии, гемобластозы), интоксикациях гемолитическими ядами, некоторых инфекционных заболеваниях и т.д. Обломки эритроцитов, гемоглобин идут на построение гемосидерина. Появляется большое число сидерофагов, которые не успевают поглощать гемосидерин, загружающий межклеточное вещество. В результате коллагеновые и эластические волокна пропитываются железом. Селезенка, печень, костный мозг и лимфатические узлы при этом становятся ржаво-коричневыми.
Местный гемосидероз
При местном гемосидерозе наблюдается экстраваскулярное разрушение эритроцитов. Примером может служить обычный синяк.
2) гемохроматоз
Первичный гемохроматоз – самостоятельное заболевание из группы болезней накопления. Передается доминантно-аутосомным путем и связано с наследственным дефектом ферментов тонкой кишки, что ведет к повышенному всасыванию пищевого железа, которое в виде сидерина откладывается в большом количестве в органах. Одновременно в органах растет содержание ферритина, меланина. Основные симптомы: бронзовая окраска кожи, пигментный цирроз печени, пигментная кардиомиопатия с нарастающей недостаточностью.
Вторичный гемохроматоз – заболевание, развивающееся при приобретенной недостаточности ферментных систем, обеспечивающих обмен пищевого железа, что ведет к распространенному гемосидерозу.
3) желтухи
-надпеченочная (гемолитическая)
Характеризуется повышенным образование билирубина в связи с увеличенным распадом эритроцитов. Вследствие недостаточности захвата билирубина гепатоцитами его уровень в крови остается повышенным. Наблюдается при инфекциях (сепсис, малярия, возвратный тиф) и интоксикациях (гемолитические яды), при аутоиммунных заболеваниях. Может развиваться и при массивных кровоизлияниях, геморрагических инфарктах.
-печеночная (паренхиматозная)
Возникает при поражении гепатоцитов, в результате чего нарушается захват ими билирубина, конъюгация его с глюкуроновой кислотой и экскреция. Наблюдается при остром и хроническом гепатитах, циррозах печени, медикаментозных повреждениях, беременности.
-подпеченочная (механическая)
Связана с нарушением проходимости желчных протоков, что затрудняет экскрецию и определяет регургитацию желчи. Развивается при обтурации протоков камнями, при опухолях.
При застое желчи в печени возникают очаги некроза с последующим замещением их соединительной тканью и развитием цирроза (вторичный билиарный цирроз).
4) Порфирии
Характерны порфиринемия и порфиринурия, резкое повышение чувствительности к ультрафиолетовым лучам.
Приобретенная порфирия наблюдается при интоксикациях (свинец, сульфазол, барбитураты), авитаминозах (пеллагра), некоторых заболеваниях печени. Отмечаются нарушения функций нервной системы, повышенная чувствительность к свету, нередко развивается желтуха, пигментация кожи, в моче обнаруживаются порфирины.
Врожденная порфирия – редкое наследственное заболевание. При нарушении синтеза порфирина в эритробластах развивается эритропоэтическая форма (гемолитическая анемия, поражение ЦНС и ЖКТ, коричневые зубы, кости, желто-красная моча), а при нарушении синтеза порфирина в гепатоцитах – печеночная форма порфирии (печень увеличена, серо-коричневого цвета, в ожиревших гепатоцитах – отложения порфиринов и гемосидерина).
5) Интоксикации
-ферритинемия
Повышение содержания ферритина в крови. Вызывает сосудистый коллапс из-за нарушения дисульфидного мостика.
-гемоглобинемия
Повышенное содержание свободного гемоглобина в плазме крови, указывает на гемолиз.
2. Нарушения обмена протеиногенных пигментов
К протеиногенным пигментам относятся:
-меланин
Буро-черный пигмент, с которым у человека связана окраска кожи, волос, глаз. Синтез происходит в меланоцитах, имеющих нейроэктодермальное происхождение.
-пигмент гранул энтерохромаффинных клеток
-адренохром.
Накопление этих пигментов служит проявлением ряда заболеваний.
1) гипермеланоз
Нарушение заключается в усиленном образовании меланина.
а) распространённые
-кахектическая меланодермия – возникает при изнуряющих заболеваниях
– авитаминозная меланодермия – пеллагра, скорбут
– токсическая – отравления углеводородами
– эндокринная – при болезни Аддисона. Обусловлен поражением надпочечников (туберкулезной или опухолевой природы). В ответ на уменьшение адреналина в крови усиливается продукция АКТГ, который стимулирует синтез меланина.
– врожденная – пигментная ксеродерма. Связана с повышенной чувствительностью кожи к УФ и выражается в пятнистой пигментации кожи с явлениями гиперкератоза и отека.
б) локальные
-меланоз толстой кишки. Встречается у людей, страдающих хроническим запором, сахарном диабете, гипертиреоидизме.
-невусы. Пигментные пятна. Относительные пороки развития кожи.
2) гипомеланоз
а) распространенный гипомеланоз – альбинизм. Связан с наследственной недостаточностью тирозиназы. Проявляется отсутствием меланина в волосяных луковицах, эпидермисе, дерме, сетчатке и радужке.
б) очаговый гипомеланоз – витилиго (лейкодерма). Возникает при нарушении нейроэндокринной регуляции меланогенеза (лепра, гиперпаратиреоидизм), образовании антител к меланину, воспалительных и некротических поражениях кожи.
3. Нарушения обмена липидогенных пигментов
В эту группу входят:
1) липофусцин, его производные и липофусцинозы
-липофусцин – гликопротеид, представлен зернами золотистого или коричневого цвета. Липопигмент паренхиматозных и нервных клеток.
-пигмент недостаточности витамина Е
а) вторичный липофусциноз
Развивается в старости, при истощающих заболеваниях, ведущих к кахексии, при повышении функциональной нагрузки (липофусциноз миокарда при пороке сердца, печени – при язвенной болезни желудка), при злоупотреблении анальгетиками, при недостаточности витамина Е.
б) первичный (наследственный) липофусциноз
Избирательное накопление пигмента в клетках определенного органа или системы. Проявляется в виде наследственного гепатоза или доброкачественной гипербилирубинемии (синдром Жильбера) с избирательным липофусцинозом гепатоцитов, а также нейронального липофусциноза (синдром Кафа), когда пигмент накапливается в нервных клетках.
2) цероид
Липопигмент мезенхимальных клеток, главным образом, макрофагов. Образование цероида в условиях патологии чаще всего отмечается при некрозе тканей. Образуется в макрофагах путем гетерофагии при резорбции липидов.
3) липохромы
Липиды, в которых присутствуют каротиноиды, являющиеся источником витамина А.
В условиях патологии может наблюдаться избыточное накопление липохромы.
2. Нарушения обмена нуклеопротеидов
Нуклеопротеиды построены из белка и нуклеиновых кислот – ДНК и РНК. ДНК выделяется с помощью метода Фельгена, РНК – метода Браше. Эндогенная продукция и поступление нуклеопротеидов с пищей уравновешивается их распадом и выведением в виде конечных продуктов обмена – мочевой кислоты и ее солей.
При нарушениях обмена нуклеопротеидов и избыточном образовании мочевой кислоты ее соли могут выпадать в тканях.
1) подагра
Характеризуется периодическим выпадением в суставах мочекислого натрия, что сопровождается болевым приступом. У больных обнаруживается гиперурикемия повышенное содержание солей мочевой кислоты в крови) и моче (гиперурикурия). Соли обычно откладываются в синовии и хрящах мелких суставов рук и ног. Вокруг отложений солей возникает воспалительная реакция, возможен некроз тканей.
Изменения почек заключаются в скоплении мочевой кислоты и солей мочекислого натрия в канальцах и собирательных трубочках с обтурацией их просвета, развитии воспалительных реакций.
2) мочекаменная болезнь
В почках и мочевыводящих путях образуются преимущественно ли исключительно ураты.
3) мочекислый инфаркт
Встречается у новорожденных, проявляется выпадение в канальцах и собирательных трубочках почек аморфных масс мочекислых натрия и аммония. Отложения солей выглядят на разрезе почек в виде желто-красных полос, сходящихся у сосочков мозгового слоя почки.
3. Нарушения минерального обмена
1. Нарушения обмена кальция
Кальций связан с процессами проницаемости клеточных мембран, возбудимости нервно-мышечных приборов, свертывания крови, регуляции кислотно-основного состояния, формирования скелета и т.д.
Кальций абсорбируется с пищей в виде фосфатов в верхнем отрезке тонкой кишки, кислая среда которой обеспечивает всасывание. Большое значение для абсорбции имеет витамин D,который катализирует образование растворимых фосфорных солей кальция.
1) рахит
Вымывание кальция, нарушение обмена витамина D.
2) обызвествление (кальциноз, известковая дистрофия)
В его основе лежит выпадение солей кальция из растворенного состояния и отложение их в клетках или межклеточного веществе. Матрицей обызвествления могут быть митохондрии и лизосомы клеток, гликозаминогликаны основного вещества, коллагеновые или эластические волокна.
Различают три формы:
а) метастатическая
Основная причина – гиперкальциемия, связанная с усиленным выходом солей кальция из депо, пониженным их выведением из организма, нарушением эндокринной регуляции (гиперпродукция паратгормона, недостаток кальцитонина). Поэтому возникновение известковых метастазов отмечают при разрушении костей, остеомаляции, поражении толстой кишки и почек, избыточном введении в организм витамин D.
Наиболее часто выпадают в легких, слизистой желудка, почках, миокарде, стенке артерий. Это объясняется тем, что легкие, желудок и почки выделяют кислые продукты и их ткани имеют повышенный рН, а значит, менее способны удерживать соли кальция в растворе. В миокарде и стенке артерий кальций откладывается потому, что их ткани омываются артериальной кровью, значит, бедны углекислотой.
Иногда на поверхности разреза органа видны беловатые плотные частицы.
б) дистрофическая
Отложения солей имею местный характер. Обычно обнаруживаются в омертвевших тканях или тканях, находящихся в состоянии глубокой дистрофии. Гиперкальциемия отсутствует. Происходит ощелачивание среды и усиление активности фосфатаз, высвобождающихся из некротизированных тканей.
в) метаболическая
Гиперкальциемии нет, дистрофии/некроза/склероза тоже нет.
Исход, как правило, неблагоприятен
2. Нарушение обмена меди
Ярко проявляется при гепато-церебральной дистрофии или болезни Вильсона-Коновалова. При этом наследственном заболевании медь депонируется в печени, мозг, почках, роговице (патогномично кольцо Кайзера-Флейшера – зеленовато-бурое по периферии роговицы), поджелудочной железе, яичках и т.д. Развиваются цирроз печени, содержание меди в плазме крови понижено, а в моче – повышено.
3. Нарушение обмена калия
Гиперкалиемия отмечается при болезни Аддисона, связано с поражением коры надпочечников, гормоны которых контролируют электролитный баланс.
Гипокалиемия ведет к периодическому параличу – наследственному заболеванию, проявляющемуся приступами слабости.
4. Нарушения обмена железа
Нарушения обмена гемоглобиногенных пигментов – типичный пример нарушения обмена железа.
5. Образование камней.
Камни – конкременты – плотные образования, свободно лежащие в полостных органах или выводных протоках желез.
Факторы образования:
а) нарушения обмена минералов, жиров, нуклеопротеидов
б) застойные явления
в) нарушения секреции
г) воспалительные процессы
Застой и нарушение секреции ведут к увеличения концентрации веществ и осаждению их из раствора, чему способствует усиление реабcорбции и сгущение секрета. При воспалении создаются белковые вещества, что является матрицей, на которую откладываются соли.
Разрушение гемоглобина. Разновидности анемий
При разрыве эритроцитов их гемоглобин почти сразу же фагоцитируется макрофагами во многих частях тела, но особенно клетками Купфера печени и макрофагами селезенки и костного мозга. В течение нескольких следующих часов или дней макрофаги освобождают железо из гемоглобина, и оно возвращается в кровь и переносится трансферрином либо в костный мозг для формирования новых красных клеток крови, либо в печень и другие ткани для хранения в форме ферритина.
Порфириновая часть молекулы гемоглобина превращается макрофагами через ряд стадий в желчный пигмент билирубин, который выделяется в кровь и позднее удаляется из организма путем секреции печенью в желчь.
Анемии
Анемия означает недостаток гемоглобина в крови, причиной может быть либо слишком малое число красных клеток крови, либо слишком малое количество гемоглобина в этих клетках. Далее представлены некоторые типы анемий и их физиологические причины.
а) Анемия, связанная с потерей крови. После острой кровопотери организм возмещает жидкую часть плазмы в течение 1-3 сут, но при этом концентрация красных клеток крови остается низкой. Концентрация эритроцитов обычно восстанавливается до нормы в течение 3-6 нед, если не происходит повторного кровотечения.
Часто при хронической кровопотере у человека железо из кишечника не может всасываться достаточно быстро, чтобы обеспечить адекватное возмещение теряемого с кровью гемоглобина. Формируемые в этом случае красные клетки крови гораздо мельче нормальных эритроцитов и содержат слишком мало гемоглобина, что характерно для микроцитарной гипохромной анемии; такие эритроциты показаны на рисунке.
б) Апластическая анемия. Аплазия костного мозга означает потерю функционирующего костного мозга. Например, у человека, подвергшегося облучению гамма-лучами при взрыве атомной бомбы, может произойти полное разрушение костного мозга с последующим развитием в течение нескольких недель летальной анемии. Тот же эффект могут вызвать избыточная рентгенотерапия, некоторые промышленные химикаты и даже лекарства, к которым у человека может быть повышенная чувствительность.
в) Мегалобластная анемия. На основании изложенного ранее обсуждения роли витамина B12, фолиевой кислоты и внутреннего фактора, секретируемого слизистой желудка, легко понять, что недостаток любого из этих веществ может привести к замедлению репродукции эритроцитов в костном мозге. В результате формируются слишком крупные красные клетки крови разнообразной формы, которые называют мегалобластами.
Следовательно, атрофия слизистой желудка, например при пернициозной анемии, или потеря всего желудка после хирургической тотальной гастрэктомии могут привести к мегалобластной анемии. Мегалобластная анемия часто развивается также у больных с кишечной спру, при которой плохо всасываются фолиевая кислота, витамин B12 и другие соединения витаминов группы В. Поскольку при этих состояниях эритробласты не могут пролиферировать достаточно быстро, чтобы формировать нормальное количество красных клеток крови, те эритроциты, которые формируются, по большей части увеличены в размерах, имеют неправильную форму и ломкие мембраны. Эти клетки легко рвутся, оставляя человека без необходимого количества красных клеток крови.
г) Гемолитическая анемия. Различные аномалии красных клеток крови, многие из которых — наследственные, делают клетки столь хрупкими, что они легко разрываются, проходя через капилляры, особенно в селезенке. Даже если количество формируемых красных клеток крови в норме или значительно ее превышает, как при некоторых гемолитических болезнях, срок жизни хрупкого эритроцита так короток, что клетки разрушаются быстрее, чем могут формироваться нормальные эритроциты; результатом этого является тяжелая анемия. Далее указаны некоторые из таких типов анемий.
При наследственном сфероцитозе красные клетки крови очень мелкие и сферические, а не двояковогнутые диски. Эти клетки не могут выдерживать сдавливания, поскольку не имеют нормальной свободной, мешкообразной клеточной мембраны, характерной для двояковогнутых дисков. При прохождении через пульпу селезенки и некоторые другие сосудистые ложа они легко ломаются даже при небольшом сдавливании.
При серповидно-клеточной анемии, которой болеют 0,3-1,0% коренных жителей Западной Африки, красные клетки крови содержат аномальный гемоглобин — гемоглобин S с поврежденными цепочками в его молекуле. Под действием низких концентраций кислорода такой гемоглобин осаждается в виде длинных кристаллов внутри эритроцита. Эти кристаллы удлиняют клетку и придают ей вид серпа, а не двояковогнутого диска.
Кроме того, осажденный гемоглобин повреждает клеточную мембрану, в результате клетка становится очень хрупкой, что сопровождается тяжелой анемией. Такие больные часто переживают порочный круг событий, называемый кризисом серповидно-клеточной болезни, при котором низкое напряжение кислорода в тканях вызывает образование серповидных форм эритроцитов, что ведет к разрушению красных клеток крови, а значит — к дальнейшему снижению напряжения кислорода, усилению образования серповидных форм и разрушению красных клеток крови. Сразу после начала процесс быстро прогрессирует, приводя в течение нескольких часов к резкому снижению числа красных клеток крови и часто — к смерти.
При гемолитической болезни новорожденных (эритробластозе) антитела от резус-отрицательной (Rh-) матери атакуют резус-положительные (Rh+) эритроциты плода. В результате резус-положительные клетки становятся ломкими, что ведет к их быстрому разрушению, способствуя развитию у новорожденного тяжелой анемии. Чрезвычайно быстрое формирование новых эритроцитов для возмещения разрушенных при гемолитической болезни новорожденных ведет к выделению в кровь из костного мозга большого количества молодых бластных форм красных клеток крови.
– Также рекомендуем “Влияние анемии на кровообращение. Полицитемия – эритремия”
Оглавление темы “Эритропоэз. Белые клетки крови”:
1. Влияние эритропоэтина на эритрогенез. Витамин В12 и фолиевая кислота в эритропоэзе
2. Пернициозная анемия. Образование гемоглобина
3. Связывание гемоглобина с кислородом. Обмен железа
4. Всасывание железа в кишечнике. Длительность жизни эритроцитов
5. Разрушение гемоглобина. Разновидности анемий
6. Влияние анемии на кровообращение. Полицитемия – эритремия
7. Влияние полицитемии на кровообращение. Лейкоциты – белые клетки крови
8. Типы белых клеток крови. Происхождение белых клеток крови
9. Длительность жизни белых клеток крови. Нейтрофилы и макрофаги
10. Фагоцитоз. Механизмы и значение фагоцитоза