НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ О.О.БОГОМОЛЬЦЯ КАФЕДРА ПАТОЛОГІЧНОЇ АНАТОМІЇ №1 Лекція: МІСЦЕВА ТА ЗАГАЛЬНА СМЕРТЬ МОЇ ВІТАННЯ! Мета: Вивчити морфологію морфологічні ознаки загибелі клітини (некроз, апоптоз), органа, тканини та організму ЗАВДАННЯ: 1.ВИЗНАЧЕННЯ, 2.КЛАСИФІКАЦІЯ 3.МОРФОЛОГІЯ НЕКРОЗУ 4.Загальні механізми розвитку некрозу та апоптозу. 5.Аналізувати клініко-морфологічні прояви некрозу та його наслідків в залежності від локалізації процесу. 6.ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РІЗНИХ ФОРМ ЗАГИБЕЛІ КЛІТИНИ (НЕКРОЗ ТА АПОПТОЗ) 7.Вміти діагностувати різні типи смерті. Припинення життєдіяльності – незворотний процес, в основі якого лежать припинення метаболізму та функції живих систем. Проявляється на різних рівнях структурної організації, що обумовлює її різновиди: ЗАГАЛЬНА СМЕРТЬ НЕКРОЗ АПОПТОЗ Загальна смерть – припинення функції життєво важливих органів, тобто при цьому вмирає весь організм. Місцева смерть – це процес відмирання частини органів (некроз) або окремих клітин (апоптоз) в живому організмі. Сучасні уявлення про типи клітинної смерті: 1.Типові форми клітинної смерті: - Апоптоз - Некроз - Аутофагія - Ороговіння 2. Атипові форми клітинної смерті: мітотична катастрофа, анойкіс, валлерівська дегенерація, параптоз, піроптоз, піронекроз, ентоз Апоптоз генетично запрограмована смерть клітини в живому організмі, один з різновидів її смерті. Основна його роль в організмі встановлення рівноваги між процесами проліферації та загибелі клітин, що в одних випадках забезпечує стабільний стан організму в нормі, в інших ріст та атрофію тканин та органів. Апоптоз У морфогенезі апоптозу розрізняють наступні стадії (Сєров В.В., Пальцев М.А., Ганзен Т.Н., 1998): 1. Конденсація та маргінація хроматину (найбільш характерна ознака апоптозу) з утворенням грудочок примхливої форми під ядерною оболонкою; ядро утворює глибокі інвагінації, з нерівними контурами, може фрагментуватись. 2. Зморщування клітини в результаті конденсації внутрішньоклітинних органел. 3. Утворення апоптозних тіл, які складаються з фрагмента цитоплазми з щільно упакованими органелами та фрагментами ядра (інколи і без нього). 4. Фагоцитоз апоптозних тіл поруч розташованими нормальними клітинами: паренхіматозними або макрофагами. 5. Використання фагоцитованого матеріалу на енергетичні потреби клітини АПОПТОЗ ЛІМФОЦИТА АПОПТОЗ Некроз - місцева смерть, це смерть клітини, частини органа або тканини в живому організмі В динаміці некротичного процесу має місце зміна процесів коагуляції та коліквації. При цьому можливе переважання кожного з них, що й лежить в основі розвитку сухого (коагуляційного) та вологого (колікваційного) некрозів. При коагуляційному некрозі (сухому) змертвілі тканини макроскопічно сухі, ущільнені, глинисто-жовтого або сіро-жовтого кольору (ішемічний інфаркт селезінки, нирок, ценкеровський некроз соматичних м’язів при деяких інфекційних захворюваннях, казеозний некроз окремих внутрішніх органів при туберкульозі, фібриноїдний некроз проміжної тканини при ревматичних захворюваннях). При колікваційному некрозі (вологому) має місце розм’якшення тканини. Найчастіше це спостерігається в тканинах багатих на вологу: головний мозок при геморагічному або ішемічному інфаркті, тканини плода при внутрішньоутробній смерті. НЕКРОЗ Морфологічні ознаки некрозу спостерігаються на різних рівнях структурної організації. У клітині характерними є: у ядрі - ущільнення ядра (каріопікноз), - розпад його на грудочки (каріорексис) або - розчиннення (каріолізис). У цитоплазмі – - денатурація та коагуляція білків - - спочатку тільки в окремих ділянках (фокальний коагуляційний некроз), а згодом і всієї клітини (тотальний коагуляційний некроз). Каріопікноз Коагуляційний некроз НЕКРОЗ мікроскопічний рівень представлений у вигляді 1. парціального або часткового (фокального) некрозу та 2. тотального некрозу, коли настає смерть всієї клітини. На макроскопічному рівні некротичні зміни стосуються частини органа або тіла. Казеозний некроз нирки Некротичний процес характеризується стадійним розвитком: паранекроз. Зміни в клітині носять зворотний характер. некробіоз. Дистрофічні зміни незворотного характеру. смерть клітини. Термін його становити дуже важко. аутоліз. Розчинення мертвого субстрату під дією гідролітичних ферментів. Достовірних функціональних тестів для встановлення моменту смерті клітини поки не встановлено. Тому, говорячи про мікроскопічні ознаки некрозу, ми фактично говоримо і про морфологічні зміни в стадії аутоліза. (В.В.Сєров, М.А.Пальцев, 1998) В основі його лежить різної форми пошкодження клітини: ішемічна, вільнорадикальна та токсична. При ішемічній формі порушується аеробне дихання клітини, тобто окисне фосфорування в мітохондріях, яке припиняється, що супроводжується зменшенням або зупинкою процесу утворення макроерга АТФ. Внаслідок цього порушується функція енергозалежного натриєвого насосу, який підтримує концентрацію калія значно більшою ніж у клітинному середовищі. В результаті підвищується проникність цитомембран. При вільнорадикальній формі пошкодження викликається вільними радикалами кисню, що мають один непарний електрон на зовнішній орбіті, внаслідок чого радикал стає виключно активним і вступає в реакції з різними сполуками у вигляді трьох реакцій: вільнорадикальне пероксидне окислення ліпідів мембран. окисне перетворювання білків. пошкодження ДНК. При токсичній формі мова йде безпосередньо пряму або опосередковану дію токсичних речовин різних за походженням на структурні компоненти клітини. Пошкодження Етіологія і патогенез некрозів Різновиди Причини/механізми Результат прямих фізичних впливів Травматичний • механічних • температурних • вібраційних • електричних • радіаційних тощо Наслідок впливу на тканини Токсичний Трофоневротичний • кислот • лугів • солей важких металів • ферментів • лікарських препаратів • етилового спирту • мікробних токсинів тощо Результат порушення крвоопостачання й інервації при ураженнях периферичної нервової системи Пошкодження Етіологія і патогенез некрозів Різновиди Причини/механізми Наслідок порушень імунної відповіді при: Імунний (алергічний) • гіперчутливості • аутоімунізації Результат неадекватного крово- й лімфообігу при: Циркуляторний (судинний) • тромбозі • емболії • тривалому спазмі • здавлюванні судин ззовні Реалізація можлива при: Зумовлений пошкоджуючою дією наночасточок/нанотрубочок • високому коефіцієнті відношення площі поверхні до маси наночасточок • тривалому контакті з клітинною мембраною • наявності хімічних (інших токсичних) речовин всередині нанотрубочок ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА АПОПТОЗУ І НЕКРОЗУ ОЗНАКИ АПОПТОЗ Індукція Активується фізіологічними або патологічними стимулами Різна залежно від пошкоджуючого чинника Поодинокі клітини Групи клітин Енергозалежна фрагментація ДНК ендонуклеазами. Лізосоми інтактні Порушення або припинення іонного обміну. Із лізосом вивільняються ферменти Особливості пошкодження/локалізації зруйнованої ДНК Внутрішньоядерна конденсація з розщепленням на фрагменти Дифузне розташування фрагментів у некротизованій тканині Цілісність клітинних мембран Збережена Порушена Зморщування та фрагментація з формуванням апоптотичних тілець із ущільненим хроматином Набухання і лізис Не характерне Зазвичай є Поглинання (фагоцитоз) сусідніми клітинами Поглинання (фагоцитоз) нейтрофілами і макрофагами Розповсюдженість Біохімічні зміни Патоморфологія клітин у цілому Запалення Видалення загиблих клітин НЕКРОЗ НЕКРОЗ ТА АПОПТОЗ НЕКРОЗ АПОПТОЗ будь-яка форма дистрофії є проявом пошкодження (альтерації) клітини, яка може мати зворотний характер або закінчується смертю клітини (некроз). Апоптоз займає особливе місце: він постійно присутній в організмі в нормі та патології, виконуючи основну функцію по підтриманні постійності складу його внутрішнього середовища (гомеостаз). Пошкодження Клініко-патоморфологічні форми некрозу Коагуляційний (сухий) Колікваційний (вологий) Гангрена – некроз тканин, які контрактують із зовнішнім середовищем: суха волога Пролежні – змертвіння поверхневих ділянок тіла (шкіри, м’яких тканин), які зазнають тиску Секвестр – ділянка мертвої тканини, яка не зазнає аутолізу, не заміщується сполучною тканиною та вільно розташовується серед живих тканин Інфаркт (від лат. “infarcire” – “начиняти”, “набивати”) – судинний (ішемічний) некроз Особливе місце належить гангрені. Гангрена – це змертвіння частини тіла або внутрішніх органів, які мають контакт з навколишнім середовищем і набувають чорного кольору. СУХА ГАНГРЕНА – тканини муміфіковані, чорного кольору, на межі здорової та змертвілої тканини зона демаркаційного запалення. ВОЛОГА ГАНГРЕНА – виникає в тканина при дії гнилісної мікрофлори, демаркаційна зона відсутня. Суха гангрена, (муміфікація), виникає у тих випадках, коли змертвілі тканини знаходяться на поверхні тіла, завдяки чому віддають вологу у навколишнє середовище, а самі висихають, ущільнюються. На межі зі здоровою тканиною в цих випадках виникає реактивний запальний процес у вигляді відмежувальної лінії (демаркаційна лінія). Волога гангрена виникає в результаті проникнення в змертвілі тканини анаеробної інфекції, внаслідок чого спостерігається гнилісний розпад їх, з характерним неприємним запахом. Це спостерігається на нижніх кінцівках при відморожуванні, в області крижі або великого вертела при пролежнях, в м’яких тканинах щоки при номі. Волога гангрена може зустрічатись також у внутрішніх органах, що мають контакт з навколишнім середовищем (легені, кишечник, матка). Суха гангрена стопи та кисті Волога гангрена кишечника Пролежні ГАНГРЕНА РІЗНОВИДИ ГАНГРЕНИ ПРОЛЕЖНІ НОМА Пошкодження НЕКРОЗ Різновиди інфарктів білий червоний білий з геморагічним вінчиком Білий інфаркт селезінки Білий інфаркт нирки Червоний інфаркт легені Інфаркт міокарда білий з геморагічним вінчиком Інфаркт міокарда Інфаркт міокарда Інфаркт головного мозку (сіре розмякшення, колікваційний/вологий некроз) Коагуляційний казеозний некроз (туберкульоз) Сухий некроз пухлини Стеатонекрози НАСЛІДКИ НЕКРОЗУ ОРГАНІЗАЦІЯ МУМІФІКАЦІЯ ІНКАПСУЛЯЦІЯ ГІАЛІНОЗ ПЕТРИФІКАЦІЯ МУТИЛЯЦІЯ ФОРМУВАННЯ КІСТИ ЗАПАЛЕННЯ ОСИФІКАЦІЯ МАЦЕРАЦІЯ ІНКРУСТАЦІЯ ПОВНЕ ВІДНОВЛЕННЯ Інкапсуляція казеозного некрозу Організація геморагічного інфаркту Кіста головного мозку Загальна смерть ПРИПИНЕННЯ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ОРГАНІЗМУ Різновиди залежно від причини: 1. Природна (фізіологічна, смерть від “старечої дряхлості” 2. Передчасна (патологічна): Насильницька (підлягає компетенції судово-медичної експертизи) 2. Від захворювань (є предметом вивчення патологічної анатомії). Залежно від тривалості розвитку: 1) Повільна 2) Раптова, - причинами якої найчастіше є: 1. 1) 2) припинення функції головного мозку (ішемічний, геморагічний інфаркти) або серця (аритмія, гострий інфаркт міокарда, гостра коронарна недостатність). Абсолютні ознаки біологічної смерті Основними і безумовними проявами клінічної загальної смерті є припинення кровообігу та дихання. Після припинення електричної активності головного мозку констатується біологічна смерть. Абсолютні ознаки біологічної смерті: охолодження тіла (algor mortis), трупне задубіння (rigor mortis), трупне висихання, перерозподіл крові, трупні плями та розпад тканин трупа. Охолодження тіла виникає в результаті вирівнювання температури його з температурою навколишнього середовища; при деяких захворюваннях (стовбняк, тепловий удар) температура одразу після смерті може деякий час залишатись підвищеною. Трупне задубіння настає через 6-10 год. після смерті і характеризується скороченням соматичних м’язів в результаті набухання колоїдів скоротливої субстанції під впливом посмертно утвореної молочної кислоти. Трупні плями виникають в результаті перерозподілу крові в серцево-судинній системі та виходу її за межі судин. В результаті скорочення гладкомязових клітин стінок артерій кров переходить у венозну систему, стікає в нижче розташовані ділянки тіла, а в подальшому виходить за межі судин (трупна імбібіція). У зв’язку з цим розрізняють трупні плями першого порядку (гіпостази) та другого порядку (імбібіція). Розпад тканин трупа пов'язаний з ферментативними процесами в тканинах, а також дією мікроорганізмів. Висихання першочергово слизових оболонок та тонких тканин тіла під дією факторів зовнішнього середовища
