Šūnas vielmaiņas traucējumi ir cieši saistīti ar jau minētajiem ultrastruktūru bojājumiem.
Mitohondriju membrānas satur citohromoksidāzes, lipīdus saturošie pilieni — dehidrogenāzes, bet šķidrā vide — skābo fosfatāzi, ribonukleāzi, glutamināzi, Krebsa cikla un oksidatīvās fosforilēšanās enzīmus. Tāpēc mitohondriju bojājuma apstākļos pavājinās Krebsa cikla un ar to saistītās oksidatīvās fosforilēšanās (ATF veidošanās) norises.
Galvenie šūnas vielmaiņas traucējumi ir 1) aerobā glikolīze,
2) oksidatīvo procesu un ATF sintēzes intensitātes samazināšanās,
3) olbaltumvielu sabrukšanas, dezaminēšanās un dekarboksilēšanās pastiprināšanās, 4) tauku sabrukšanas pastiprināšanās.
Aerobā glikolīze. Normāli lielākajā daļā audu skābekļa klātbūtnē notiek glikozes aerobā oksidēšanās bez laktāta veidošanās, turpretim bojājuma apstākļos skābekļa klātbūtnē aerobās glikolīzes rezultātā veidojas laktāts. Bojājuma gadījumā aerobā glikolīze pastiprinās, jo samazinās to enzīmu aktivitāte, kas kavē šo procesu skābekļa klātbūtnē.
Oksidatīvo procesu un ATF sintēzes pavājināšanās iemesls, kā jau minēts, ir mitohondriju bojājumi vai funkciju traucējumi. Šādos apstākļos samazinās bioloģiskās oksidācijas ķēdes enzīmu aktivitāte un skābekļa izmantošana bioloģiskās oksidācijas procesos. Tomēr salīdzinājumā ar O2 patēriņu C02 veidošanās ir vēl mazāka, tāpēc vielmaiņas, it īpaši oksidatīvo procesu kvalitatīvais rādītājs — elpošanas koeficients (C02:02, norma 0,7—1,0) — arī samazinās. Skābekļa piegāde šūnām samazinās arī sakarā ar asinsrites traucējumiem bojājuma rajonā (asins sabiezēšana, eritrocītu agregācija, trombu veidošanās — sk. perifērās asinsrites patoloģisko fizioloģiju). Rezultātā ATF trūkums kļūst vēl lielāks, pastiprinās šūnu membrānu funkciju traucējumi, un bojājums padziļinās.
Olbaltumvielu sabrukšanas, dezaminēšanās un dekarboksilēšanās pastiprināšanās ir izskaidrojama ar ATF deficītu. Tā rezultātā ir traucēti olbaltumvielu anaboliskie procesi — polipeptīdu virkņu veidošanās. Intensīvas dekarboksilācijas apstākļos, kā arī degranulējoties tuklajām šūnām, organismā pastiprināti veidojas bioloģiski aktīvās vielas, kas ar asinīm tiek iznēsātas pa organismu. Tām ir ļoti svarīga nozīme gan vietēja šūnu bojājuma (iekaisums), gan arī vispārējas organisma reakcijas (šoks, intoksikācija) attīstībā. Minēto īpašību dēļ bioloģiski aktīvās vielas sauc arī par bojājuma mediatoriem. Vairākas no šīm vielām (histamīnu, serotonīnu, kinīnus), kas izraisa iekaisumu un alerģiskas reakcijas, sauc arī palieka i suma vai alerģijas mediatoriem.
Olbaltumvielu denaturāciju izraisa augsta temperatūra (45— 50 °C), liela pH maiņa (zem 4 vai virs 10), smago metālu sāļi, ūdens zaudējums. Šie faktori maina daudzas olbaltumvielu īpašības: šķīdināmību, molekulu izmērus, optisko aktivitāti u. c. Šūnas proteāžu (katepsīnu, triptāžu) aktivitāte parasti pieaug, tāpēc pastiprinās citoplazmas olbaltumvielu-lipīdu kompleksu noārdīšana — novēro citoplazmas sašķidrināšanos vai koagulāciju. Sūnas struktūru bojājuma gadījumā parasti pastiprinās dažādu krāsvielu saistīšanās šūnā (šūnas sorbcijas īpašības). Ja šūnas bojājums ir atgriezenisks, tās sorbcijas īpašības var atjaunoties. Sie novērojumi bija pamatā D. Nasonova mācībai par paranekrozi.
Tauku sabrukšanas pastiprināšanās ir saistīta ar taukskābju un ketonvielu uzkrāšanos. Savukārt sakarā ar laktāta, aminoskābju un taukskābju uzkrāšanos attīstās bojājuma acidoze (sk. tālāk).
Samazinoties membrānu kondensatoriskajām un citām īpašībām, samazinās arī audu pretestība elektriskajai strāvai (elektrovadītspēja). Transmineralizācijas apstākļos šūnas pastiprināti atstāj negatīvi lādētie hlora joni un olbaltumvielas, un rezultātā samazinās šūnas membrānas potenciāls (potenciālu starpība starp šūnas virsmu un citoplazmu), rodas t. s. bojājuma potenciāls. Nereti bojājumu rezultātā šūnā izgulsnējas kalcija fosfāti, nātrija un magnija karbonāti u. c. Šādu kalcifikāciju novēro, piemēram, audu nekrozes, tuberkulozes, aterosklerozes, infarktu un citu bojājumu gadījumos.
Viena no svarīgākajām šūnas bojājuma nespecifiskajām izpausmēm ir ūdens maiņas traucējumi. Sakarā ar šūnas «sūkņu» darbības traucējumiem, kā arī tad, ja intracelulārās telpas osmolaritāte pārsniedz ekstracelulārās telpas osmolaritāti, ūdens pastiprināti ieplūst ieplūst šūnā un rodas šūnas organoīdu tūska. Var palielināties lizosomas, fragmentēties endoplazmatiskais tīkls, uzbriest mitohondriji. Rezultātā var rasties šūnas organoīdu funkciju traucējumi.
Ja ir traucēta ūdens maiņa starp šūnu un apkārtējo vidi, citoplazmā nereti veidojas vakuolas. Nefrozes slimniekam šādas izmaiņas var konstatēt nieru kanāliņu epitēlija šūnās, bet dažādu infekciju un intoksikāciju gadījumos — aknu, nieru un skeleta muskulatūras šūnās, kā arī leikocītos. Plaušu un citu orgānu iekaisuma gadījumā uz šūnu ārējās membrānas var parādīties pūslīši, kas pildīti ar ūdeni un bojātās šūnas citoplazmas olbaltumvielām. Pūslīšiem plīstot, to saturs nokļūst ekstracelulārajā vidē.
Arī mehāniska bojājuma gadījumā šķidrums no šūnām nonāk ekstracelulārajā telpā, veidojas t. s. traumatiskā tūska. Šādā veidā rodas smadzeņu tūska pēc galvas traumas un smadzeņu satricinājuma, muskuļu un saistaudu tūska — slimniekiem ar ekstremitāšu traumām un kaulu lūzumiem. Šķidrumu, kas uzkrājas traumatizētajās šūnās, nevar normāli izmantot organisma ūdens un elektrolītu maiņā. Šis šķidrums audos veido neizmantojamu «depo». Tā veidošanos veicina bioloģiski aktīvas vielas, kas palielina asinsvadu sienas caurlaidību un šķidruma plūsmu virzienā uz intersticiālo telpu. Izteikti šāds depo attīstās arī apdegumu gadījumos
Galvenie šūnas vielmaiņas traucējumi ir 1) aerobā glikolīze,
2) oksidatīvo procesu un ATF sintēzes intensitātes samazināšanās,
3) olbaltumvielu sabrukšanas, dezaminēšanās un dekarboksilēšanās pastiprināšanās, 4) tauku sabrukšanas pastiprināšanās.
Aerobā glikolīze. Normāli lielākajā daļā audu skābekļa klātbūtnē notiek glikozes aerobā oksidēšanās bez laktāta veidošanās, turpretim bojājuma apstākļos skābekļa klātbūtnē aerobās glikolīzes rezultātā veidojas laktāts. Bojājuma gadījumā aerobā glikolīze pastiprinās, jo samazinās to enzīmu aktivitāte, kas kavē šo procesu skābekļa klātbūtnē.
Oksidatīvo procesu un ATF sintēzes pavājināšanās iemesls, kā jau minēts, ir mitohondriju bojājumi vai funkciju traucējumi. Šādos apstākļos samazinās bioloģiskās oksidācijas ķēdes enzīmu aktivitāte un skābekļa izmantošana bioloģiskās oksidācijas procesos. Tomēr salīdzinājumā ar O2 patēriņu C02 veidošanās ir vēl mazāka, tāpēc vielmaiņas, it īpaši oksidatīvo procesu kvalitatīvais rādītājs — elpošanas koeficients (C02:02, norma 0,7—1,0) — arī samazinās. Skābekļa piegāde šūnām samazinās arī sakarā ar asinsrites traucējumiem bojājuma rajonā (asins sabiezēšana, eritrocītu agregācija, trombu veidošanās — sk. perifērās asinsrites patoloģisko fizioloģiju). Rezultātā ATF trūkums kļūst vēl lielāks, pastiprinās šūnu membrānu funkciju traucējumi, un bojājums padziļinās.
Olbaltumvielu sabrukšanas, dezaminēšanās un dekarboksilēšanās pastiprināšanās ir izskaidrojama ar ATF deficītu. Tā rezultātā ir traucēti olbaltumvielu anaboliskie procesi — polipeptīdu virkņu veidošanās. Intensīvas dekarboksilācijas apstākļos, kā arī degranulējoties tuklajām šūnām, organismā pastiprināti veidojas bioloģiski aktīvās vielas, kas ar asinīm tiek iznēsātas pa organismu. Tām ir ļoti svarīga nozīme gan vietēja šūnu bojājuma (iekaisums), gan arī vispārējas organisma reakcijas (šoks, intoksikācija) attīstībā. Minēto īpašību dēļ bioloģiski aktīvās vielas sauc arī par bojājuma mediatoriem. Vairākas no šīm vielām (histamīnu, serotonīnu, kinīnus), kas izraisa iekaisumu un alerģiskas reakcijas, sauc arī palieka i suma vai alerģijas mediatoriem.
Olbaltumvielu denaturāciju izraisa augsta temperatūra (45— 50 °C), liela pH maiņa (zem 4 vai virs 10), smago metālu sāļi, ūdens zaudējums. Šie faktori maina daudzas olbaltumvielu īpašības: šķīdināmību, molekulu izmērus, optisko aktivitāti u. c. Šūnas proteāžu (katepsīnu, triptāžu) aktivitāte parasti pieaug, tāpēc pastiprinās citoplazmas olbaltumvielu-lipīdu kompleksu noārdīšana — novēro citoplazmas sašķidrināšanos vai koagulāciju. Sūnas struktūru bojājuma gadījumā parasti pastiprinās dažādu krāsvielu saistīšanās šūnā (šūnas sorbcijas īpašības). Ja šūnas bojājums ir atgriezenisks, tās sorbcijas īpašības var atjaunoties. Sie novērojumi bija pamatā D. Nasonova mācībai par paranekrozi.
Tauku sabrukšanas pastiprināšanās ir saistīta ar taukskābju un ketonvielu uzkrāšanos. Savukārt sakarā ar laktāta, aminoskābju un taukskābju uzkrāšanos attīstās bojājuma acidoze (sk. tālāk).
Samazinoties membrānu kondensatoriskajām un citām īpašībām, samazinās arī audu pretestība elektriskajai strāvai (elektrovadītspēja). Transmineralizācijas apstākļos šūnas pastiprināti atstāj negatīvi lādētie hlora joni un olbaltumvielas, un rezultātā samazinās šūnas membrānas potenciāls (potenciālu starpība starp šūnas virsmu un citoplazmu), rodas t. s. bojājuma potenciāls. Nereti bojājumu rezultātā šūnā izgulsnējas kalcija fosfāti, nātrija un magnija karbonāti u. c. Šādu kalcifikāciju novēro, piemēram, audu nekrozes, tuberkulozes, aterosklerozes, infarktu un citu bojājumu gadījumos.
Viena no svarīgākajām šūnas bojājuma nespecifiskajām izpausmēm ir ūdens maiņas traucējumi. Sakarā ar šūnas «sūkņu» darbības traucējumiem, kā arī tad, ja intracelulārās telpas osmolaritāte pārsniedz ekstracelulārās telpas osmolaritāti, ūdens pastiprināti ieplūst ieplūst šūnā un rodas šūnas organoīdu tūska. Var palielināties lizosomas, fragmentēties endoplazmatiskais tīkls, uzbriest mitohondriji. Rezultātā var rasties šūnas organoīdu funkciju traucējumi.
Ja ir traucēta ūdens maiņa starp šūnu un apkārtējo vidi, citoplazmā nereti veidojas vakuolas. Nefrozes slimniekam šādas izmaiņas var konstatēt nieru kanāliņu epitēlija šūnās, bet dažādu infekciju un intoksikāciju gadījumos — aknu, nieru un skeleta muskulatūras šūnās, kā arī leikocītos. Plaušu un citu orgānu iekaisuma gadījumā uz šūnu ārējās membrānas var parādīties pūslīši, kas pildīti ar ūdeni un bojātās šūnas citoplazmas olbaltumvielām. Pūslīšiem plīstot, to saturs nokļūst ekstracelulārajā vidē.
Arī mehāniska bojājuma gadījumā šķidrums no šūnām nonāk ekstracelulārajā telpā, veidojas t. s. traumatiskā tūska. Šādā veidā rodas smadzeņu tūska pēc galvas traumas un smadzeņu satricinājuma, muskuļu un saistaudu tūska — slimniekiem ar ekstremitāšu traumām un kaulu lūzumiem. Šķidrumu, kas uzkrājas traumatizētajās šūnās, nevar normāli izmantot organisma ūdens un elektrolītu maiņā. Šis šķidrums audos veido neizmantojamu «depo». Tā veidošanos veicina bioloģiski aktīvas vielas, kas palielina asinsvadu sienas caurlaidību un šķidruma plūsmu virzienā uz intersticiālo telpu. Izteikti šāds depo attīstās arī apdegumu gadījumos
Nav komentāru:
Ierakstīt komentāru