Принципы защиты клетки при повреждении

Естественные механизмы адаптации к повреждению

Клетки регулярно сталкиваются с дефицитом ресурсов или воздействием патогенов. Организм отвечает на это многоуровневыми реакциями:

• При гипоксии (снижении энергообеспечения) на системном уровне стимулируются транспортные системы: активируются кровообращение и дыхание. На клеточном уровне компенсация идет за счет усиления тканевого дыхания и гликолиза.
• При гипогликемии запускается гуморальный ответ. Резко возрастает выработка гормонов, повышающих уровень глюкозы в плазме и ее транспорт в ткани: глюкагона, адреналина, глюкокортикоидов и соматотропного гормона (СТГ). Одновременно повышается чувствительность клеточных рецепторов к этим веществам.
• При ишемии (уменьшении локального кровоснабжения) адаптация направлена на увеличение притока крови по коллатеральным (обходным) сосудам. Сами клетки в зоне ишемии снижают интенсивность своих функций, чтобы минимизировать потребность в кислороде и субстратах.

Три базовых принципа клеточной защиты

Медицинские мероприятия по направленности делятся на три основные группы:

1. Этиотропный принцип. Направлен строго на причину повреждения. Задача — устранить, прекратить или уменьшить силу и длительность действия патогенного фактора, а также убрать условия, способствующие его реализации.
2. Саногенетический принцип. Фокусируется на активации собственных защитных сил организма (саногенеза). Это стимуляция механизмов компенсации, защиты, восстановления и приспособления клеток к изменившимся условиям.
3. Патогенетический принцип. Его цель — разрыв звеньев механизма развития болезни.

Основные мишени патогенетического воздействия:

• Коррекция энергоснабжения.
• Защита мембран и ферментов.
• Нормализация трансмембранного переноса и внутриклеточного распределения ионов.
• Контроль объема клеток.
• Защита генетического аппарата и коррекция регуляторных влияний.

Коррекция энергообеспечения при альтерации

Поскольку дефицит энергии неизбежно ведет к повреждению, терапия должна восстановить баланс между доставкой ресурсов и их расходом.

Увеличение доставки и синтеза АТФ:

• Для обеспечения транспорта кислорода и субстратов применяют ингаляции $O_2$ и глюкозо-инсулино-калиевую (поляризующую) смесь.
• Чтобы облегчить трансмембранный перенос в митохондрии, используют гиалуронидазу (улучшает проницаемость) и карнитин (переносчик жирных кислот).
• Для прямой стимуляции гликолиза и тканевого дыхания назначают антигипоксанты.

Уменьшение расхода энергии: Клетке создают условия «функциональной разгрузки». Для снижения уровня функции применяют блокаторы симпатико-адреналовой системы, антагонисты кальция, ингибиторы фосфодиэстераз и протеинкиназ. Также эффективна гипотермия, которая глобально снижает метаболические потребности тканей.

Защита мембран и ферментных систем

Разрушение клеточных оболочек — критический этап патологического процесса. Стратегия защиты реализуется по трем векторам:

1. Борьба со свободнорадикальными реакциями. Для уменьшения образования токсичных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) повышают сопряженность окисления и фосфорилирования (антигипоксанты, каротины). Свободные радикалы нейтрализуют антиоксидантами (токоферолы, супероксиддисмутаза), а уже образовавшиеся перекиси разрушают ферментами (каталаза, глутатионпероксидаза).
2. Блокада гидролаз. Чтобы снизить степень альтерации мембран, применяют антагонисты кальция (предотвращают кальциевую активацию ферментов), а также ингибиторы фосфолипаз и протеаз.
3. Стабилизация мембран лизосом. Крайне важно не допустить выхода избытка гидролаз из лизосом в цитоплазму, так как это вызывает аутолиз (самопереваривание) клетки. С этой целью используют мембраностабилизирующие препараты: глюкокортикоиды и нестероидные противовоспалительные средства (НПВС).

Профилактика и тренировка резистентности

Профилактические мероприятия направлены на предупреждение повреждения еще здоровых (интактных) клеток. Отличным немедикаментозным методом является дозированная тренировка организма: гипоксия по специальной схеме, физические нагрузки и охлаждение.

Результатом таких тренировок становится перекрестная резистентность. Организм повышает устойчивость не только к тренирующему фактору, но и к совершенно другим агентам: значительной ишемии, инфекциям, ионизирующей радиации.

Патофизиологическая основа этого феномена кроется в повышении мощности регулирующих систем, улучшении энергетического обеспечения, активации репарации ДНК, ускорении синтеза белков и формировании новых субклеточных структур.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Механизмы перекисного окисления липидов (ПОЛ) и работа антиоксидантной системы.
• Роль ионов кальция в активации клеточных гидролаз при альтерации.
• Патофизиология ишемического повреждения и механизмы открытия коллатералей.
• Трансмембранный перенос ионов и механизмы контроля объема клетки.
• Гуморальная регуляция при гипогликемии: синергизм контринсулярных гормонов.

Другие темы раздела «Глава 4. Повреждение клетки как основа развития различных форм патологии человека»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.