Предмет и методы патологической физиологии. Общие принципы и типы медико-биологических экспериментов. Моделирование болезней и патологических процессов. Примеры моделей. Значение патофизиологии для клиники

Подпеченочная желтуха (механическая, обтурационная). Этиоло­гия желтухи изложена в подразделе «Нарушение желчевыделения».
Патогенез. Механическое препятствие оттоку желчи приводит к застою {внепеченочный вторичный холестаз) и повышению давле­ния желчи выше 2,7 кПа (270 мм вод.ст.), расширению и разрыву желчных капилляров и поступлению желчи прямо в кровь или через лимфатические пути. Появление желчи в крови обусловливает пря­мую гипербилирубинемию (увеличивается содержание конъюгирован­ного билирубина), гиперхолестеринемию, развитие холемического синдрома в связи с циркуляцией в крови желчных кислот, билируби-нурию (отсюда темная окраска мочи — «цвета пива») и наличие желчных кислот в моче. Непоступление желчи в кишечник из-за ме­ханического препятствия в желче вы водящих путях приводит к тому, что не образуется и, следовательно, не выделяется стеркобилин с ка­лом (обесцвеченный, ахоличный кал) и мочой. Таков же механизм развития ахолического синдрома, наиболее выраженного при меха­нической желтухе при полной обтурации желче вы водящих путей.
Холемический синдром, наблюдаемый при механической и пече­ночной желтухе (гепатоцеллюлярная и холестатическая желтуха), возникает при попадании желчных кислот в кровь. Он характеризу­ется брадикардией и снижением артериального давления при дей­ствии желчных кислот на рецепторы и центр блуждающего нерва,
синусовый узел сердца и кровеносные сосуды. Токсическое действие желчных кислот на центральную нервную систему проявляется в ви­де общей астении, раздражительности, сменяющейся депрессией, сонливости днем и бессонницы ночью, головной боли и повышен­ной утомляемости. Раздражение чувствительных нервных оконча­ний кожи желчными кислотами приводит к кожному зуду. Увеличе­ние содержания желчных кислот в крови может вызвать гемолиз эритроцитов, лейкоцитолиз, снижение свертывания крови, повы­шение проницаемости мембран и развитие воспалительного процес­са на месте контакта с тканями (печеночный некроз, перитонит, ос­трый панкреатит).
Ахолический синдром обусловлен непоступлением желчи в ки­шечник при обтурации желчевыводящих путей или нарушении экс­креторной функции гепатоцита (при механической и печеночной желтухе). При этом наблюдается расстройство кишечного пищева­рения. Вследствие отсутствия в кишках желчных кислот не активи­руется липаза, не эмульгируются жиры, не образуются растворимые комплексы желчных кислот с жирными кислотами, в связи с чем 60-70% жиров не переваривается, не всасывается и удаляется из ор­ганизма вместе с калом (стеаторея). Нарушение всасывания жиро­растворимых витаминов (ретинола, токоферола, филлохинона) при­водит к развитию авитаминозов. Без филлохинона (витамина Kj) не образуется протромбин, снижается свертывание крови, что обуслов­ливает повышенную кровоточивость. Отсутствие желчных кислот приводит к нарушению моторики кишечника: ослабляются тонус и перистальтика кишечника, появляется запор. Однако последний нередко сменяется поносом в связи с усилением гнилостных и бро­дильных процессов в кишках и снижением бактерицидных свойств желчи. Кал обесцвечен, так как при ахолии не образуется стеркоби­лин, который исчезает и из мочи.
Дисхолия, при которой желчь приобретает литогенные свойства, обусловливает образование желчных камней в желчном пузыре и желчных протоках и развитие желчнокаменной болезни.
Этиология. Причины дисхолии разнообразны: воспалительные процессы, дискинезия желчного пузыря, желчных протоков, заболе­вания пищевого канала, избыточное содержание холестерина в пи­ще, нарушение обмена веществ (особенно холестеринового, билирубинового).
Патогенез. Одним из основных механизмов возникновения ли-тогенной желчи является снижение холатохолестеринового и леци-тинохолестеринового индексов (отношения желчных кислот и леци­тина к холестерину желчи). Это может быть вызвано уменьшением печеночно-кишечного кругооборота желчных кислот при патологии кишок и изменении в них микрофлоры, угнетением синтеза желч­ных кислот в печени (при понижении активности 7а-гидроксилазы), ускорением их всасывания слизистой оболочкой воспаленного желч­ного пузыря, уменьшением содержания лецитина и увеличением синтеза холестерина. При уменьшении концентрации желчных кис­лот и лецитина, обеспечивающих взвешенное состояние холестери­на, холестерин выпадает в осадок и дает начало образованию холес­териновых камней. Инфекция, застой желчи также способствуют процессу камнеобразования, так как сопровождаются изменением свойств желчи — сдвигом рН в кислую сторону, снижением раство­римости солей, выпадением их в осадок, коагуляцией белков из рас­падающихся клеток. Помимо холестериновых образуются пигмент­ные (при гемолизе эритроцитов), известковые и сложные камни (на­пример, холестериново-пигментно-известковые). Камни обуслов­ливают нарушение желчевыделения и развитие механической жел­тухи.

4. - НАРУШЕНИЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ - Постоянство рН внутренней среды является необходимым усло­вием существования высших организмов. Оно обеспечивается определенным соотношением кислот и оснований (кислотно-ос­новное состояние — КОС) в биологических средах, при нарушении которого (выход рН за пределы 6,8—7,8) организм погибает. Наруше­ния КОС наблюдаются при многих заболеваниях, отягощают их те­чение и подлежат коррекции (рис. 14.10). В зависимости от направ­ления сдвига рН (водородного показателя) крови, нарушения кис­лотно-основного состояния подразделяются на ацидоз и алкалоз. Если рН крови не выходит за пределы нормы (7,35-7,45), ацидоз или алкалоз называется компенсированным. Если же регуляторные механизмы недостаточны и отклонения рН становятся выраженны­ми, то такие состояния называются декомпенсированными.

По механизму развития ацидоз или алкалоз бывает газовым (рес­пираторным), развивающимся при нарушении обмена и транспорта СО2, и негазовым (метаболическим), который возникает при накопле­нии в организме нелетучих продуктов кислого и основного характера.
Устранение сдвига рН в организме осуществляется с помощью физи­ко-химических и физиологических механизмов регуляции. Первыми, наряду с разведением кислот и оснований внеклеточной жидкостью, включаются буферные системы крови. Биологический буфер состоит из кислого (до­нор Н⁺) и основного (акцептор Н⁺) компонентов, соотношение между ко­торыми при нормальном рН является величиной постоянной. Исходя из это­го, соляная кислота, например, является более сильной, чем угольная, а ани­он С1~ по
сравнению с НСО^ обладает менее выраженными основными свойствами, так как слабее удерживает возле себя ионы водорода.
Основными буферами организма являются четыре: гидрокарбонатный H₂CO₃/NHCO₃ = 1/19, который действует в основном в крови; фосфатный NaH₂PO₄/Na2HPO4 = 1/4 — в почках и других тканях; белковый (NH₂ -R - СООН) и гемоглобиновый НвО₂УНв. В зависимости от того, где функци­онирует буфер — в жидкой среде или клетках, в состав его компонентов будет соответственно входить Na или К. Гидрокарбонатный буфер не обладает большой емкостью, однако является самым лабильным из буферов. Поэтому определение его компонентов в качестве индикаторов КОС (напряжение СО₂ в крови, отражающее концентрацию угольной кислоты, и содержание гидрокарбоната) имеет большое диагностическое значение. Буферные свой­ства белков связаны с их амфолитностью. В щелочной среде белки функцио­нируют как кислоты, отдавая (взамен на Na⁺ и К⁺) ионы водорода от своих карбоксильных групп. В кислой среде, выполняя роль оснований, они рабо­тают наоборот; ионы водородапри этом могут также связываться группой NH₂, превращая ее в NH^. Самым емким буфером является гемоглобиновый. На его долю приходится до 75% всей буферной емкости крови. Гемоглобин, как известно, является белком — амфолитом, буферные свойства которого в основном связаны с существованием двух его форм: окисленной и восста­новленной. В окисленной форме гемоглобин проявляет свои кислотные свойства (т.е. способность диссоциировать с отдачей Н⁺-ионов) и в 70—80 раз сильнее, чем восстановленный. Вместо отданных ионов водорода он связы­вает соответственно больше, чем восстановленный, ионов калия из КНСО₃, находящегося в эритроцитах. Восстановленный Нв, выполняющий роль ос­нования, наоборот, присоединяет ионы водорода и отдает ионы калия. Кроме того, 10—15% углекислого газа из тканей гемоглобин транспортирует в виде нестойкого соединения карбогемоглобина. При необходимости этот процент может увеличиваться до 30.
Главные клеточные буферы — это белковый и фосфатный. Буферная сис­тема способна нейтрализовать избыток как кислот, так и оснований в орга­низме, переводя их в форму, удобную для выведения. Так как продукты этих реакций тоже являются кислотами и основаниями, хотя и более слабыми, сдвиг рН только смягчается, но не ликвидируется. Полная нормализация кислотно-основного состояния происходит только с помощью физиологиче­ских механизмов компенсации, которые выводят кислоты и основания из организма и восстанавливают нормальное соотношение компонентов бу­ферных систем. Это происходит в основном вследствие быстрого включения дыхательного механизма (обеспечивается выделение летучих продуктов) и почек (выводятся нелетучие вещества). Значительно меньшую роль в этом играют желудок, кишки, кожа. Участие легких в восстановлении рН выража­ется в изменении их вентиляции, интенсивность которой регулируется рСО₂ и рН крови.
Почки осуществляют регуляцию содержания кислот и оснований в орга­низме с помощью трех основных процессов:
1. Ацидогенез (секреция Н⁺-ионов эпителием канальцев нефрона и вы­ведение их с мочой путем преобразования основных фосфатов в кислые, а также экскреция слабых органических кислот). Секреция Н⁺-ионов обес­печивается сложной работой эпителия канальцев нефрона, где постоянно с участием угольной карбоангидразы из СО₂ и воды происходит образование угольной кислоты, которая затем диссоциирует на ионы водорода, активно секретируемые в просвет канальцев, и анионы НСО"^. Интенсивность секреции Н⁺-ионов зависит от количества СО₂ в клетках, а следовательно, отрС0₂ в крови. Для предотвращения значительного снижения рН мочи (ни­же 4,5 наступает гибель эпителия почечных канальцев) свободные Н⁺-ионы в ней связываются. Если связывание происходит с помощью Na₂HPO₄ (ос­новного компонента фосфатного буфера), то превращение его в NaH₂PO₄ вызывает некоторое подкисление мочи, но в меньшей степени, чем свобод­ные ионы водорода. Освобожденные при этом катионы натрия реаб-сорбируются и уходят в кровь в составе NaHCO₃. Количество кислого фосфа­та и слабых органических кислот (кетоновые тела, молочная, лимонная и другие кислоты) определяет титрационную кислотность мочи.
2. Аммониогенез. Усиление аммониогенеза наблюдается при значитель­ном снижении рН мочи. Этот процесс заключается в образовании аммиака из глутамина и других аминокислот в эпителии канальцев нефрона и после­дующем связывании им Н⁺-ионов (рис. 14.11). Образовавшийся ион аммо­ния реагирует с анионом сильной кислоты (обычно с хлором). Аммиачная соль NH₄C1 выводится с мочой, не снижая значение ее рН. Аммонийный катион способен замещать значительное количество катионов натрия в моче. которые реабсорбируются в кровь взамен на секретируемые ионы водорода. и это является одним из путей сохранения гидрокарбоната в организме.
3. Реабсорбция гидрокарбоната. Фильтрующийся в нефроне гидрокарбо­нат обычно не появляется во вторичной моче. Проходя через канальцы, он отдает катион натрия взамен на секретируемые ионы водорода и превраща­ется в угольную кислоту, расщепляющуюся до СО₂ и воды. Моча при этом не меняет своей реакции. Источником образования Н₂СО₃, отдающей свои Н-ионы в обмен на Na, является СО₂ крови в случае повышения его напряжения и СО₂, диффундирующий из мочи. Оставшийся в клетках после отщепления ионов водорода НСО^ присоединяет реабсорбированный Na* и в виде NaHCO₃ восполняет количество гидрокарбоната крови, ушедшего в мочу при фильтрации. Как видно, при реабсорбции гидрокарбоната анион НСО^ не транспортируется, а обратно в кровь поступает только Na⁺.
Современные научные представления о регуляции рН жидкостей орга­низма основываются главным образом на результатах исследования крови и плазмы. О концентрации Н⁺-ионов внутри клеток сведений недостаточно из-за отсутствия совершенных методов ее определения. Известно, что актив­ная реакция внутриклеточной жидкости менее щелочная (рН 6,9), чем вне­клеточной. При патологических состояниях может изменяться величина рН внутри клетки и вне ее, причем изменения эти нередко бывают различными.
Билет № 50
1. - Патологические изменения лейкоцитов проявляются в наруше­нии их образования в кроветворной ткани и количественных и каче­ственных сдвигах лейкоцитов крови. Эти изменения могут быть следствием первичного поражения клеток лейкоцитарного ряда в кроветворной ткани и кровеносном русле под влиянием разнооб­разных причинных факторов. Вторичные изменения лейкоцитов возникают как ответная, часто защитная, реакция организма на па­тологические процессы, протекающие не в самой системе крови, а в органах и тканях других систем.
Главным звеном в патогенезе нарушений при патологии лейко­цитов является изменение реактивности организма, в том числе им­мунологической и аллергической, что связано с функциональными особенностями лейкоцитов — их участием в процессах фагоцитоза, антителообразования, инактивации биологических активных ве­ществ (гистамина, брадикинина, серотонина). Патологические из­менения лейкоцитов могут сопровождаться трофическими наруше­ниями тканей, местными микроциркуляторными расстройствами. Это обусловлено тем, что одна из функций лейкоцитов заключается в снабжении регенерирующих тканей питательными веществами и стимуляторами деления клеток. Гранулоциты участвуют в развитии сосудистых нарушений как переносчики вазоактивных веществ (базофильные, эозинофильные) или же влияют на их синтез и освобож­дение из тканевых базофилов (нейтрофильные).