آليات تكيف الخلايا مع عمل العوامل الضارة. التعويض عن الخلل الوظيفي

يكون تأثير العوامل المسببة للأمراض على الخلية مصحوبًا بتنشيط (أو إدراج) تفاعلات وعمليات مختلفة تهدف إلى القضاء على أو تقليل درجة الضرر وعواقبه، وكذلك ضمان مقاومة الخلية للضرر. يضمن الجمع بين هذه التفاعلات تكيف الخلية مع الظروف المتغيرة لحياتها.

ينقسم مجمع تفاعلات الخلايا التكيفية تقليديًا إلى داخل الخلايا وبين الخلايا (الشكل 5- 21 ).

21 آليات تكيف الخلايا عند تلفها"

أرز.5–21 .آليات تكيف الخلايا عند تلفها.

آليات التكيف داخل الخلايا

تشمل آليات التكيف داخل الخلايا التفاعلات والعمليات التالية.

جدول تخطيط Y

التعويض عن انقطاع إمدادات الطاقة

تظهر آليات التعويض عن الاضطرابات في إمداد الطاقة للخلية في الشكل. 5- 22 .

تخطيط ملف الإدخال "PF Fig 05" 22 آليات التعويض عن الاضطرابات في إمداد الطاقة للخلية"

أرز.5–22 .آليات التعويض عن الاضطرابات في إمداد الطاقة للخلية عند تلفها.

عندما تتضرر الخلية، كقاعدة عامة، تتضرر الميتوكوندريا إلى حد أكبر أو أقل، ويتم تقليل عملية إعادة تصنيع ATP أثناء تنفس الأنسجة. هذه التغييرات بمثابة إشارة لتفعيل آليات التعويض: – زيادة إنتاج ATP في نظام تحلل السكر. – زيادة نشاط الإنزيمات المشاركة في عمليات الأكسدة والتفسفر (مع درجة ضعيفة أو متوسطة من تلف الخلايا); - تنشيط إنزيمات نقل الطاقة ATP (ناقلة نيوكليوتيد الأدينين، CPK)؛ - زيادة كفاءة إنزيمات استخدام الطاقة ATP (ATPases)؛ - القيود المفروضة على النشاط الوظيفي للخلية؛ – تقليل شدة العمليات البلاستيكية في الخلية.

حماية الغشاء والإنزيم

تتم حماية أغشية الخلايا والإنزيمات بواسطة تلك الموضحة في الشكل. 5- 23 آليات.

تخطيط ملف الإدخال "PF Fig 05" 23 "آليات حماية أغشية الخلايا والإنزيمات"

أرز.5–23 .آليات حماية أغشية الخلايا والإنزيمات عند تلفها.

AOD - عوامل الحماية المضادة للأكسدة.

إنزيمات الدفاع المضادة للأكسدة (SOD، تعطيل جذور O 2؛ بيروكسيداز الكاتلاز والجلوتاثيون، وتحطيم H 2 O 2 والدهون، على التوالي) تقلل من التأثيرات المسببة للأمراض لتفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد. يؤدي تنشيط الأنظمة العازلة للخلية إلى انخفاض في الحماض داخل الخلايا (نتيجة الحماض هو النشاط المائي المفرط للإنزيمات الليزوزومية) ؛ زيادة نشاط الإنزيمات الميكروسومية (خاصة إنزيمات الشبكة الإندوبلازمية) تعزز التحول الفيزيائي والكيميائي للعوامل المسببة للأمراض من خلال أكسدتها واختزالها وإزالة الميثيل وما إلى ذلك ؛ يؤدي إزالة الضغط على الجينات إلى تنشيط تخليق مكونات الغشاء (البروتينات والدهون والكربوهيدرات) لتحل محل المكونات التالفة أو المفقودة.

القضاء على/تقليل خلل التوازن الأيوني السائل

تظهر في الشكل آليات تقليل الشدة أو القضاء على خلل الأيونات والماء في الخلية. 5- 24 .

التخطيط على سبيل المثال الشكل 5- 24 واسعة جدًا، يجب إعادة ترتيب النص. سألت سيرجي إيفانوفيتش.

تخطيط ملف الإدخال "PF Fig 05" 24 آليات خفض درجة اختلال التوازن الأيوني"

أرز.5–24 .آليات خفض درجة (القضاء) على خلل توازن الأيونات والماء في الخلية عند تلفها.

يتم ضمان انخفاض كبير في درجة اضطرابات تبادل السوائل والأيونات من خلال: - تفعيل عمليات إمداد الطاقة لمضخات الأيونات؛ – زيادة نشاط الإنزيمات المشاركة في نقل الأيونات. - تغيرات في شدة وطبيعة عملية التمثيل الغذائي (على سبيل المثال، زيادة تحلل السكر يصاحبها إطلاق K +، الذي يتم تقليل محتواه في الخلايا التالفة بسبب زيادة نفاذية أغشيتها)؛ – تطبيع الأنظمة العازلة داخل الخلايا (على سبيل المثال، تنشيط مخازن الكربونات والفوسفات والبروتينات يساعد على استعادة النسبة المثالية في توزيع العصارة الخلوية والغشاء للأيونات K + , Na + , Ca 2+ وغيرها، على وجه الخصوص، عن طريق تقليل [H + ] في الخلية). لقد ثبت أن انخفاض درجة خلل التوازن الأيوني يمكن أن يكون مصحوبًا بتطبيع محتوى وتداول السائل داخل الخلايا وحجم الخلايا وعضياتها.

الخلية هي وحدة هيكلية ووظيفية للأنسجة والأعضاء. تحدث فيه العمليات التي تكمن وراء الدعم النشط والبلاستيكي لهياكل ووظائف الأنسجة.

يمكن أن تسبب العوامل المسببة للأمراض المختلفة التي تعمل على الخلية ضرر. يُفهم تلف الخلايا على أنه تغييرات في بنيتها واستقلابها وخصائصها الفيزيائية والكيميائية ووظائفها التي تؤدي إلى تعطيل الوظائف الحيوية.

غالبًا ما يشار إلى عملية الضرر بالتغيير، وهو ليس دقيقًا تمامًا، حيث يتم ترجمة التغيير على أنه تغيير، وانحراف، وبالتالي فهو مفهوم أوسع. ومع ذلك، في الأدبيات الطبية عادة ما تستخدم هذه المصطلحات كمرادفات.

^ أسباب تلف الخلايا

يمكن أن يكون تلف الخلية نتيجة لعمل العديد من العوامل المسببة للأمراض عليها. يتم تقسيمها تقليديًا إلى ثلاث مجموعات رئيسية: الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية.

من بين العوامل الطبيعة الجسديةالأسباب الأكثر شيوعًا لتلف الخلايا هي:

التأثيرات الميكانيكية. أنها تسبب تعطيل هيكل البلازما وأغشية التكوينات التحت خلوية.
تقلبات درجات الحرارة. يمكن أن تؤدي زيادة درجة حرارة البيئة التي توجد فيها الخلية، حتى 45-50 درجة مئوية أو أكثر، إلى تمسخ البروتينات والأحماض النووية وتحلل مجمعات البروتين الدهني وزيادة نفاذية أغشية الخلايا وتغيرات أخرى. يمكن أن يؤدي الانخفاض الكبير في درجة الحرارة إلى تباطؤ كبير أو توقف لا رجعة فيه لعمليات التمثيل الغذائي في الخلية، وبلورة السائل داخل الخلايا وتمزق الأغشية.
التغيرات في الضغط الاسموزي في الخلية، على وجه الخصوص، بسبب تراكم منتجات الأكسدة غير الكاملة للركائز العضوية، وكذلك الأيونات الزائدة. هذا الأخير، كقاعدة عامة، يكون مصحوبا بتدفق السوائل إلى الخلية على طول تدرج الضغط الأسموزي، وتورمها وتمددها (حتى التمزق) للأغشية البلازمية والعضية. يؤدي انخفاض الضغط الاسموزي داخل الخلايا أو زيادته في البيئة خارج الخلية إلى فقدان الخلية للسوائل وتجعدها (التنظير) وفي كثير من الأحيان إلى الموت؛
التعرض للإشعاعات المؤينة التي تسبب تكوين الجذور الحرة وتفعيل عمليات الجذور الحرة للبيروكسيد، والتي تؤدي منتجاتها إلى إتلاف الأغشية وإفساد إنزيمات الخلية. يمكن أن يكون لعوامل الجاذبية والكهرومغناطيسية وغيرها من العوامل الفيزيائية أيضًا تأثير ممرض على الخلية.

غالبًا ما يحدث تلف الخلايا بسبب التعرض للعوامل الطبيعة الكيميائية. وتشمل هذه المواد المختلفة ذات الأصل الخارجي والداخلي: الأحماض العضوية والقلويات وأملاح المعادن الثقيلة ومنتجات ضعف التمثيل الغذائي. وبالتالي، فإن السيانيد يمنع نشاط أوكسيديز السيتوكروم. يثبط الإيثانول ومستقلباته العديد من الإنزيمات الخلوية. المواد التي تحتوي على أملاح الزرنيخ تمنع أوكسيديز البيروفات. الاستخدام غير السليم للأدوية يمكن أن يسبب تلف الخلايا أيضًا. على سبيل المثال، تؤدي جرعة زائدة من الستروفانثين إلى قمع كبير لنشاط K + - Na + - ATPase في غمد عضلة القلب لخلايا عضلة القلب، مما يؤدي إلى خلل في محتوى الأيونات والسوائل داخل الخلايا.

من المهم أن يكون تلف الخلايا ناتجًا عن زيادة ونقص نفس العامل. على سبيل المثال، ينشط الأكسجين الزائد في الأنسجة عملية أكسدة الجذور الحرة لبيروكسيد الدهون (LPRO)، والتي تؤدي منتجاتها إلى إتلاف الإنزيمات وأغشية الخلايا. من ناحية أخرى، يؤدي انخفاض محتوى الأكسجين إلى تعطيل عمليات الأكسدة، وانخفاض تكوين ATP، ونتيجة لذلك، انهيار وظائف الخلية.

غالبًا ما يحدث تلف الخلايا بسبب عوامل العمليات المناعية والحساسية. يمكن أن يكون سببها، على وجه الخصوص، تشابه المستضدات، على سبيل المثال، بين الميكروبات وخلايا الجسم.

قد ينجم الضرر أيضًا عن تكوين أجسام مضادة أو الخلايا الليمفاوية التائية التي تعمل ضد خلايا الجسم غير المتغيرة بسبب الطفرات في هيمون الخلايا الليمفاوية B أو T في الجهاز المناعي.

تلعب المواد التي تدخلها من نهايات الخلايا العصبية دورًا مهمًا في الحفاظ على عمليات التمثيل الغذائي في الخلية، ولا سيما الناقلات العصبية، والمغذيات، والببتيدات العصبية. يؤدي تقليل أو إيقاف نقلها إلى حدوث اضطرابات التمثيل الغذائي في الخلايا، وتعطيل وظائفها الحيوية وتطور حالات مرضية تسمى الحثل العصبي.

بالإضافة إلى هذه العوامل، غالبًا ما يحدث تلف الخلايا بسبب زيادة كبيرة في وظائف الأعضاء والأنسجة. على سبيل المثال، مع النشاط البدني المفرط لفترات طويلة، قد يتطور قصور القلب نتيجة لانتهاك عمل الخلايا العضلية القلبية.

يمكن أن يكون تلف الخلايا نتيجة ليس فقط للعوامل المسببة للأمراض، ولكن أيضا نتيجة للعمليات المبرمجة وراثيا. ومن الأمثلة على ذلك موت البشرة والظهارة المعوية وخلايا الدم الحمراء والخلايا الأخرى نتيجة لعملية الشيخوخة. تشمل آليات شيخوخة الخلايا وموتها تغيرات تدريجية لا رجعة فيها في بنية الأغشية والإنزيمات والأحماض النووية واستنفاد ركائز التفاعلات الأيضية وانخفاض مقاومة الخلايا للتأثيرات المسببة للأمراض.

بناءً على أصلها، يتم تقسيم جميع العوامل المسببة لتلف الخلايا إلى: 1) خارجية وداخلية. 2) الأصل المعدية وغير المعدية.

يتم تنفيذ عمل العوامل الضارة على الخلية مباشرةأو بشكل غير مباشر. في الحالة الأخيرة، نتحدث عن تكوين سلسلة من التفاعلات الثانوية، وتشكيل المواد - الوسطاء الذين لديهم تأثير ضار. يمكن التوسط في عمل العامل الضار من خلال: - التغيرات في التأثيرات العصبية أو الغدد الصماء على الخلايا (على سبيل المثال، أثناء الإجهاد والصدمة)؛ - اضطراب الدورة الدموية الجهازية (مع قصور القلب) ؛ - انحراف المعلمات الفيزيائية والكيميائية (في الحالات المصحوبة بالحماض والقلويات وتكوين الجذور الحرة ومنتجات PSOL وعدم توازن الأيونات والسوائل) ؛ - ردود الفعل المناعية والحساسية في أمراض الحساسية الذاتية. - تكوين فائض أو نقص في المواد النشطة بيولوجيا (الهيستامين، الكينينات، البروستالاندين). تسمى العديد من هذه المركبات وغيرها المشاركة في تطور العمليات المرضية وسطاء (على سبيل المثال، وسطاء الالتهاب، والحساسية، والتسرطن، وما إلى ذلك).

^ ثانيا. الآليات العامة لتلف الخلايا

على المستوى الخلوي، تعمل العوامل الضارة على "تفعيل" العديد من الروابط المسببة للأمراض. وتشمل هذه:

اضطراب في عمليات إمداد الطاقة للخلايا.
تلف الأغشية وأنظمة الإنزيمات.
عدم توازن الأيونات والسائل.
انتهاك البرنامج الجيني و/أو تنفيذه؛
اضطراب في الآليات التي تنظم وظيفة الخلية.

1. انتهاك إمدادات الطاقةغالبًا ما تكون العمليات التي تحدث في الخلايا هي الآلية الأولية والرائدة لتغييرها. يمكن أن تتعطل إمدادات الطاقة في مراحل تخليق ATP ونقلها واستخدامها.

يمكن أن يتأثر تخليق ATP نتيجة لنقص الأكسجين و/أو الركائز الأيضية، وانخفاض نشاط تنفس الأنسجة وإنزيمات تحلل السكر، وتلف وتدمير الميتوكوندريا التي تحدث فيها تفاعلات دورة كريبس ونقل الإلكترونات إلى يتم تنفيذ الأكسجين الجزيئي المرتبط بتفسفر ADP.

من المعروف أن إيصال طاقة ATP من مواقع تركيبها - من الميتوكوندريا والهيالوبلازم - إلى الهياكل المستجيبة (الليفات العضلية، "مضخات الأيونات الغشائية"، وما إلى ذلك) يتم باستخدام أنظمة إنزيمية: ADP - ATP - translocase (الأدينين ترانسفيراز النوكليوتيدات) وفوسفوكيناز الكرياتين (CPK). يضمن ترانسفيراز نيوكليوتيد الأدينين نقل الطاقة من رابطة الفوسفات الكبيرة الحجم لـ ATP من مصفوفة الميتوكوندريا عبر غشاءها الداخلي، وينقلها CPK إلى الكرياتين مع تكوين فوسفات الكرياتين، الذي يدخل العصارة الخلوية. يقوم فوسفوكيناز الكرياتين من الهياكل الخلوية المؤثرة بنقل مجموعة فوسفات الكرياتين إلى ADP لتكوين ATP، والذي يستخدم في حياة الخلية. يمكن أن تتضرر أنظمة نقل الطاقة الإنزيمية بسبب العوامل المسببة للأمراض المختلفة، وبالتالي، حتى على خلفية المحتوى الإجمالي العالي لـ ATP في الخلية، يمكن أن يتطور نقصها في الهياكل المستهلكة للطاقة.

يمكن أن تتطور الاضطرابات في إمداد الخلايا بالطاقة واضطرابات وظائفها الحيوية حتى في ظروف الإنتاج الكافي والنقل الطبيعي لطاقة ATP. قد يكون هذا نتيجة للضرر الذي لحق بالآليات الأنزيمية لاستخدام الطاقة، ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض نشاط ATPase (الأكتوميوسين ATPase، K + - Na + - ATPase المعتمد على البلازماليما، Mg 2+ - ATPase المعتمد في "مضخة الكالسيوم" "من الشبكة الساركوبلازمية، وما إلى ذلك).

يمكن أن يصبح تعطيل عمليات إمداد الطاقة بدوره أحد العوامل التي تسبب خللًا في جهاز غشاء الخلية وأنظمة الإنزيمات وتوازن الأيونات والسوائل وكذلك آليات تنظيم الخلية.

2. ^ تلف الأغشية والإنزيمات يلعب دورًا مهمًا في تعطيل عمل الخلية، وكذلك انتقال التغييرات القابلة للعكس فيها إلى تغييرات لا رجعة فيها. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الخصائص الأساسية للخلية تعتمد إلى حد كبير على حالة أغشيتها والإنزيمات المرتبطة بها أو الحرة.

أ). إحدى أهم آليات تلف الغشاء والإنزيمات هي تكثيف تفاعلات الجذور الحرة (FRR) وPSOL. تحدث هذه التفاعلات في الخلايا بشكل طبيعي، كونها حلقة وصل ضرورية في عمليات حيوية مثل نقل الإلكترون في سلسلة إنزيمات الجهاز التنفسي، وتخليق البروستاجلاندين واللوكوترين، وتكاثر الخلايا ونضجها، والبلعمة، واستقلاب الكاتيكولامينات، وما إلى ذلك. ويشارك PSOL في عمليات تنظيم تكوين الدهون في الأغشية الحيوية ونشاط الإنزيم. هذا الأخير هو نتيجة للعمل المباشر لمنتجات تفاعلات بيروكسيد الدهون على الإنزيمات، وغير المباشر - من خلال تغيير حالة الأغشية التي ترتبط بها العديد من الإنزيمات.

يتم تنظيم شدة PSOL من خلال نسبة العوامل التي تنشط (المؤيدة للأكسدة) وتثبط (مضادات الأكسدة) هذه العملية. تشمل المواد المؤكسدة الأكثر نشاطًا المركبات المؤكسدة بسهولة والتي تحفز الجذور الحرة، على وجه الخصوص، النفثوكوينونات والفيتامينات A وD، وعوامل الاختزال - NADPH 2، NADH 2، وحمض ليبويك، والمنتجات الأيضية من البروستاجلاندين والكاتيكولامينات.

يمكن تقسيم عملية PSOL إلى ثلاث مراحل: 1) بدء الأكسجين (مرحلة "الأكسجين")، 2) تكوين الجذور الحرة للعوامل العضوية وغير العضوية (مرحلة "الجذور الحرة")، 3) إنتاج بيروكسيدات الدهون ("بيروكسيد"). منصة). الرابط الأولي في تفاعلات بيروكسيد الجذور الحرة في حالة تلف الخلايا هو، كقاعدة عامة، التكوين في عملية تفاعلات الأكسجيناز لما يسمى بأنواع الأكسجين التفاعلية: جذري أكسيد الأكسجين الفائق (O 2 -.)، جذري الهيدروكسيل (OH. ) ، بيروكسيد الهيدروجين (H 2 O 2)، الذي يتفاعل مع مكونات هياكل الخلايا، وخاصة الدهون والبروتينات والأحماض النووية. نتيجة لذلك، يتم تشكيل الجذور النشطة، على وجه الخصوص، الدهون، وكذلك بيروكسيداتها. في هذه الحالة، يمكن أن يكتسب شخصية سلسلة "تشبه الانهيار الجليدي".

ومع ذلك، هذا لا يحدث دائما. تحدث العمليات في الخلايا وتعمل العوامل التي تحد أو حتى توقف تفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد، أي. لها تأثير مضاد للأكسدة. إحدى هذه العمليات هي تفاعل الجذور وهيدرو بيروكسيدات الدهون مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى تكوين مركبات "غير جذرية". يتم لعب الدور الرائد في نظام حماية الخلايا المضادة للأكسدة من خلال آليات ذات طبيعة إنزيمية وغير إنزيمية.

^ روابط نظام مضادات الأكسدة و

بعض العوامل:

روابط النظام المضاد للأكسدة	عوامل	^ آليات العمل
1	2	3
I. "مضاد الأكسجين"	الريتينول، الكاروتينات، الريبوفلافين	تقليل محتوى الأكسجين في الخلية، على سبيل المثال، من خلال تفعيل الاستفادة منه، وزيادة اقتران عمليتي الأكسدة والفسفرة.
1	2	3
ثانيا. "مناهضة للراديكالية"	فوق أكسيد ديموتاز، توكوفيرول، مانيتول	تحويل الجذور النشطة إلى مركبات "غير جذرية"، و"إخماد" الجذور الحرة بمركبات عضوية.
ثالثا. "مضاد للبيروكسيد"	الجلوتاثيون بيروكسيداز، الكاتالاز، السيروتينين	تعطيل هيدروبيروكسيدات الدهون، على سبيل المثال، أثناء تخفيضها.

أظهرت الأبحاث في السنوات الأخيرة أن التنشيط المفرط لتفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد هو أحد العوامل الرئيسية في تلف أغشية الخلايا والإنزيمات. العمليات التالية لها أهمية رائدة: 1) التغيرات في الخواص الفيزيائية والكيميائية للدهون الغشائية، مما يؤدي إلى انتهاك تشكيل مجمعات البروتين الدهني الخاصة بها، وفيما يتعلق بهذا، انخفاض في نشاط البروتينات وأنظمة الإنزيمات التي توفر استقبال التأثيرات الخلطية، ونقل الأيونات والجزيئات عبر الغشاء، وأغشية السلامة الهيكلية؛ 2) التغيرات في الخواص الفيزيائية والكيميائية للمذيلات البروتينية التي تؤدي الوظائف الهيكلية والإنزيمية في الخلية؛ 3) تشكيل العيوب الهيكلية في الغشاء – ما يسمى. أبسط القنوات (المجموعات) بسبب إدخال منتجات PSOL فيها. تتسبب هذه العمليات بدورها في تعطيل العمليات المهمة لحياة الخلايا - الاستثارة وتوليد وتوصيل النبضات غير المتكافئة والتمثيل الغذائي وإدراك وتنفيذ التأثيرات التنظيمية والتفاعل بين الخلايا وما إلى ذلك.

ب). تنشيط الهيدروليزات (الليسوسومية، المرتبطة بالغشاء والحرة).

عادة، يتم تعديل تكوين وحالة الأغشية والإنزيمات ليس فقط عن طريق عمليات الجذور الحرة وبيروكسيد الدهون، ولكن أيضًا عن طريق الإنزيمات المرتبطة بالغشاء والحرة (المذابة) والليزوزومية: الليباز، الفوسفوليباز، البروتياز. تحت تأثير العوامل المسببة للأمراض، قد يزيد نشاطها أو محتواها في الهيالوبلازم في الخلية (على وجه الخصوص، بسبب تطور الحماض، مما يزيد من إطلاق الإنزيمات من الليزوزومات وتفعيلها لاحقًا). في هذا الصدد، تخضع الجليسروفوسفوليبيدات والبروتينات الغشائية، وكذلك إنزيمات الخلية، لتحلل مائي مكثف. ويصاحب ذلك زيادة كبيرة في نفاذية الغشاء وانخفاض في الخواص الحركية للإنزيمات.

في). إدخال المركبات الأمفيفيلية في المرحلة الدهنية للأغشية.

نتيجة لعمل الهيدرولاز (أساسا الليباز والفوسفوليباز) في الخلية، تتراكم الأحماض الدهنية الحرة والليزوفوليبيدات، ولا سيما الجليسيروفوسفوليبيدات: فوسفاتيديل كولين، فوسفاتيديل إيثانولامين، فوسفاتيديل سيرين. يطلق عليها اسم المركبات الأمفيفيلية نظرًا لقدرتها على الاختراق والتثبيت في كل من البيئات الكارهة للماء والمحبة للماء لأغشية الخلايا (تعني كلمة amphi "كلاهما"، "اثنان"). مع وجود مستوى صغير نسبيًا من المركبات الأمفيفيلية في الخلية، عندما تخترق الأغشية الحيوية، فإنها تغير التسلسل الطبيعي للجليسيروفوسفوليبيدات، وتعطل بنية مجمعات البروتين الدهني، وتزيد من النفاذية، كما تغير تكوين الأغشية بسبب "الشكل الإسفيني". شكل المذيلات الدهنية. ويصاحب تراكم الأمفيفيلات بكميات كبيرة تغلغلها الهائل في الأغشية، مما يؤدي، مثل فائض هيدروبيروكسيدات الدهون، إلى تكوين مجموعات وكسور دقيقة فيها. يعد تلف أغشية الخلايا والإنزيمات أحد الأسباب الرئيسية للخلل الكبير في عمل الخلايا وغالبًا ما يؤدي إلى موتها.

3. ^ خلل في توازن الأيونات والسوائل في الخلية. كقاعدة عامة، يتطور انتهاك توزيع الغشاء، وكذلك المحتوى داخل الخلايا ونسبة الأيونات المختلفة، بعد أو في وقت واحد مع اضطرابات إمدادات الطاقة ويتم دمجه مع علامات تلف أغشية الخلايا والإنزيمات. ونتيجة لذلك، تتغير نفاذية الغشاء للعديد من الأيونات بشكل ملحوظ. وينطبق هذا إلى حد كبير على البوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم والكلور، أي الأيونات التي تشارك في العمليات الحيوية مثل الإثارة، وتوصيلها، والاقتران الكهروميكانيكي، وما إلى ذلك.

أ). التغير في نسبة أيون الغشاء. كقاعدة عامة، يتجلى خلل الأيونات في تراكم الصوديوم في الخلية وفقدان البوتاسيوم.

نتيجة عدم التوازن هي تغيير في جهد غشاء الراحة والعمل، بالإضافة إلى اضطراب في توصيل دافع الإثارة. هذه التغييرات مهمة لأنها غالبًا ما تكون إحدى العلامات المهمة لوجود تلف الخلايا وطبيعته. ومن الأمثلة على ذلك التغيرات في مخطط كهربية القلب عند تلف خلايا عضلة القلب، ومخطط كهربية الدماغ عندما تتعطل بنية ووظائف الخلايا العصبية في الدماغ.

ب). فرط وجفاف الخلايا.

تسبب الاضطرابات في محتوى الأيونات داخل الخلايا تغيرات في حجم الخلية بسبب اختلال توازن السوائل. يتجلى إما على شكل فرط ترطيب (انخفاض محتوى السوائل) في الخلية. على سبيل المثال، فإن الزيادة في محتوى أيونات الصوديوم والكالسيوم في الخلايا التالفة تكون مصحوبة بزيادة في الضغط الأسموزي فيها. ونتيجة لذلك، يتراكم الماء في الخلايا. في الوقت نفسه، تنتفخ الخلايا، ويزداد حجمها، وهو ما يصاحبه زيادة في التمدد وغالبًا ما تكون تمزقات دقيقة في أغشية الخلايا والعضيات. على العكس من ذلك، يتميز جفاف الخلايا (على سبيل المثال، في بعض الأمراض المعدية التي تسبب فقدان الماء) بإطلاق السوائل والبروتينات الذائبة فيها (بما في ذلك الإنزيمات)، بالإضافة إلى مركبات عضوية وغير عضوية أخرى قابلة للذوبان في الماء. غالبًا ما يقترن الجفاف داخل الخلايا بالانكماش النووي وانهيار الميتوكوندريا والعضيات الأخرى.

4. إحدى الآليات الهامة لخلل الخلايا الإضرار بالبرنامج الجيني و/أو آليات تنفيذه.العمليات الرئيسية التي تؤدي إلى تغيرات في المعلومات الوراثية للخلية هي الطفرات، أو اكتئاب الجينات المسببة للأمراض (على سبيل المثال، الجينات المسرطنة)، أو قمع نشاط الجينات الحيوية (على سبيل المثال، تنظيم تخليق الإنزيمات) أو إدخال جزء من الحمض النووي الغريب إلى الجينوم (على سبيل المثال، الحمض النووي لفيروس سرطاني، وقسم غير طبيعي من الحمض النووي لخلية أخرى).

بالإضافة إلى التغيرات في البرنامج الوراثي، هناك آلية مهمة لخلل الخلايا انتهاك لتنفيذ هذا البرنامجبشكل رئيسي أثناء عملية انقسام الخلايا أثناء الانقسام أو الانقسام الاختزالي.

5. آلية هامة لتلف الخلايا هي اضطراب تنظيم العمليات داخل الخلايا.قد يكون هذا نتيجة للاضطرابات الناشئة على مستوى واحد أو أكثر من الآليات التنظيمية:

على مستوى تفاعل المواد النشطة بيولوجيا (الهرمونات، الناقلات العصبية، الخ) مع مستقبلات الخلايا؛
على ما يسمى المستوى الخلوي "الرسل الثاني" (الرسل) للتأثيرات العصبية: النيوكليوتيدات الحلقية - أدينوسين أحادي الفوسفات (cAMP) وأحادي فوسفات الغوانوزين (cGMP)، والتي تتشكل استجابة لعمل "الرسل الأول" - الهرمونات والناقلات العصبية. ومن الأمثلة على ذلك تعطيل تكوين إمكانات الغشاء في خلايا القلب بسبب تراكم cAMP فيها، وهو، على وجه الخصوص، أحد الأسباب المحتملة لتطور عدم انتظام ضربات القلب.
على مستوى التفاعلات الأيضية التي تنظمها النيوكليوتيدات الحلقية أو العوامل الأخرى داخل الخلايا. وبالتالي، فإن تعطيل عملية تنشيط الإنزيمات الخلوية يمكن أن يغير بشكل كبير من شدة التفاعلات الأيضية، ونتيجة لذلك، يؤدي إلى تعطيل عمل الخلية.

^ ثالثا. المظاهر الرئيسية لتلف الخلايا

1. الحثل. يُفهم الحثل (dys - اضطراب، اضطراب، تغذية-) على أنه اضطرابات استقلابية في الخلايا والأنسجة، مصحوبة باضطرابات في وظائفها، ومظاهر بلاستيكية، بالإضافة إلى تغيرات هيكلية تؤدي إلى تعطيل وظائفها الحيوية.

الآليات الرئيسية للحثل هي: - تخليق المواد غير الطبيعية في الخلية، على سبيل المثال، مجمع البروتين السكاريد من الأميلويد. التحول المفرط لبعض المركبات إلى أخرى، على سبيل المثال، الدهون والكربوهيدرات إلى بروتينات، والكربوهيدرات إلى دهون؛ - التحلل (phanerosis)، على سبيل المثال، مجمعات غشاء البروتين الدهني؛ - ارتشاح الخلايا والمواد الموجودة بين الخلايا بمركبات عضوية وغير عضوية، مثل الكولسترول واستراته لجدران الشرايين في تصلب الشرايين.

تشمل الحثل الخلوي الرئيسي البروتين (خلل البروتين)، والدهون (الدهون)، والكربوهيدرات والمعادن.

2. خلل التنسج(dys – اضطراب، اضطراب، شكل بلاسيو) هي اضطراب في عملية تطور الخلايا، يتجلى في التغيير المستمر في بنيتها ووظيفتها، مما يؤدي إلى اضطراب في وظائفها الحيوية.

سبب خلل التنسج هو تلف جينوم الخلية. وهذا هو ما يسبب التغييرات المستمرة، وعادة ما تكون موروثة من خلية إلى أخرى، على عكس الحثل، والتي غالبًا ما تكون مؤقتة وقابلة للعكس ويمكن القضاء عليها عند توقف عمل العامل المسبب.

الآلية الرئيسية لخلل التنسج هي اضطراب في عملية التمايز، والتي تتمثل في تكوين التخصص الهيكلي والوظيفي للخلية. العلامات الهيكلية لخلل التنسج هي تغيرات في حجم وشكل الخلايا ونواتها والعضيات الأخرى وعدد وبنية الكروموسومات. كقاعدة عامة، يتم تكبير حجم الخلايا، ولها شكل غريب غير منتظم ("الخلايا الوحشية")، وتكون نسبة العضيات المختلفة فيها غير متناسبة. في كثير من الأحيان، توجد شوائب وعلامات مختلفة للعمليات التنكسية في هذه الخلايا. تشمل أمثلة خلل التنسج الخلوي تكوين الخلايا الأرومية الضخمة في نخاع العظم مع فقر الدم الخبيث، وخلايا الدم الحمراء المنجلية مع أمراض الهيموجلوبين، والخلايا العصبية الكبيرة - "الوحوش" مع تلف القشرة الدماغية (التصلب الحدبي)، والخلايا العملاقة متعددة النوى مع ترتيب غريب من الخلايا. الكروماتين مع الورم العصبي الليفي ريكلينغهاوزن. خلل التنسج الخلوي هو أحد مظاهر عدم نمطية الخلايا السرطانية.

^ التغيرات في بنية ووظائف العضيات الخلوية عند تلف الخلايا.

يتميز تلف الخلايا باختلال أكبر أو أقل في بنية ووظيفة جميع مكوناتها. ومع ذلك، تحت تأثير العوامل المسببة للأمراض المختلفة، قد تسود علامات الأضرار التي لحقت بعض العضيات.

تحت تأثير العوامل المسببة للأمراض، هناك تغيير في العدد الإجمالي للميتوكوندريا، وكذلك في بنية العضيات الفردية. انخفاض في عدد الميتوكوندريا بالنسبة إلى إجمالي كتلة الخلية. التغييرات في الميتوكوندريا الفردية والتي تعتبر نمطية لعمل معظم العوامل الضارة هي نقصان أو زيادة في حجمها وشكلها. العديد من التأثيرات المسببة للأمراض على الخلية (نقص الأكسجة، والعوامل السامة الداخلية والخارجية، بما في ذلك الأدوية في حالة الجرعة الزائدة، والإشعاعات المؤينة، والتغيرات في الضغط الأسموزي) تكون مصحوبة بتورم وإفراغ الميتوكوندريا، مما قد يؤدي إلى تمزق غشاءها، وتفتتها. وتجانس cristae. يؤدي انتهاك بنية الميتوكوندريا إلى قمع كبير لعملية التنفس فيها وتكوين ATP، وكذلك إلى خلل في توازن الأيونات داخل الخلية.

جوهر. يتم الجمع بين الأضرار التي لحقت بالنواة مع تغير في شكلها، وتكثيف الكروماتين على طول محيط النواة (هامش الكروماتين)، وتعطيل الدائرة المزدوجة أو تمزق الغلاف النووي، واندماجه مع شريط هامش الكروماتين.

الليزوزومات. تحت التأثيرات المسببة للأمراض، يمكن أن يؤدي إطلاق وتنشيط إنزيمات الليزوزوم إلى "الهضم الذاتي" (التحلل الذاتي) للخلية. يمكن أن يكون سبب إطلاق هيدرولات الليزوزومية في السيتوبلازم هو التمزق الميكانيكي لغشاءها أو زيادة كبيرة في نفاذية الأخير. وهذا نتيجة لتراكم أيونات الهيدروجين في الخلايا (الحماض داخل الخلايا)، ومنتجات بيروكسيد الدهون، والسموم وغيرها من العوامل.

الريبوسومات. تحت تأثير العوامل الضارة، يتم ملاحظة تدمير مجموعات وحدات الريبوسوم الفرعية (البوليزومات)، التي تتكون عادة من عدة ريبوسومات - "المونومرات"، وانخفاض في عدد الريبوسومات، وانفصال العضيات عن الأغشية داخل الخلايا. ويصاحب هذه التغييرات انخفاض في شدة عملية تخليق البروتين في الخلية.

^ الشبكة الإندوبلازمية . عند تلفها، يحدث توسع في الأنابيب الشبكية، حتى تكوين فجوات وصهاريج كبيرة بسبب تراكم السوائل فيها، وتدمير بؤري لأغشية الأنابيب الشبكية، وتفتتها.

^ جهاز جولجي. يصاحب تلف جهاز جولجي تغيرات هيكلية مشابهة لتلك الموجودة في الشبكة الإندوبلازمية. في هذه الحالة، يتم تعطيل إزالة النفايات من الخلية، مما يتسبب في انهيار وظيفتها ككل.

السيتوبلازمهو وسط سائل منخفض اللزوجة توجد فيه العضيات وشوائب الخلايا. يمكن أن يؤدي تأثير العوامل الضارة على الخلية إلى انخفاض أو زيادة في محتوى السوائل في السيتوبلازم، أو تحلل البروتينات أو تخثر البروتين، وتكوين "شوائب" لا توجد بشكل طبيعي. إن التغيير في حالة السيتوبلازم بدوره يؤثر بشكل كبير على عمليات التمثيل الغذائي التي تحدث فيه، وذلك بسبب وجود العديد من الإنزيمات (على سبيل المثال، تحلل السكر) في مصفوفة الخلية، ووظيفة العضيات، وعمليات إدراك التأثيرات التنظيمية وغيرها على الخلية.

^ النخر والانحلال الذاتي .

النخر (gr. necro - dead) هو موت الخلايا والأنسجة، مصحوبًا بتوقف لا رجعة فيه لوظائفها الحيوية. النخر غالبًا ما يكون المرحلة الأخيرة من الحثل وخلل التنسج وأيضًا نتيجة للعمل المباشر للعوامل الضارة ذات القوة الكبيرة. تسمى التغييرات التي تسبق النخر بداء النخر أو المرض. تشمل أمثلة الاعتلال المرضي عمليات نخر الأنسجة في اضطرابات التغذية العصبية نتيجة لتعصيب الأنسجة بسبب احتقان وريدي طويل أو نقص التروية. تحدث العمليات النكروبيوتيكية أيضًا بشكل طبيعي، كونها المرحلة الأخيرة من دورة حياة العديد من الخلايا. تخضع معظم الخلايا الميتة للتحلل الذاتي، أي. التدمير الذاتي للهياكل.

الآلية الرئيسية للتحلل الذاتي هي التحلل المائي لمكونات الخلية والمواد بين الخلايا تحت تأثير إنزيمات الليزوزوم. يتم تسهيل ذلك من خلال تطور الحماض في الخلايا التالفة.

يمكن أيضًا للخلايا الأخرى - الخلايا البلعمية، وكذلك الكائنات الحية الدقيقة - أن تشارك في عملية تحلل الخلايا التالفة. وعلى النقيض من آلية التحلل الذاتي، يُطلق على هذه الآلية اسم التحلل المغاير. وبالتالي، يمكن تحقيق تحلل الخلايا الميتة (التحلل النخري) من خلال عمليات التحلل الذاتي وغير المتجانس التي تشارك فيها الإنزيمات وعوامل أخرى لكل من الخلايا الميتة والخلايا الحية الملامسة لها.

5. ^ تغييرات محددة وغير محددة في تلف الخلايا . يؤدي أي ضرر للخلية إلى مجموعة معقدة من التغييرات المحددة وغير المحددة فيها.

تحت محددفهم التغيرات في خصائص الخلايا التي تكون مميزة لعامل معين عندما يعمل على خلايا مختلفة، أو مميزة فقط لنوع معين من الخلايا عندما تتعرض لعوامل ضارة من أنواع مختلفة. وبالتالي فإن تأثير العوامل الميكانيكية على أي خلية يكون مصحوبًا بانتهاك سلامة أغشيتها. تحت تأثير أدوات فك الارتباط لعملية الأكسدة والتفسفر، يتم تقليل أو حظر اقتران هذه العمليات. يؤدي التركيز العالي في الدم لأحد هرمونات قشرة الغدة الكظرية، الألدوستيرون، إلى تراكم أيونات الصوديوم الزائدة في الخلايا المختلفة. ومن ناحية أخرى، فإن تأثير العوامل الضارة على أنواع معينة من الخلايا يسبب تغييرات خاصة بها. على سبيل المثال، فإن تأثير العوامل المسببة للأمراض المختلفة على خلايا العضلات يرافقه تطور تقلص الليفي العضلي، على الخلايا العصبية - تشكيل ما يسمى باحتمال الضرر، على خلايا الدم الحمراء - انحلال الدم وإطلاق الهيموجلوبين منها.

يصاحب الضرر دائمًا تعقيدًا و غير محددالتغيرات النمطية في الخلايا. يتم ملاحظتها في أنواع مختلفة من الخلايا تحت تأثير عوامل مختلفة. تشمل المظاهر غير المحددة لتغيرات الخلايا التي يتم مواجهتها بشكل متكرر الحماض، والتنشيط المفرط لتفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد، وتمسخ طبيعة جزيئات البروتين، وزيادة نفاذية إمكانات غشاء الخلية، وزيادة خصائص الامتصاص للخلايا.

إن تحديد مجموعة من التغييرات المحددة وغير المحددة في خلايا الأعضاء والأنسجة يجعل من الممكن الحكم على طبيعة وقوة عمل العامل الممرض، ودرجة الضرر، وكذلك فعالية العوامل الطبية وغير الطبية تستخدم للعلاج.

^ رابعا. الآليات الخلوية للتعويض أثناء الضرر

يكون تأثير العوامل المسببة للأمراض على الخلية وتطور الضرر مصحوبًا بتنشيط أو تنشيط تفاعل يهدف إلى إزالة أو تقليل درجة الضرر وعواقبه. يضمن مجمع هذه التفاعلات تكيف الخلية مع الظروف المتغيرة لحياتها. وتشمل آليات التكيف الرئيسية ردود فعل التعويض، وترميم واستبدال الهياكل والاختلالات المفقودة أو التالفة، وحماية الخلايا من عمل العوامل المسببة للأمراض، فضلا عن انخفاض تنظيمي في نشاطها الوظيفي. يمكن تقسيم المجموعة الكاملة من هذه التفاعلات إلى مجموعتين: داخل الخلايا وخارج الخلية (بين الخلايا).

تشمل الآليات الرئيسية للتعويض عن الضرر داخل الخلايا ما يلي.

^ التعويض عن الاضطرابات في عملية إمداد الطاقة للخلايا .

إحدى طرق التعويض عن الاضطرابات في استقلاب الطاقة بسبب تلف الميتوكوندريا هي تكثيف عملية تحلل السكر. يتم تقديم مساهمة معينة في تعويض الاضطرابات في إمداد الطاقة للعمليات داخل الخلايا أثناء الضرر عن طريق تنشيط إنزيمات النقل واستخدام طاقة ATP (ترانسفراز نيوكليوتيد الأدينين، فوسفوكيناز الكرياتين، ATPase)، بالإضافة إلى انخفاض في الوظائف الوظيفية. نشاط الخلية. هذا الأخير يساعد على تقليل استهلاك ATP.

^ حماية أغشية الخلايا والإنزيمات .

إحدى آليات حماية أغشية الخلايا والإنزيمات هي الحد من تفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد بواسطة الإنزيمات المضادة للأكسدة (ديسموتاز الفائق، الكاتلاز، الجلوتاثيون بيروكسيداز). هناك آلية أخرى لحماية الأغشية والإنزيمات من التأثيرات الضارة، وخاصة إنزيمات الليزوزوم، وهي تنشيط الأنظمة العازلة للخلية. وهذا يؤدي إلى انخفاض في درجة الحماض داخل الخلايا، ونتيجة لذلك، النشاط المائي المفرط للأنزيمات الليزوزومية. تلعب الإنزيمات الميكروسومية دورًا مهمًا في حماية أغشية الخلايا والإنزيمات من التلف، والتي تضمن التحول الفيزيائي والكيميائي للعوامل المسببة للأمراض من خلال أكسدتها، واختزالها، وإزالة الميثيل، وما إلى ذلك. يمكن أن يكون تغيير الخلايا مصحوبًا بإزالة الضغط على الجينات، ونتيجة لذلك، تنشيط عمليات تخليق مكونات الغشاء (البروتينات والدهون والكربوهيدرات) لتحل محل المكونات التالفة أو المفقودة.

^ التعويض عن عدم توازن الأيونات والسوائل .

يمكن تعويض الخلل في محتوى الأيونات في الخلية من خلال تفعيل آليات إمداد الطاقة لـ “مضخات الأيونات”، وكذلك حماية الأغشية والإنزيمات المشاركة في نقل الأيونات. يلعب عمل الأنظمة العازلة دورًا معينًا في تقليل درجة اختلال التوازن الأيوني. يمكن أن يساعد تنشيط الأنظمة العازلة داخل الخلايا (الكربونات والفوسفات والبروتين) في استعادة النسب المثالية للأيونات K + و Na + و Ca 2 + الأخرى عن طريق تقليل محتوى أيونات الهيدروجين في الخلية. قد يكون الانخفاض في درجة خلل التوازن الأيوني مصحوبًا بتطبيع محتوى السوائل داخل الخلايا.

^ القضاء على الانتهاكات في البرنامج الوراثي للخلايا .

يمكن اكتشاف الأضرار التي لحقت بقسم من الحمض النووي وإصلاحها بمشاركة إنزيمات تخليق إصلاح الحمض النووي. تكتشف هذه الإنزيمات وتزيل الجزء المتغير من الحمض النووي (النوكليات الداخلية والإنزيمات المقيدة)، وتوليف جزء طبيعي من الحمض النووي ليحل محل الجزء المحذوف (بوليميرات الحمض النووي)، وإدراج هذا الجزء المُركب حديثًا بدلاً من الجزء المحذوف (الأربطة). بالإضافة إلى أنظمة إنزيمات إصلاح الحمض النووي المعقدة هذه، تحتوي الخلية على إنزيمات تقضي على التغيرات البيوكيميائية "صغيرة الحجم" في الجينوم. وتشمل هذه الإنزيمات ديميثيلاز، التي تزيل مجموعات الميثيل، والأربطة، التي تقضي على التكسر في سلاسل الحمض النووي الناتج عن الإشعاعات المؤينة أو الجذور الحرة.

^ التعويض عن اضطرابات آليات تنظيم العمليات داخل الخلايا .

وتشمل هذه الأنواع من التفاعلات: تغير في عدد المستقبلات للهرمونات والناقلات العصبية وغيرها من المواد النشطة فسيولوجيا على سطح الخلية، وكذلك حساسية المستقبلات لهذه المواد. يمكن أن يتغير عدد المستقبلات بسبب حقيقة أن جزيئاتها قادرة على الغرق في غشاء الخلية أو السيتوبلازم وترتفع إلى سطحها. تعتمد طبيعة وشدة الاستجابة لها إلى حد كبير على عدد وحساسية المستقبلات التي تستقبل المحفزات التنظيمية.

يمكن أيضًا تعويض زيادة أو نقص الهرمونات والناقلات العصبية أو آثارها على مستوى الرسل الثاني - النيوكليوتيدات الحلقية. من المعروف أن نسبة cAMP وcGMP تتغير ليس فقط نتيجة لعمل المحفزات التنظيمية خارج الخلية، ولكن أيضًا نتيجة للعوامل داخل الخلايا، على وجه الخصوص، فوسفوديستراز وأيونات الكالسيوم. يمكن أيضًا تعويض انتهاك تنفيذ التأثيرات التنظيمية على الخلية على مستوى عمليات التمثيل الغذائي داخل الخلايا، حيث يحدث الكثير منها على أساس تنظيم معدل الأيض بمقدار منتج تفاعل الإنزيم (مبدأ الإيجابية أو ردود فعل سلبية).

^ انخفاض النشاط الوظيفي للخلايا .

نتيجة لانخفاض النشاط الوظيفي للخلايا، يتم ضمان انخفاض في استهلاك الطاقة والركائز اللازمة لتنفيذ وظيفة العمليات البلاستيكية. ونتيجة لذلك، يتم تقليل درجة وحجم تلف الخلايا بسبب عمل العامل الممرض بشكل كبير، وبعد توقف عملها، يتم ملاحظة استعادة أكثر كثافة واكتمالًا للهياكل الخلوية ووظائفها. تشمل الآليات الرئيسية التي توفر انخفاضًا مؤقتًا في وظيفة الخلية انخفاضًا في النبضات الصادرة من المراكز العصبية، وانخفاضًا في عدد أو حساسية المستقبلات على سطح الخلية، والقمع التنظيمي داخل الخلايا للتفاعلات الأيضية، وقمع نشاط الهرمونات الفردية. .

تكيف الخلايا في ظل ظروف الضرر لا يحدث فقط على المستويات الأيضية والوظيفية. يسبب الضرر المتكرر أو الكبير على المدى الطويل تغيرات هيكلية كبيرة في الخلية، والتي لها أهمية تكيفية. يتم تحقيقها من خلال عمليات التجديد والتضخم والتضخم والتضخم.

تجديد.(التجديد - إعادة الميلاد؛ الترميم) يعني استبدال الخلايا و/أو عناصرها الهيكلية الفردية بدلاً من الخلايا الميتة أو التالفة أو التي أكملت دورة حياتها. ويرافق تجديد الهياكل استعادة وظائفها. هناك ما يسمى بأشكال التجديد الخلوية وداخل الخلايا (تحت الخلوية). الأول يتميز بتكاثر الخلايا من خلال الانقسام أو الانقسام. يتجلى التجديد داخل الخلايا في استعادة العضيات - الميتوكوندريا والنواة والشبكة الإندوبلازمية وغيرها بدلاً من العضيات التالفة أو الميتة.
تضخم(فرط - إفراط، زيادة، غنيمة - تغذية) هي زيادة في حجم وكتلة العناصر الهيكلية، وخاصة الخلايا. تضخم عضيات الخلية السليمة يعوض الخلل أو القصور في وظائف عناصرها التالفة.
تضخم(فرط - مفرط، بلاسيو - شكل) يتميز بزيادة في عدد العناصر الهيكلية، وخاصة العضيات في الخلية. في كثير من الأحيان في نفس الخلية يتم ملاحظة علامات تضخم وتضخم. لا توفر كلتا العمليتين تعويضًا عن الخلل الهيكلي فحسب، بل توفر أيضًا إمكانية زيادة أداء الخلية.

^ آليات التفاعل بين الخلايا (خارج الخلية) وتكيف الخلايا عند تلفها. داخل الأنسجة والأعضاء، لا يتم فصل الخلايا. تتفاعل مع بعضها البعض عن طريق تبادل المستقلبات والمواد النشطة فسيولوجيا والأيونات. في المقابل، يتم ضمان تفاعل خلايا الأنسجة والأعضاء في الجسم ككل من خلال عمل أنظمة اللمفاوية والدورة الدموية، وتأثيرات الغدد الصماء والعصبية والمناعية.

من السمات المميزة لآليات التكيف بين الخلايا (خارج الخلية) أنها يتم تنفيذها بشكل أساسي بمشاركة الخلايا التي لم تتعرض بشكل مباشر للعامل الممرض (على سبيل المثال، فرط وظيفة الخلايا العضلية القلبية خارج منطقة النخر أثناء احتشاء عضلة القلب).

بناءً على المستوى والحجم، يمكن تقسيم ردود الفعل هذه في حالة تلف الخلايا إلى أنسجة الأعضاء، وداخل النظام، وبين الأنظمة.

مثال على التفاعل التكيفي على مستوى أنسجة العضو هو تنشيط وظيفة خلايا الكبد أو الكلى السليمة عند تلف خلايا جزء من العضو. وهذا يقلل من الحمل على الخلايا المعرضة للتأثيرات المسببة للأمراض ويساعد على تقليل درجة تلفها.

تشمل التفاعلات داخل الجهاز انقباض الشرايين عندما يتناقص عمل القلب (على سبيل المثال، أثناء احتشاء عضلة القلب)، مما يضمن ويمنع (أو يقلل من درجة) تلف خلاياها.

لوحظ تورط العديد من الأنظمة الفسيولوجية في ردود الفعل التكيفية، على سبيل المثال، أثناء نقص الأكسجة العام. وفي الوقت نفسه يتم تنشيط عمل أجهزة التمثيل الغذائي في الجهاز التنفسي والدورة الدموية والدم والأنسجة، مما يقلل من نقص الأكسجين والركائز الأيضية في الأنسجة، ويزيد من الاستفادة منها وبالتالي يقلل من درجة الضرر الذي يلحق بخلاياها.

إن تنشيط آليات التكيف داخل الخلايا وبين الخلايا أثناء حدوث الضرر، كقاعدة عامة، يمنع موت الخلايا، ويضمن وظائفها ويساعد في القضاء على عواقب العامل الممرض. في هذه الحالة، نتحدث عن تغييرات عكسية في الخلايا. إذا كانت قوة العامل الممرض كبيرة و/أو كانت العوامل الوقائية والتكيفية غير كافية، يتطور ضرر لا رجعة فيه للخلايا وتموت.

خاتمة

تحدث أي عملية مرضية بدرجة أكبر أو أقل وحجم تلف الخلايا. على الرغم من تنوع العوامل المسببة للأمراض التي تعمل على الخلايا، إلا أنها تستجيب بشكل أساسي لنفس نوع التفاعلات. ويستند هذا على الآليات النموذجية للتغيير الخلوي. بدوره، عادة ما يكون تلف الخلايا مصحوبا بتنشيط عوامل الحماية والتعويض والتعويض والتكيف، والتي تهدف إلى إيقاف أو الحد من عمل العامل المدمر، وكذلك القضاء على عواقب تأثيره. معرفة هذه الآليات هي الأساس لتطوير مبادئ وطرق تحديد العمليات المرضية، والتنبؤ بمسارها، وكذلك طرق العلاج المرضي والوقاية من تلف الخلايا أثناءها.

الأدب

زايكو إن إن، بيتس يو.في. الفسيولوجيا المرضية. – كييف “الشعارات”، 1996. – 647 ص.
ليتفيتسكي ب.ف. الفيزيولوجيا المرضية. دورة المحاضرات. - م: الطب. – 1995. – 745 ص.

ضرر- مثل هذه التغيرات في البنية والتمثيل الغذائي والخصائص الفيزيائية والكيميائية للخلايا التي تؤدي إلى تعطيل الوظائف الحيوية.

يمكن تقسيم جميع الأسباب المتنوعة التي تسبب تلف الخلايا إلى المجموعات الرئيسية التالية: الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية.

1. المادية.

التأثيرات الميكانيكية تسبب تعطيل بنية البلازما وأغشية التكوينات التحت خلوية.
تقلبات درجات الحرارة. يمكن أن تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى تمسخ البروتينات والأحماض النووية وتحلل مجمعات البروتين الدهني وزيادة نفاذية أغشية الخلايا. يمكن أن يؤدي انخفاض درجة الحرارة إلى تباطؤ كبير أو توقف لا رجعة فيه للتفاعلات الأيضية في تمزق السائل والغشاء داخل الخلايا.
التغيرات في الضغط الاسموزي. ويصاحب زيادته انتفاخ الخلية وتمدد غشائها حتى تنفجر. يؤدي انخفاض الضغط الأسموزي إلى فقدان السوائل والانكماش وموت الخلايا في كثير من الأحيان.
يؤدي التعرض للإشعاع المؤين إلى تكوين الجذور الحرة وتفعيل عمليات الجذور الحرة للبيروكسيد، والتي تؤدي منتجاتها إلى إتلاف الأغشية وتفسد إنزيمات الخلية.

2. الكيميائية.

الأحماض العضوية وغير العضوية والقلويات وأملاح المعادن الثقيلة ومنتجات ضعف التمثيل الغذائي والأدوية. وبالتالي، فإن السيانيد يمنع نشاط أوكسيديز السيتوكروم. أملاح الزرنيخ تمنع أوكسيديز البيروفات. تؤدي جرعة زائدة من الستروفانثين إلى قمع نشاط K + -Na + -ATPase في غمد عضلة القلب، وما إلى ذلك.

3. البيولوجية.

الآليات العامة لتلف الخلايا

1. اضطراب في عمليات إمداد الخلايا بالطاقة.

انخفاض كثافة عمليات إعادة تكوين ATP؛
ضعف نقل ATP.
ضعف استخدام طاقة ATP.

2. تلف أغشية الخلايا والإنزيمات.

تكثيف التفاعلات الجذرية الحرة وبيروكسيد الدهون الجذري الحر (SLPO)؛
تفعيل الهيدرولاز (الليزوزومي، المرتبط بالغشاء، الحر)؛
إدخال المركبات الأمفيفيلية في المرحلة الدهنية للأغشية وتأثيرها المنظف؛
تمدد وتمزق أغشية الخلايا المنتفخة وعضياتها.
تثبيط عمليات إعادة تركيب مكونات الغشاء التالفة و (أو) تخليقها مرة أخرى؛

3. خلل في توازن الأيونات والسوائل.

التغيرات في نسبة الأيونات الفردية في الهيالوبلازم.
التغيرات في نسبة أيون الغشاء.
فرط ونقص الماء.

4. انتهاك البرنامج الوراثي للخلايا أو آليات تنفيذه.

انتهاك البرنامج الجيني.
التغيرات في التركيب الكيميائي الحيوي للجينات.
إزالة الضغط على الجينات المسببة للأمراض.
قمع الجينات "الحيوية"؛
إدخال حمض نووي أجنبي له خصائص مسببة للأمراض في الجينوم؛
مخالفة آليات تنفيذ البرنامج الجيني.
اضطرابات الانقسام:
تلف الكروموسوم
الأضرار التي لحقت الهياكل التي تدعم مسار الانقسام.
انتهاك بضع الخلايا.
اضطراب الانقسام الاختزالي.

5. اضطراب في آليات تنظيم وظائف الخلية.

ضعف استقبال التأثيرات التنظيمية.
ضعف تكوين الرسل الثانوي (cAMP، cGMP)
اضطرابات على مستوى التفاعلات الأيضية.

1. يمكن أن يحدث انتهاك لإمدادات الطاقة للعمليات التي تحدث في الخلايا في مراحل تخليق ATP ونقل واستخدام طاقته.

يمكن أن يضعف تخليق ATP نتيجة لنقص الأكسجين، والركائز الأيضية، وانخفاض نشاط إنزيمات تنفس الأنسجة والفسفرة التأكسدية، وتحلل السكر، وتلف وتدمير الميتوكوندريا. من المعروف أن توصيل طاقة ATP إلى الهياكل الصادرة يتم باستخدام أنظمة إنزيمية: ADP-ATP translocase (ترانسلوكاز الأدينين النوكليوتيدات) وفوسفوكيناز الكرياتين (CPK). يضمن ترانسفيراز نيوكليوتيد الأدينين نقل الطاقة من رابطة الفوسفات الكبيرة الحجم لـ ATP من مصفوفة الميتوكوندريا عبر غشاءها الداخلي، ويتم نقل CK أيضًا إلى الكرياتين مع تكوين فوسفات الكرياتين، الذي يدخل العصارة الخلوية. يقوم CPK في الهياكل الخلوية المؤثرة بنقل مجموعة فوسفات فوسفات الكرياتين إلى ADP مع تكوين ATP الذي يستخدم في العمليات الحيوية. يمكن أيضًا أن تتضرر أنظمة نقل الطاقة الإنزيمية هذه بسبب العوامل المسببة للأمراض المختلفة، وبالتالي، على خلفية المحتوى العالي لـ ATP في الخلية، يمكن أن يتطور نقصها في الهياكل المستهلكة للطاقة.

يمكن أن يحدث انقطاع في إمدادات الطاقة للخلايا وتعطيل وظائفها الحيوية في ظل ظروف الإنتاج الكافي والنقل الطبيعي لطاقة ATP. قد يكون هذا نتيجة للضرر الذي لحق بالآليات الأنزيمية لاستخدام الطاقة، ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض نشاط ATPases (الأكتوميوسين ATPase، K + -Na + - المعتمد على ATPase في البلازماليما، ATPase المعتمد على Mg 2+ من " مضخة الكالسيوم" للشبكة الهيولية العضلية، وما إلى ذلك).

2. يلعب تلف الأغشية والإنزيمات دورًا كبيرًا في تعطيل نشاط الخلايا. أحد أهم أسباب هذه التغييرات هي التفاعلات الجذرية الحرة (FRR) وبيروكسيد الدهون (LPO). تحدث هذه التفاعلات في الخلايا بشكل طبيعي، كونها حلقة وصل ضرورية في عمليات حيوية مثل نقل الإلكترون في سلسلة إنزيمات الجهاز التنفسي، وتخليق البروستاجلاندين واللوكوترين، وتكاثر الخلايا ونضجها، والبلعمة، واستقلاب الكاتيكولامينات.

يتم تنظيم شدة بيروكسيد الدهون من خلال نسبة العوامل التي تنشط (المؤيدة للأكسدة) وتمنع (مضادات الأكسدة) هذه العملية. تشمل المواد المؤكسدة الأكثر نشاطًا المركبات المؤكسدة بسهولة والتي تحفز الجذور الحرة، على وجه الخصوص، النفثوكوينونات والفيتامينات A وD، وعوامل الاختزال - NADPH2، NADH2، وحمض الليبويك، والمنتجات الأيضية من البروستاجلاندين والكاتيكولامينات.

يمكن تقسيم عملية LPO إلى المراحل التالية:

1) بدء الأكسجين (مرحلة "الأكسجين")، 2) تكوين الجذور الحرة (مرحلة "الجذور الحرة")، 3) إنتاج بيروكسيدات الدهون (مرحلة "البيروكسيد") الرابط الأولي في تفاعلات بيروكسيد الجذور الحرة في حالة تلف الخلايا هو تكوين أشكال نشطة في عملية تفاعلات الأكسجيناز الأكسجين: جذري أكسيد الأكسجين (O 2 -)، جذري الهيدروكسيل (OH-)، بيروكسيد الهيدروجين (H 2 O 2)، والتي تتفاعل مع مكونات مختلفة من هياكل الخلايا، وخاصة الدهون والبروتينات والأحماض النووية. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل الجذور النشطة، وخاصة الدهون، وكذلك البيروكسيدات الخاصة بهم. يمكن أن يكتسب رد الفعل طابعًا متسلسلًا "يشبه الانهيار الجليدي". ومع ذلك، فإن العوامل التي تحد من تفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد تعمل في الخلايا، أي. لها تأثير مضاد للأكسدة. يعرض الجدول أدناه الآليات الأنزيمية وغير الأنزيمية للدفاع المضاد للأكسدة.

وحدات نظام مضادات الأكسدة وبعض عواملها

روابط النظام المضاد للأكسدة		آليات العمل
1. "مضاد الأكسجين"	الريتينول، الكاروتينات، الريبوفلافين	تقليل محتوى الأكسجين في الخلية عن طريق تفعيل الاستفادة منه، وزيادة اقتران عمليتي الأكسدة والفسفرة
2. "مناهضة الراديكالية"	فوق أكسيد ديموتاز، توكوفيرول، مانيتول	تحويل الجذور النشطة إلى مركبات "غير جذرية"، "إخماد" الجذور الحرة بالمركبات العضوية
3. "مضاد البيروكسيد"	الجلوتاثيون بيروكسيديز، الكاتلاز، السيروتونين	تعطيل هيدروبيروكسيدات الدهون.

يعد التنشيط المفرط لتفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد، فضلاً عن فشل نظام الدفاع المضاد للأكسدة، أحد العوامل الرئيسية في تلف أغشية الخلايا والإنزيمات. العمليات التالية ذات أهمية رئيسية:

1) تغيير في الخواص الفيزيائية والكيميائية للدهون الغشائية، مما يؤدي إلى انتهاك تشكيل مجمعات البروتين الدهني الخاصة بها، وبالتالي انخفاض في نشاط أنظمة الإنزيمات التي توفر استقبال التأثيرات الخلطية، ونقل الأيونات والجزيئات عبر الغشاء، والسلامة الهيكلية للأغشية.

2) التغيرات في الخواص الفيزيائية والكيميائية للمذيلات البروتينية التي تؤدي الوظائف الهيكلية والإنزيمية في الخلية؛ 3) تكوين عيوب هيكلية في الغشاء - أبسط القنوات (العناقيد) بسبب إدخال منتجات LPO فيها. وبالتالي، فإن تراكم هيدرو بيروكسيدات الدهون في الغشاء يؤدي إلى ارتباطها بالمذيلات، مما يخلق قنوات نفاذية عبر الغشاء يمكن من خلالها التدفق غير المنضبط للكاتيونات والجزيئات داخل وخارج الخلية، والذي يكون مصحوبًا بتعطيل عمليات الاستثارة. توليد التأثيرات التنظيمية، والتفاعل بين الخلايا، وما إلى ذلك، حتى أغشية التجزئة وموت الخلايا.

عادة، يتم تعديل تكوين وحالة الأغشية والإنزيمات ليس فقط عن طريق عمليات الجذور الحرة وبيروكسيد الدهون، ولكن أيضًا عن طريق الإنزيمات الليزوزومية، سواء الحرة (المذابة) أو المرتبطة بالغشاء: الليباز، الفوسفوليباز، البروتياز. تحت تأثير العوامل المسببة للأمراض المختلفة، يمكن أن يزيد نشاطها أو محتواها في الهيالوبلازم بشكل حاد (على سبيل المثال: بسبب الحماض، مما يزيد من نفاذية الأغشية الليزوزومية). ونتيجة لذلك، تخضع الجليسروفوسفوليبيدات والبروتينات الغشائية، وكذلك إنزيمات الخلية، لتحلل مائي مكثف. ويصاحب ذلك زيادة كبيرة في نفاذية الغشاء وانخفاض في الخواص الحركية للإنزيمات.

3. خلل في توازن الأيونات والسوائل في الخلية.

يتطور انتهاك توزيع الغشاء والمحتوى داخل الخلايا ونسبة الأيونات المختلفة نتيجة لاضطرابات استقلاب الطاقة أو في وقت واحد معها ويقترن بعلامات تلف الأغشية وأنزيمات الخلية. كقاعدة عامة، يتجلى خلل الأيونات في تراكم الصوديوم في الخلية وفقدان البوتاسيوم بسبب تعطيل ATPase المعتمد على K,Na في البلازما، وزيادة محتوى الكالسيوم، على وجه الخصوص، نتيجة لذلك. حدوث اضطراب في عمل آلية تبادل أيونات الصوديوم والكالسيوم في غشاء الخلية، والتي تضمن تبادل أيونين الصوديوم الداخلين إلى الخلية مقابل أيون كالسيوم واحد يخرج منها. زيادة المحتوى داخل الخلايا من Na+، الذي يتنافس مع Ca2+ على الناقل المشترك، يمنع إطلاق الكالسيوم من الخلية. ويصاحب انتهاك توزيع الكاتيونات عبر الغشاء أيضًا تغيير في محتوى Cl - و HCO 3 - والأنيونات الأخرى في الخلية.

نتيجة عدم توازن الأيونات هي تغير في إمكانات عمل الغشاء الساكن، بالإضافة إلى اضطراب في توصيل دافع الإثارة. يؤدي انتهاك محتوى الأيونات داخل الخلايا إلى حدوث تغيير في حجم الخلية بسبب خلل في توازن السوائل. ويتجلى إما عن طريق فرط التميؤ (الوذمة) أو نقص التميؤ (انخفاض محتوى السوائل) في الخلية. وبالتالي فإن زيادة محتوى أيونات الصوديوم والكالسيوم في الخلايا التالفة يصاحبها زيادة في الضغط الأسموزي فيها مما يؤدي إلى تراكم الماء فيها. تنتفخ الخلايا ويزداد حجمها، وهو ما يصاحبه تمدد، وغالبًا ما يكون تمزقًا دقيقًا للأغشية الخلوية والعضية. يتميز جفاف الخلايا (على سبيل المثال، في بعض الأمراض المعدية التي تسبب فقدان الماء) بإطلاق السوائل والبروتينات الذائبة فيها وغيرها من المركبات العضوية وغير العضوية القابلة للذوبان في الماء. غالبًا ما يقترن الجفاف داخل الخلايا بانكماش النواة وانهيار الميتوكوندريا والعضيات الأخرى.

4. الإضرار بالبرنامج الوراثي أو آليات تنفيذه.

تشمل العمليات الرئيسية التي تؤدي إلى تغيرات في المعلومات الوراثية للخلية الطفرات، وإزالة الضغط على الجينات المسببة للأمراض (على سبيل المثال، الجينات المسرطنة)، وقمع نشاط الجينات الحيوية، أو إدخال جزء من الحمض النووي الغريب مع خصائص مسببة للأمراض في الجينوم.

بالإضافة إلى التغيرات في البرنامج الوراثي، هناك آلية مهمة لتعطيل عمل الخلايا وهي تعطيل تنفيذ هذا البرنامج، وخاصة في عملية انقسام الخلايا أثناء الانقسام الاختزالي أو الانقسام الفتيلي. هناك ثلاث مجموعات من اضطرابات الانقسام:

التغييرات في جهاز الكروموسومات
الأضرار التي لحقت الهياكل الداعمة لعملية الانقسام
انتهاك تقسيم السيتوبلازم والسيتوليما (بضع الخلايا).

5. اضطرابات تنظيم العمليات داخل الخلايا.

قد يكون هذا نتيجة للاضطرابات الناشئة على أحد المستويات التالية للآليات التنظيمية:

1. على مستوى تفاعل المواد النشطة بيولوجيا (الهرمونات، الناقلات العصبية، وغيرها) مع المستقبلات الخلوية. يمكن للتغيرات في حساسية وعدد وتشكل جزيئات المستقبل، وتركيبها الكيميائي الحيوي أو البيئة الدهنية في الغشاء أن تعدل بشكل كبير طبيعة الاستجابة الخلوية للمحفز التنظيمي؛

2. على مستوى "الرسل الثاني" الخلوي (الرسل) للتأثيرات العصبية، والتي تلعب دورها النيوكليوتيدات الحلقية - أحادي فوسفات الأدينوزين (cAMP) وأحادي فوسفات الجوانوزين (cGMP)، والتي تتشكل استجابةً لعمل " الرسل الأوائل" - الهرمونات والناقلات العصبية.

3. على مستوى التفاعلات الأيضية التي تنظمها النيوكليوتيدات الحلقية أو العوامل الأخرى داخل الخلايا.

المظاهر الرئيسية لتلف الخلايا

تشمل المظاهر الرئيسية لتلف الخلايا ما يلي:

الحثل
خلل التنسج
التغييرات في هيكل ووظيفة العضيات
نخر. نخر.

1. الحثل.

يُفهم الحثل على أنه اضطراب أيضي في الخلايا، يصاحبه اضطراب في وظائفها، وعمليات تشكيلية، بالإضافة إلى تغيرات هيكلية تؤدي إلى تعطيل وظائفها الحيوية.

تشمل الآليات الرئيسية للحثل ما يلي:

تخليق المواد غير الطبيعية في الخلية، على سبيل المثال، مجمع البروتين السكاريد اميلويد.
التحول المفرط لبعض المركبات إلى مركبات أخرى، على سبيل المثال، الدهون إلى كربوهيدرات إلى بروتينات، والكربوهيدرات إلى دهون؛
التحلل، على سبيل المثال، مجمعات غشاء البروتين الدهني؛

ارتشاح الخلايا والمواد الموجودة بين الخلايا بمركبات عضوية وغير عضوية، مثل الكوليسترول واستراته على جدران الشرايين في تصلب الشرايين.

تشمل الحثل الخلوي الرئيسي البروتين (الحثل الحبيبي، والقطيرة الزجاجية، والحثل المائي)، والكربوهيدرات الدهنية والمعادن (التكلس، والحديد، ورواسب النحاس في الحثل الكبدي الدماغي).

2. خلل التنسج

خلل التنسج هو اضطراب في عمليات نمو الخلايا، والذي يتجلى في التغيرات المستمرة في البنية والوظيفة، مما يؤدي إلى تعطيل وظائفها الحيوية.

سبب خلل التنسج هو تلف جينوم الخلية. العلامات الهيكلية لخلل التنسج هي تغيرات في حجم وشكل الخلايا ونواتها والعضيات الأخرى وعدد وبنية الكروموسومات. كقاعدة عامة، يتم تكبير حجم الخلايا، ويكون لها شكل غير منتظم، وتكون نسبة العضيات المختلفة غير متناسبة. في كثير من الأحيان، توجد شوائب وعلامات مختلفة للتغيرات التصنعية في مثل هذه الخلايا. تشمل أمثلة خلل التنسج الخلوي تكوين الخلايا الأرومية الضخمة في نخاع العظم في فقر الدم الخبيث، والخلايا المنجلية وكريات الدم الحمراء المستهدفة في أمراض الهيموجلوبين، والخلايا العملاقة متعددة النوى مع ترتيب غريب للكروماتين في الورم العصبي الليفي ريكلينغهاوزن. خلل التنسج الخلوي هو أحد مظاهر عدم نمطية الخلايا السرطانية.

3. التغيرات في بنية ووظائف العضيات الخلوية عند تلف الخلية.

1. الميتوكوندريا.

تحت تأثير العوامل المسببة للأمراض، يحدث تغيير في العدد الإجمالي للميتوكوندريا، وكذلك في بنية العضيات الفردية. العديد من التأثيرات المسببة للأمراض على الخلية (نقص الأكسجة، والعوامل السامة، بما في ذلك الأدوية في حالة الجرعة الزائدة، والإشعاعات المؤينة) تكون مصحوبة بتورم وتفريغ الميتوكوندريا، مما قد يؤدي إلى تمزق غشاءها، وتفتيتها وتجانسها. غالبًا ما يكون هناك فقدان للبنية الحبيبية وتجانس مصفوفة العضيات، وفقدان الدائرة المزدوجة للغشاء الخارجي، وترسبات المركبات العضوية (المايلين، والدهون، والجليكوجين) والمركبات غير العضوية (أملاح الكالسيوم والكاتيونات الأخرى) في المصفوفة . يؤدي انتهاك بنية ووظيفة الميتوكوندريا إلى تثبيط كبير لتكوين ATP، بالإضافة إلى خلل في أيونات Ca2+ وK+ وH+.

2. الأساسية.

يتم التعبير عن الأضرار التي لحقت بالنواة في تغيير شكلها، وتكثيف الكروماتين على طول المحيط (تهميش الكروماتين)، وتعطيل الدائرة المزدوجة أو تمزق الغشاء النووي، واندماجه مع شريط هامش الكروماتين.

3. الليزوزومات.

من مظاهر الضرر الذي يلحق بالليزوزومات تمزق أغشيةها أو زيادة كبيرة في نفاذيتها مما يؤدي إلى إطلاق وتنشيط الإنزيمات المائية. كل هذا يمكن أن يؤدي إلى "الهضم الذاتي" (التحلل الذاتي) للخلية. سبب هذه التغييرات هو تراكم أيونات الهيدروجين في الخلايا (الحماض داخل الخلايا)، ومنتجات بيروكسيد الدهون، والسموم وغيرها من العوامل.

4. الريبوسومات.

تحت تأثير العوامل الضارة، لوحظ تجميع الوحدات الفرعية الريبوسومية (بليستوم) في أحاديات، انخفاض في عدد الريبوسومات، انفصال العضيات عن الأغشية داخل الخلايا وتحويل الشبكة الإندوبلازمية الخشنة إلى شبكة ناعمة. ويصاحب هذه التغييرات انخفاض في كثافة تخليق البروتين في الخلية.

5. الشبكة الإندوبلازمية.

نتيجة للتلف، تتوسع الأنابيب الشبكية، حتى تكوين فجوات وصهاريج كبيرة بسبب تراكم السوائل فيها، والتدمير البؤري لأغشية الأنابيب الشبكية، وتفتتها. يمكن أن يكون انتهاك بنية الشبكة الإندوبلازمية مصحوبًا بتطور الحثل الخلوي، واضطراب في انتشار نبضات الإثارة، والوظيفة الانقباضية للخلايا العضلية، وعمليات تحييد العوامل السامة (السموم، المستقلبات، الجذور الحرة، إلخ). .).

6. جهاز جولجي.

يصاحب تلف جهاز جولجي تغيرات هيكلية مشابهة لتلك الموجودة في الشبكة الإندوبلازمية. في هذه الحالة، يتم تعطيل إزالة النفايات من الخلية، مما يتسبب في انهيار وظيفتها ككل.

7. السيتوبلازم.

يمكن أن يؤدي تأثير العوامل الضارة على الخلية إلى انخفاض أو زيادة في محتوى السائل في السيتوبلازم، أو تحلل البروتينات أو تخثر البروتين، وتكوين شوائب لا توجد عادة. تؤثر التغيرات في السيتوبلازم بدورها بشكل كبير على عمليات التمثيل الغذائي التي تحدث فيه، وذلك بسبب وجود العديد من الإنزيمات (على سبيل المثال، تحلل السكر) في مصفوفة الخلية، ووظيفة العضيات، وعمليات إدراك التأثيرات التنظيمية على الخلية.

الآليات الخلوية للتعويض أثناء الضرر

1. التعويض عن الاضطرابات في إمداد الخلايا بالطاقة:

تكثيف تخليق ATP في عملية تحلل السكر، وكذلك تنفس الأنسجة في الميتوكوندريا السليمة؛
تفعيل آليات النقل ATP.
تفعيل آليات استخدام الطاقة ATP؛

2. حماية أغشية الخلايا والإنزيمات:

زيادة نشاط عوامل نظام الدفاع المضادة للأكسدة.
تفعيل الأنظمة العازلة.
زيادة نشاط إنزيمات إزالة السموم الميكروسومية.
تفعيل آليات تخليق مكونات الغشاء والإنزيمات.

3. تقليل درجة أو إزالة خلل توازن الأيونات والسوائل في الخلايا :

تقليل درجة انقطاع إمدادات الطاقة؛
تقليل درجة الأضرار التي لحقت الأغشية والإنزيمات.
تفعيل الأنظمة العازلة.

4. القضاء على الانتهاكات في البرنامج الوراثي للخلايا:

القضاء على الفواصل في خيوط الحمض النووي.
القضاء على أقسام الحمض النووي المتغيرة.
تخليق جزء طبيعي من الحمض النووي بدلاً من الجزء التالف أو المفقود؛

5. التعويض عن اضطرابات تنظيم العمليات داخل الخلايا:

التغيير في عدد مستقبلات الخلايا "العاملة" ؛
التغيير في تقارب مستقبلات الخلية للعوامل التنظيمية.
التغيرات في نشاط أنظمة محلقة الأدينيلات والجوانيلات.
التغيرات في نشاط ومحتوى منظمات التمثيل الغذائي داخل الخلايا (الإنزيمات، الكاتيونات، وما إلى ذلك)؛

6. انخفاض النشاط الوظيفي للخلايا.

7. التجديد

8. تضخم

9. تضخم.

1. التعويض عن الاضطرابات في عملية إمداد الخلايا بالطاقة.

إحدى طرق التعويض عن الاضطرابات في استقلاب الطاقة بسبب تلف الميتوكوندريا هي تكثيف عملية تحلل السكر. يتم تقديم مساهمة معينة في تعويض الاضطرابات في إمداد الطاقة للعمليات داخل الخلايا أثناء التلف عن طريق تنشيط الإنزيمات التي تنقل وتستخدم طاقة ATP (ترانسفيراز نيوكليوتيد الأدينين، فوسفوكيناز الكرياتين، ATPase)، بالإضافة إلى انخفاض النشاط الوظيفي للخلايا. الخلية. هذا الأخير يساعد على تقليل استهلاك ATP.

2. حماية أغشية الخلايا والإنزيمات.

إحدى آليات حماية أغشية الخلايا والإنزيمات هي الحد من تفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد بواسطة إنزيمات الدفاع المضادة للأكسدة (فوق أكسيد موتاز، الكاتلاز، الجلوتاثيون بيروكسيداز). هناك آلية أخرى لحماية الأغشية والإنزيمات من التأثيرات الضارة، وخاصة إنزيمات الليزوزوم، وهي تنشيط الأنظمة العازلة للخلية. وهذا يؤدي إلى انخفاض في درجة الحماض داخل الخلايا، ونتيجة لذلك، النشاط المائي المفرط للأنزيمات الليزوزومية. تلعب الإنزيمات الميكروسومية دورًا مهمًا في حماية أغشية الخلايا والإنزيمات من التلف، والتي تضمن التحول الفيزيائي والكيميائي للعوامل المسببة للأمراض من خلال أكسدتها، واختزالها، وإزالة الميثيل، وما إلى ذلك. يمكن أن يكون تغيير الخلايا مصحوبًا بإزالة الضغط على الجينات، ونتيجة لذلك، تنشيط عمليات تخليق مكونات الغشاء (البروتينات والدهون والكربوهيدرات) لتحل محل المكونات التالفة أو المفقودة.

3. التعويض عن خلل توازن الأيونات والسوائل.

يمكن تعويض الخلل في محتوى الأيونات في الخلية من خلال تفعيل آليات إمداد الطاقة لـ “مضخات الأيونات”، وكذلك حماية الأغشية والإنزيمات المشاركة في نقل الأيونات. يلعب عمل الأنظمة العازلة دورًا معينًا في تقليل درجة اختلال التوازن الأيوني. يمكن أن يساعد تنشيط الأنظمة العازلة داخل الخلايا (الكربونات والفوسفات والبروتين) في استعادة النسب المثالية لأيونات K+ وNa+ وCa2+ بطريقة أخرى لتقليل محتوى أيونات الهيدروجين في الخلية. قد يكون الانخفاض في درجة خلل التوازن الأيوني مصحوبًا بتطبيع محتوى السوائل داخل الخلايا.

4. القضاء على الانتهاكات في البرنامج الوراثي للخلايا.

يمكن اكتشاف المناطق التالفة من الحمض النووي والقضاء عليها بمشاركة إنزيمات تخليق إصلاح الحمض النووي. تكتشف هذه الإنزيمات وتزيل الجزء المتغير من الحمض النووي (النوكليات الداخلية والإنزيمات المقيدة)، وتوليف جزء طبيعي من الحمض النووي ليحل محل الجزء المحذوف (بوليميرات الحمض النووي)، وإدراج هذا الجزء المُركب حديثًا بدلاً من الجزء المحذوف (الأربطة). بالإضافة إلى أنظمة إنزيمات إصلاح الحمض النووي المعقدة هذه، تحتوي الخلية على إنزيمات تقضي على التغيرات البيوكيميائية "صغيرة الحجم" في الجينوم. وتشمل هذه الإنزيمات ديميثيلاز، التي تزيل مجموعات الميثيل، والأربطة، التي تقضي على التكسر في سلاسل الحمض النووي الناتج عن الإشعاعات المؤينة أو الجذور الحرة.

5. التعويض عن اضطرابات آليات تنظيم العمليات داخل الخلايا.

6. انخفاض النشاط الوظيفي للخلايا.

نتيجة لانخفاض النشاط الوظيفي للخلايا، يتم ضمان انخفاض في استهلاك الطاقة والركائز اللازمة لتنفيذ العمليات الوظيفية والبلاستيكية. ونتيجة لذلك، يتم تقليل درجة وحجم تلف الخلايا بسبب عمل العامل الممرض بشكل كبير، وبعد توقف عملها، يتم ملاحظة استعادة أكثر كثافة واكتمالًا للهياكل الخلوية ووظائفها. تشمل الآليات الرئيسية التي توفر انخفاضًا مؤقتًا في وظيفة الخلية انخفاضًا في النبضات الصادرة من المراكز العصبية، وانخفاضًا في عدد أو حساسية المستقبلات على سطح الخلية، والقمع التنظيمي داخل الخلايا للتفاعلات الأيضية، وقمع نشاط الجينات الفردية. .

7. التجديد

تعني هذه العملية استبدال الخلايا أو بنياتها الفردية لتحل محل الخلايا الميتة أو التالفة أو التي أكملت دورة حياتها. ويرافق تجديد الهياكل استعادة وظائفها. هناك أشكال الخلوية وداخل الخلايا للتجديد. الأول يتميز بتكاثر الخلايا من خلال الانقسام أو الانقسام. والثاني هو ترميم عضيات الخلية بدلا من التالفة أو الميتة. وينقسم التجديد داخل الخلايا بدوره إلى عضوي وداخل عضوي. نعني بالتجديد العضوي استعادة وزيادة عدد الهياكل تحت الخلوية، ونعني بالتجديد داخل العضوي عدد مكوناتها الفردية (زيادة الأعراف في الميتوكوندريا، وطول الشبكة الإندوبلازمية، وما إلى ذلك).

8. تضخم.

التضخم هو زيادة في حجم وكتلة العناصر الهيكلية للعضو أو الخلية. تضخم عضيات الخلية السليمة يعوض الخلل أو القصور في وظيفة عناصرها التالفة.

9. تضخم.

يتميز فرط التنسج بزيادة في عدد العناصر الهيكلية، وخاصة العضيات في الخلية. في كثير من الأحيان في نفس الخلية يتم ملاحظة علامات تضخم وتضخم. لا توفر كلتا العمليتين تعويضًا عن الخلل الهيكلي فحسب، بل توفر أيضًا إمكانية زيادة أداء الخلية.

الخلايا - العناصر الهيكلية والوظيفية الرئيسية للأنسجة والأعضاء والجسم ككل - للقيام بوظائفها، والحفاظ على توازنها، والقيام بعملية التمثيل الغذائي والطاقة، وتنفيذ المعلومات الوراثية، ونقلها إلى النسل وبشكل مباشر أو غير مباشر (من خلال توفر المصفوفة والسوائل بين الخلايا وظائف الجسم. أي خلية (الشكل 4-1) إما تعمل ضمن الحدود الطبيعية(التوازن)، أو يتكيف مع الحياة في الظروف المتغيرة(التكيف)، أو يموت عندما يتم تجاوز قدراته على التكيف(نخر) أو عمل الإشارة المقابلة

(موت الخلايا المبرمج).التوازن

(الحركة المنزلية) - التوازن الديناميكي في خلية معينة، مع الخلايا الأخرى، والمصفوفة بين الخلايا والخلطيةأرز. 4-1. التوازن والتكيف والأشكال النموذجية لأمراض الخلايا.

على اليسار في الشكل البيضاوي توجد حدود القاعدة. الخاصية الأساسية للعمليات المرضية النموذجية هي قابليتها للانعكاس. إذا تجاوزت درجة الضرر حدود القدرات التكيفية، تصبح العملية لا رجعة فيها (أمثلة - النخر، موت الخلايا المبرمج، خلل التنسج، نمو الورم). العوامل التي توفر الدعم الأيضي والمعلوماتي الأمثل. حياة الخلية في ظروف التوازن -

التفاعل المستمر مع مختلف الإشارات والعوامل.التكيف

- التكيف استجابة للتغيرات في الظروف المعيشية للخلايا (بما في ذلك التعرض لعامل ضار).موت الخلايا - توقف الحياة بشكل لا رجعة فيه. يحدث إما نتيجة لعملية مبرمجة وراثيا(موت الخلايا المبرمج)، أو نتيجة لإصابة قاتلة

(نخر).الأشكال النموذجية لأمراض الخلايا:

الحثل، خلل التنسج، الحؤول، تضخم (ضمور)، تضخم، وكذلك النخر والأشكال المرضية لموت الخلايا المبرمج.ضرر

العوامل الضارةتأثير العامل الضار

قد تكون قابلة للعكس أو لا رجعة فيها (الشكل 4-2).طبيعة العامل الضار

ثلاثة أضعاف: الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية (بما في ذلك الاجتماعية).سفر التكوين

بناءً على مصدرها، تنقسم العوامل الضارة إلى خارجية وداخلية.أرز. 4-2. علامات الضرر القابل للعكس والذي لا رجعة فيه.

♦ [بواسطة 4].عوامل خارجية

❖ (التصرف على الخلية من الخارج):(الميكانيكية، الحرارية، الإشعاعية، الكهربائية)؛

❖ العوامل الكيميائية(الأحماض والقلويات والإيثانول والعوامل المؤكسدة القوية)؛

❖ العوامل المعدية(الفيروسات، والريكتسيا، والبكتيريا، والسموم الداخلية والخارجية للكائنات الحية الدقيقة، والديدان الطفيلية، وما إلى ذلك).

♦ العوامل الداخلية(تتشكل وتتصرف داخل الخلية):

❖ الطبيعة الجسدية(على سبيل المثال، الجذور الحرة الزائدة، وتقلبات الضغط الاسموزي)؛

❖ العوامل الكيميائية(على سبيل المثال، تراكم أو نقص أيونات H+، K+، Ca 2+، الأكسجين، ثاني أكسيد الكربون، مركبات البيروكسيد، المستقلبات، وما إلى ذلك)؛

❖ العوامل البيولوجية(على سبيل المثال، البروتينات، الإنزيمات الليزوزومية، المستقلبات، Ig، العوامل السامة للخلايا؛ نقص أو زيادة الهرمونات، الإنزيمات، البروستاجلاندين - Pg).

آثار العوامل الضارةيتم تحقيقها مباشرة(عوامل الضرر الأساسية) أو بشكل غير مباشر(في تكوين سلسلة من التفاعلات المرضية الثانوية - عوامل الضرر الثانوية).

آليات تلف الخلايا

ومن أهم آليات التغير الخلوي ما يلي:

♦ اضطرابات إمدادات الطاقة الخلية.

♦ تلف الأغشية والإنزيمات.

♦ تفعيل عمليات الجذور الحرة والبيروكسيد.

♦ عدم توازن الأيونات والماء.

♦ اضطرابات في الجينوم أو التعبير الجيني.

♦ اضطرابات تنظيم وظائف الخلايا.

اضطرابات في إمدادات الطاقة الخلية

يمكن تعطيل إمدادات الطاقة للخلية في مراحل إعادة تركيب ونقل واستخدام طاقة ATP. السبب الرئيسي للاضطرابات هو نقص الأكسجة(نقص إمدادات الأوكسجين إلى الخلايا وضعف الأكسدة البيولوجية).

إعادة تركيب ATPيتعطل نتيجة لنقص الأكسجين والركائز الأيضية، وانخفاض نشاط إنزيمات تنفس الأنسجة وتحلل السكر، وكذلك تلف وتدمير الميتوكوندريا (حيث تكون تفاعلات دورة كريبس ونقل الإلكترونات إلى يتم تنفيذ الأكسجين الجزيئي المرتبط بفسفرة ADP).

نقل الطاقة.يتم توفير طاقة ATP الموجودة في الروابط عالية الطاقة إلى الهياكل المستجيبة (الليفات العضلية والألياف الأيونية).

مضخات nal، وما إلى ذلك) باستخدام ADP-ATP المترجم وCPK. عندما تتلف هذه الإنزيمات أو أغشية الخلايا، تتعطل وظيفة الهياكل المستجيبة.

استعادة الطاقةيمكن أن تتعطل بشكل رئيسي بسبب انخفاض نشاط ATPases (الميوسين ATPase، Na+K+-ATPase من البلازماليما، البروتون والبوتاسيوم ATPase، Ca 2 +-ATPase، وما إلى ذلك)، CPK، ترانسفيراز نيوكليوتيد الأدينين.

تلف الغشاء

يحدث تلف أغشية الخلايا بسبب العمليات التالية:

تفعيل الهيدروليزات.تحت تأثير العوامل المسببة للأمراض، يمكن أن يزيد بشكل كبير نشاط الليباز المرتبط بالغشاء، الحر (المذاب) والليزوزومية، الفوسفوليباز والبروتياز (على سبيل المثال، أثناء نقص الأكسجة والحماض). ونتيجة لذلك، تخضع الدهون الفوسفاتية وبروتينات الغشاء للتحلل المائي، والذي يصاحبه زيادة كبيرة في نفاذية الغشاء.

اضطرابات إصلاح الغشاء.عند التعرض لعوامل ضارة، فإن التوليف التعويضي للجزيئات الكبيرة الغشائية المتغيرة أو المفقودة (وكذلك تخليقها) دي نوفو)يتم قمعها، مما يؤدي إلى عدم كفاية استعادة الغشاء.

انتهاكات تشكيل الجزيئات الكبيرة(بنيتها المكانية) تؤدي إلى تغيرات في الحالة الفيزيائية والكيميائية لأغشية الخلايا ومستقبلاتها مما يؤدي إلى تشوهات أو فقدان وظائفها.

تمزق الغشاء.يعد التمدد الزائد وتمزق أغشية الخلايا والعضيات المنتفخة نتيجة لفرط ترطيبها (نتيجة للزيادة الكبيرة في الضغط الأسموزي والضغط الجرمي) آلية مهمة لتلف الأغشية وموت الخلايا.

تفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد- عادةً ما يكون هذا رابطًا ضروريًا في نقل الإلكترون، وتخليق Pg وleukotrienes، والبلعمة، واستقلاب الكاتيكولامينات، وما إلى ذلك. تشتمل تفاعلات الجذور الحرة على البروتينات والأحماض النووية، وخاصة الدهون، نظرًا لوجود عدد كبير منها في الخلية الأغشية (بيروكسيد الدهون الجذري الحر - SFOL). تحت تأثير العوامل المسببة للأمراض، يزداد بشكل كبير توليد الجذور الحرة وSPOL، مما يزيد من تلف الخلايا.

♦ مراحل سبول:تكوين أنواع الأكسجين التفاعلية - توليد الجذور الحرة للمواد العضوية وغير العضوية - إنتاج بيروكسيدات الدهون والبيروكسيدات المائية.

أنواع الأكسجين التفاعلية- ❖ القميص (Ό 2) ❖ جذر فوق الأكسيد (O 2 -)

❖ بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) ❖ جذر الهيدروكسيل (OH -).

♦ المؤكسدات ومضادات الأكسدة.يتم تنظيم شدة SPOL من خلال نسبة عوامل التنشيط (المؤيدة للأكسدة) والعوامل المثبطة (مضادات الأكسدة).

❖ المؤكسدات- مركبات تتأكسد بسهولة وتحييد الجذور الحرة (النفثوكوينونات والفيتامينات A وD وعوامل الاختزال - NADPH 2 وNADH 2 وحمض ليبويك ومنتجات التمثيل الغذائي للـ Pg والكاتيكولامينات).

❖ مضادات الأكسدة- المواد التي تحد أو حتى توقف تفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد (الريتينول، الكاروتينات، الريبوفلافين، التوكوفيرول، مانيتول، ديسموتاز الفائق أكسيد، الكاتلاز).

♦ آثار المنظفات للأمفيفيلات.نتيجة لتنشيط تفاعلات بيروكسيد الدهون والهيدرولاز، تتراكم هيدرو بيروكسيدات الدهون والأحماض الدهنية الحرة والدهون الفوسفاتية - الأمفيفيلات (المواد التي يمكن تثبيتها في كل من مناطق الأغشية الكارهة للماء والمحبة للماء). وهذا يؤدي إلى تكوين مجموعات أمفيفيلية واسعة النطاق (أبسط قنوات الغشاء)، والتمزقات الدقيقة وتدمير الأغشية.

خلل في توازن الأيونات والماء

يحتوي السائل داخل الخلايا على ما يقرب من 65% من إجمالي مياه الجسم ويتميز بتركيزات منخفضة من Na+ (10 مليمول/لتر)، Cl - (5 مليمول/لتر)، HCO 3 - (10 مليمول/لتر)، ولكن بتركيزات عالية من K+ (150 مليمول/لتر) وPO 43- (150 مليمول/لتر). يرجع التركيز المنخفض لـ Na+ والتركيز العالي لـ K+ إلى عمل Na+,K+-ATPase، الذي يضخ Na+ خارج الخلايا في مقابل K+. يتطور عدم التوازن الخلوي للأيونات والماء بعد اضطرابات إمدادات الطاقة وتلف الأغشية.

تشمل مظاهر عدم التوازن الأيوني والماء ما يلي: ❖ تغيرات في نسبة الأيونات الفردية في العصارة الخلوية. ❖ انتهاك نسبة الأيونات عبر الغشاء؛ ❖ فرط ترطيب الخلايا. ❖ نقص ترطيب الخلايا. ❖ اضطرابات التوليد الكهربائي.

التغييرات في التركيب الأيونيناجمة عن تلف غشاء ATPases وعيوب الغشاء. وبالتالي، بسبب اختلال Na+,K+-ATPase، يتراكم Na+ الزائد في العصارة الخلوية وتفقد الخلية K+.

التورم الأسموزي والانكماش الأسموزي للخلايا.تظهر حالة الخلايا مع التغيرات في الأسموزي في الشكل. 4-3.

الجفاف.السبب الرئيسي لفرط ترطيب الخلايا التالفة هو زيادة محتوى Na + وكذلك المواد العضوية التي يصاحبها زيادة في الضغط الأسموزي فيها وتورم الخلايا. يتم الجمع بين هذا مع التمدد و

التمزقات الدقيقة للأغشية. لوحظت هذه الصورة، على سبيل المثال، أثناء انحلال الدم الاسموزي لخلايا الدم الحمراء (الشكل 4-3). نقص الماءيتم ملاحظة الخلايا، على سبيل المثال، مع الحمى وارتفاع الحرارة والبوال والأمراض المعدية (الكوليرا وحمى التيفوئيد والدوسنتاريا). تؤدي هذه الحالات إلى فقدان الجسم للماء، والذي يصاحبه إطلاق السوائل من الخلايا، بالإضافة إلى المركبات العضوية وغير العضوية القابلة للذوبان في الماء.

أرز. 4-3. حالة كريات الدم الحمراء المعلقة في محلول كلوريد الصوديوم. على محور الإحداثي السيني: تركيز (C) من كلوريد الصوديوم (مليمول/لتر)؛ على طول الإحداثي: حجم الخلية (V). عند تركيز كلوريد الصوديوم بمقدار 154 مليمول/لتر، يكون حجم الخلية هو نفسه الموجود في بلازما الدم (محلول كلوريد الصوديوم متساوي التوتر). ومع زيادة تركيز كلوريد الصوديوم (محلول كلوريد الصوديوم عالي التوتر)، يترك الماء خلايا الدم الحمراء وتنكمش. عندما ينخفض تركيز كلوريد الصوديوم (محلول كلوريد الصوديوم منخفض التوتر)، يدخل الماء إلى خلايا الدم الحمراء فتنتفخ. عندما يكون المحلول منخفض التوتر، أي ما يقرب من 1.4 مرة أعلى من قيمة المحلول متساوي التوتر، يتم تدمير الغشاء. .

اضطرابات التوليد الكهربائي(التغيرات في خصائص إمكانات الغشاء - MP وإمكانات الفعل - AP) مهمة، لأنها غالبًا ما تكون إحدى العلامات المهمة لوجود تلف الخلايا وطبيعته. تشمل الأمثلة تغيرات تخطيط القلب بسبب تلف خلايا عضلة القلب، ومخططات كهربية الدماغ بسبب أمراض الخلايا العصبية في الدماغ، ومخططات كهربية العضل بسبب التغيرات في خلايا العضلات.

الاضطرابات الوراثية

تعد التغيرات في الجينوم والتعبير الجيني عاملاً مهمًا في تلف الخلايا. وتشمل هذه الاضطرابات الطفرات، وإزالة الضغط وقمع الجينات، والعدوى، والاضطرابات الانقسامية.

الطفرات(على سبيل المثال، طفرة في جين الأنسولين تؤدي إلى تطور مرض السكري).

إزالة الضغطالجين الممرض (يصاحب إزالة الضغط الجيني تحول الخلية الطبيعية إلى خلية ورم).

قمعجين حيوي (يؤدي قمع التعبير عن جين فينيل ألانين 4-أحادي الأكسجين إلى فرط فينيل ألانين الدم وتطور قلة القلة).

ترنسفكأيشن(إدخال الحمض النووي الأجنبي في الجينوم). على سبيل المثال، يؤدي نقل الحمض النووي لفيروس نقص المناعة البشرية إلى تطور مرض الإيدز.

اضطرابات الانقسام(على سبيل المثال، لوحظ انقسام نوى خلايا الدم الحمراء دون انقسام السيتوبلازم في فقر الدم الضخم الأرومات) و الانقسام الاختزالي(ضعف الاختلاف في الكروموسومات الجنسية يؤدي إلى تكوين أمراض الكروموسومات).

مظاهر تلف الخلايا

أي ضرر يلحق بالخلية يسبب تغيرات محددة وغير محددة فيها بدرجات متفاوتة من الشدة. تغييرات محددةتطوير مع العمل عامل ممرض معينعلى خلايا مختلفة أو في أنواع معينة من الخلاياتحت تأثير العوامل الضارة المختلفة.

العوامل المسببة للأمراضمما يسبب تغيرات محددة في الخلايا المختلفة: الضغط الأسموزي، وفك الارتباط، وفرط ألدوستيرون الدم، وما إلى ذلك.

♦ الضغط الأسموزي.دائمًا ما تكون الزيادة في الضغط الأسموزي في الخلية مصحوبة بفرط تميؤها وتمدد الأغشية واختلال سلامتها (ظاهرة "تدمير الخلايا الأسموزي").

♦ قطع الاتصال.تحت تأثير أدوات فصل الأكسدة والفسفرة (على سبيل المثال، الأحماض الدهنية العالية - VFA أو Ca 2 +)، يتم تقليل أو حظر اقتران هذه العمليات وكفاءة الأكسدة البيولوجية.

♦ فرط ألدوستيرون الدم.تؤدي زيادة مستويات الألدوستيرون في الدم والنسيج الخلالي إلى تراكم Na+ في الخلايا.

مجموعات من الخلاياالاستجابة بتغييرات محددة في عمل العوامل الضارة المختلفة:

♦ العناصر العضليةفهي تتفاعل مع تأثير العوامل المسببة للأمراض المختلفة ذات القوة الكبيرة من خلال تطوير تقلصها.

♦ خلايا الدم الحمراءمع إصابات مختلفة يخضعون لانحلال الدم مع إطلاق Hb.

تغييرات غير محددة(الصورة النمطية، القياسية) تطوير عندما تتلف أنواع مختلفة من الخلايا وتتعرض لمجموعة واسعة من العوامل المسببة للأمراض.أمثلة:الحماض، التنشيط المفرط لتفاعلات الجذور الحرة والبيروكسيد، تمسخ جزيئات البروتين، زيادة نفاذية أغشية الخلايا، عدم توازن الأيونات والماء، انخفاض كفاءة الأكسدة البيولوجية.

أشكال نموذجية من علم الأمراض

الأشكال النموذجية الرئيسية لأمراض الخلايا هي تضخمها وضمورها، وتضخمها وضمورها، وخلل التنسج، والحؤول، وكذلك النخر وموت الخلايا المبرمج.

الضمور والضمور.يتميز نقص الضمور بانخفاض حجم الخلية وكتلتها، وتكون الدرجة القصوى منها هي الضمور. عادة ما يتم الجمع بين الضمور والضمور مع انخفاض في عدد الخلايا - نقص تنسج. وهذا يؤدي إلى انخفاض في حجم العضو، وترقق الجلد والأغشية المخاطية. مثال:انخفاض في كتلة وعدد الخلايا في الأنسجة أو الأعضاء الإقفارية. تضخم.يتميز التضخم بزيادة في حجم الخلية وكتلتها. وغالبًا ما يكون هذا مصحوبًا بزيادة في عدد الخلايا (تضخم). هناك تضخم الفسيولوجية والمرضية.

تضخم الفسيولوجيةذو طبيعة تكيفية (على سبيل المثال، تضخم العضلات الهيكلية لدى الرياضيين).

تضخم مرضيله (جنبًا إلى جنب مع التكيف) أهمية مرضية. هناك تضخم مرضي عامل وغير مباشر وعصبي هرموني، جنبًا إلى جنب مع إعادة تشكيل العضو أو الأنسجة.

♦ تضخم العمليتطور مع زيادة الحمل باستمرار (على سبيل المثال، تضخم عضلة القلب المرضي في ارتفاع ضغط الدم).

♦ تضخم بديل (استبدال).يتطور في أحد الأعضاء المقترنة عند إزالة العضو الثاني.

♦ تضخم عصبي هرمونييتطور عندما ينتهك التنظيم العصبي الهرموني (على سبيل المثال، ضخامة النهايات، التثدي).

الحثل

الحثل الخلوي هو اضطرابات التمثيل الغذائي المصحوبة باضطراب في وظائف الخلايا.

تتنوع آليات الحثل:

❖ تخليق مواد غير طبيعية (غير موجودة عادة في الخلية) (على سبيل المثال، مركب بروتين الأميلويد متعدد السكاريد)؛

❖ الإفراط في تحويل بعض المركبات إلى أخرى (على سبيل المثال، الكربوهيدرات إلى دهون في مرض السكري)؛

❖ التحلل (phanerosis): تفكك الهياكل والمواد التحت خلوية (على سبيل المثال، مجمعات البروتين والدهون في الأغشية أثناء نقص الأكسجة المزمن)؛

❖ ارتشاح الخلايا والمواد بين الخلايا بمركبات عضوية وغير عضوية (على سبيل المثال، البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة - LDL وCa 2 + الطبقة الداخلية الشريانية في تصلب الشرايين).

تصنيف.المعيار الرئيسي لتصنيف الحثل الخلوي هو الاضطراب السائد في عملية التمثيل الغذائي لفئات معينة من المواد. فيما يتعلق بهذا المعيار هناك خلل البروتين(ضمور البروتين) ، الدهون(التحلل الدهني)، خلل التصبغ(الحثل الصباغي) ، ضمور الكربوهيدرات والمعادن.في مجموعة منفصلة هناك قاموس المرادفات(أمراض التخزين).

❖ خلل البروتين.تتميز ضمور البروتين بالتغيرات في الخواص الفيزيائية والكيميائية للبروتينات الخلوية. هناك الحثل الحبيبي والقطيري والمائي.

❖ الدهون.يتميز التنكس الدهني بزيادة محتوى الدهون داخل الخلايا وإعادة توزيعها في الأنسجة والأعضاء. هناك الدهون الأولية والثانوية.

❖ الدهون الأوليةيتم ملاحظتها، كقاعدة عامة، مع اعتلالات إنزيمية محددة وراثيا (على سبيل المثال، داء العقدية، داء المخيخ، داء الشحميات السفنجولية).

❖ الدهون الثانويةتتطور نتيجة التعرض لمختلف العوامل المسببة للأمراض، مثل نقص الأكسجة، والالتهابات الشديدة، والأمراض الجهازية، والتسمم (بما في ذلك بعض الأدوية - تثبيط الخلايا، والمضادات الحيوية، والباربيتورات).

❖ ضمور الكربوهيدرات.تتميز باضطرابات في استقلاب السكريات (الجليكوجين، عديدات السكاريد المخاطية) والبروتينات السكرية (الميوسين، المخاط).

❖ السكريات.في حالة حدوث اضطرابات في استقلاب السكريات في الخلايا، يمكن ملاحظة انخفاض في محتوى الكربوهيدرات (على سبيل المثال، الجليكوجين في مرض السكري)، ونقص الكربوهيدرات (داء السكر، على سبيل المثال، في تليف الكبد أو التهاب الكبد المزمن) و تراكم الكربوهيدرات الزائدة (على سبيل المثال، داء الجليكوجين فون جيركي - متلازمة تضخم الكلى - تسلل الجليكوجين لخلايا الكلى).

❖ البروتينات السكرية.عادة ما يتميز ضمور الكربوهيدرات المرتبط بضعف استقلاب البروتينات السكرية بتراكم الميوسينات والمخاطيات، التي لها اتساق مخاطي (ولهذا السبب يطلق عليها أيضًا الحثل المخاطي).

♦ عسر التصبغ.يتم تصنيف الحثل الصباغي اعتمادًا على أصله (الابتدائي والثانوي)، وآلية التطور، وبنية الصباغ، والمظاهر والانتشار (المحلية والجهازية). أمثلة:

❖ السخام وجزيئات الفحمإلخ. تتراكم في بلاعم الرئة نتيجة التعرض لجو ملوث. في هذا الصدد، تكتسب أنسجة الرئة لونا رماديا غامقا.

❖ هيموسيديرين.أثناء انحلال الدم في كريات الدم الحمراء، يتم إطلاق Hb، الذي يتم التقاطه بواسطة بلاعم الكبد والطحال ونخاع العظم الأحمر وتحويله إلى صبغة بنية - هيموسيديرين.

♦ الحثل المعدنية.من الحثل المعدني، فإن الاضطرابات الأيضية للكالسيوم والبوتاسيوم والحديد والزنك والنحاس في شكل ترسب أملاح هذه العناصر الكيميائية (على سبيل المثال، التكلس، الحديد، ترسب النحاس في الحثل الكبدي الدماغي) لها أهمية سريرية كبيرة.

♦ قاموس المرادفات(من اليونانية المرادفات- الخزانة) - أمراض التخزينالمنتجات الوسيطة لاستقلاب الكربوهيدرات والجليكوز أمينوجليكان والدهون والبروتينات. معظم المرادفات هي نتيجة لاعتلالات إنزيمية وراثية. اعتمادا على نوع المواد المتراكمة، وتنقسم المرادفات إلى الدهون (الدهون)، الجليكوجين (الجليكوجين)، الأحماض الأمينية، البروتين النووي، عديد السكاريد المخاطي (عديدات السكاريد المخاطية)، شحميات مخاطية (شحميات مخاطية). تنقسم أمراض التخزين الليزوزومية والبيروكسيسومية إلى مجموعات منفصلة. أمثلة:

❖ مرض تاي ساكس- النقص الخلقي لسداسي أمينيداز الليزوزومي A في الخلايا العصبية - يتميز بتراكم الغانغليوزيدات في سيتوبلازم الخلايا العصبية.

❖ المتلازمة الدماغية الكبدية(متلازمة زيلويجر) - عادي مرض تخزين الليزوزومات,يتطور نتيجة لعيوب في الجينات التي تشفر بروتينات البيروكسيسوم (في بلازما الدم والأنسجة يزداد محتوى الأحماض الدهنية طويلة السلسلة).

❖ مرض جوشر- تراكم الجلوكوسيريبروسيدات الزائدة في الخلايا البلعمية للطحال ونخاع العظم الأحمر.

❖ الجليكوجينوز- تراكم أشكال مختلفة من الجليكوجين غير الطبيعي في سيتوبلازم خلايا الأعضاء الداخلية.

الحؤول

الحؤول- استبدال الخلايا المميزة لعضو معين بخلايا طبيعية من نوع مختلف. أمثلة:

♦ أمراض الرئة الالتهابية المزمنة ونقص فيتامين أ والتدخين تؤدي إلى ظهور جزر من الظهارة الحرشفية متعددة الطبقات بين خلايا الظهارة الهدبية للقصبات الهوائية.

♦ في التهاب عنق الرحم المزمن، من الممكن استبدال الظهارة العمودية أحادية الطبقة بظهارة حرشفية متعددة الطبقات.

♦ نتيجة لارتجاع محتويات المعدة الحمضية، يتم استبدال الظهارة الحرشفية الطبقية للغشاء المخاطي للمريء بظهارة أحادية الطبقة مميزة للأمعاء الدقيقة (مريء باريت).

يعتبر الحؤول الدولة الحدودية(على وشك وضعها الطبيعي). في بعض الحالات، تصبح مناطق الحؤول خلل التنسج، وهو أمر محفوف بتحول الورم. خلل التنسج- انتهاكات تمايز الخلايا، مصحوبة بتغييرات مستمرة في بنيتها، والتمثيل الغذائي والوظيفة (لانمطية الخلوية). على عكس الحؤول، يتميز خلل التنسج بظهور علامات عدم النمطية الخلوية مع الحفاظ على بنية الأنسجة وبنيتها. خلل التنسج يسبق نمو الورم (ظروف ما قبل الورم).

موت الخلايا

تموت الخلايا بشكل طبيعي وفي ظل الظروف المرضية. يميز خياران مختلفان بشكل أساسي لموت الخلايا- نخر(موت الخلايا بسبب أهميته - مميت - ضرر) و موت الخلايا المبرمج(موت الخلايا نتيجة تفعيل برنامج خاص للموت).

نخر

نخر(من اليونانية نكرو- ميت) - الموت المرضي للخلايا نتيجة عمل العوامل الضارة عليها.

النخر هو المرحلة الأخيرة من الحثل الخلوي أو نتيجة للعمل المباشر للعوامل الضارة ذات القوة (المدمرة) الكبيرة على الخلية. الروابط الرئيسية في التسبب في النخر هي نفس تلف الخلايا، ولكن مع تطور النخر يتم تكثيفها إلى أقصى حد وتتطور على خلفية عدم كفاية آليات التكيف (حماية وتجديد الهياكل التالفة، وتعويض العمليات المعطلة). عادة ما تتم الإشارة إلى عدم رجعة تلف الخلايا عن طريق تمزق البلازما والتغيرات الواضحة في بنية النواة (كاريورهيكسيس- فواصل

الغشاء النووي، والتفتت النووي. انحلال النواة- الاخرق من الكروماتين. داء النواة- انكماش محتويات النواة).

♦ جنون العظمة والنخر.يسبق النخر جنون العظمة (مشابه للتغيرات النخرية، ولكن لا تزال قابلة للعكس في عملية التمثيل الغذائي وبنية الخلية) وداء النخر (مجموعة من التغيرات التصنعية التي لا رجعة فيها والتي تؤدي إلى النخر).

♦ التحلل والانحلال الذاتي.تخضع الخلايا النخرية للتدمير (التحلل). إذا تم التحلل بمساعدة الإنزيمات الليزوزومية والجذور الحرة للخلايا الميتة، فإن العملية تسمى التحلل الذاتي.

♦ التحلل التغايري.ويشار إلى تدمير الخلايا التالفة والميتة بمشاركة الخلايا الأخرى (غير التالفة) (الخلايا البالعة التي تهاجر إلى منطقة التغيير، وكذلك الميكروبات التي دخلت إليها) بالتحلل المغاير.

المسببات والتسبب في النخر.هناك العديد من العوامل المسببة للنخر - الصدمة، والسامة، والعصبية التروفونية، والدورة الدموية والمناعية. نقص التروية، احتقان وريدي وتضخم الغدد الليمفاوية النامية بسبب عمل هذه العوامل يرافقه نقص الأكسجة وتفعيل آليات تلف الخلايا، الأمر الذي يؤدي في النهاية إلى النخر.

♦ نخر مؤلم.وهو نتيجة تأثير مباشر على الأنسجة من العوامل الفيزيائية (الميكانيكية، درجة الحرارة، الاهتزازات، الإشعاع) وغيرها من العوامل.

♦ نخر سام.يتطور عندما تتعرض الأنسجة للسموم، وغالبًا ما تكون ميكروبية.

♦ نخر Trophoneuroticيتطور عندما يكون هناك ضعف في إمدادات الدم أو تعصيب الأنسجة بسبب تلف الجهاز العصبي المحيطي. مثال على النخر العصبي التروفوني هو التقرحات.

♦ نخر مناعي- نتيجة التحلل الخلوي أثناء ردود الفعل المناعية والحساسية الذاتية. على سبيل المثال سيكون نخر الفيبرينويدمع ظاهرة آرثوس. يؤدي التحلل الخلوي بمشاركة الخلايا الليمفاوية التائية القاتلة والخلايا القاتلة الطبيعية والخلايا البالعة إلى نخر مناطق الكبد في التهاب الكبد المزمن.

♦ نخر الدورة الدموية.يحدث بسبب عدم كفاية الدورة الدموية في الأوعية الدموية واللمفاوية نتيجة التجلط والانسداد والتشنج المطول والضغط الخارجي.

يؤدي عدم كفاية الدورة الدموية في الأنسجة إلى نقص التروية ونقص الأكسجة والنخر.

يؤدي عدم كفاية الدورة الدموية في الأنسجة إلى نقص التروية ونقص الأكسجة والنخر.(من اليونانية موت الخلايا المبرمجموت الخلايا المبرمج

- تساقط الأوراق) - موت الخلايا المبرمج.

هذا هو الفرق الأساسي بين موت الخلايا المبرمج والنخر. موت الخلايا المبرمج هو أحد مكونات العديد من العمليات الفسيولوجية ويتم ملاحظته أيضًا أثناء تكيف الخلايا مع العوامل البيئية. الدور البيولوجي لموت الخلايا المبرمج هو الحفاظ على التوازن بين عمليات تكاثر الخلايا وموت الخلايا. موت الخلايا المبرمج هو عملية تعتمد على الطاقة. اضطرابات أو حصار موت الخلايا المبرمج يمكن أن يسبب أمراضًا (نمو الورم، تفاعلات العدوان الذاتي المناعي، نقص المناعة، إلخ).

♦ أمثلة على موت الخلايا المبرمجموت الخلايا المبرمج

♦ أثناء التطور الجنيني والنسج وتشكل الأعضاء. مثال: موت الخلايا العصبية (من 25 إلى 75%) في مراحل معينة من نمو الدماغ.(على سبيل المثال، الخلايا ذات الكفاءة المناعية في نهاية الاستجابة المناعية أو الخلايا اليوزينية بعد إزالة التحبب).

♦ القضاء على الخلايا الليمفاوية التائية ذاتية العدوانيةفي مراحل معينة من تطور الغدة الصعترية أو بعد اكتمال الاستجابة المناعية.

♦ شيخوخةيصاحبه ارتداد يعتمد على الهرمونات وموت الخلايا المبرمج لخلايا بطانة الرحم، ورتق بصيلات المبيض عند النساء في سن اليأس، وكذلك أنسجة البروستاتا والخصية عند الرجال المسنين.

♦ ترنسفكأيشن- إدخال جزء من الحمض النووي الفيروسي إلى الخلية (على سبيل المثال، في التهاب الكبد الفيروسي، والتهاب عضلة القلب، والتهاب الدماغ، والإيدز) غالبًا ما يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج.

♦ نمو الورميرافقه بشكل طبيعي موت الخلايا المبرمج لعدد كبير من الخلايا المتحولة.

آلية موت الخلايا المبرمج

أثناء موت الخلايا المبرمج، هناك أربع مراحل - البدء، والبرمجة، وتنفيذ البرنامج، وإزالة الخلية الميتة. مرحلة البدء.في هذه المرحلة، يتم إدراك إشارات المعلومات بواسطة المستقبلات الخلوية وتنتقل الإشارات إلى الخلية.

♦ إشارات عبر الغشاءمقسمة إلى "سلبية" و"إيجابية" ومختلطة. ❖ الإشارة "السلبية" تعني توقف العمل على الخلية أو غياب عوامل النمو أو السيتوكينات في الأنسجة التي تنظم انقسام الخلايا ونضجها، وكذلك الهرمونات التي تتحكم في تطور الخلية. ❖ تشير الإشارة "الإيجابية" إلى وجود تأثير على الخلية للعامل الذي يطلق برنامج موت الخلايا المبرمج. على سبيل المثال، يؤدي ارتباط TNF بمستقبله الغشائي CD95 إلى تنشيط برنامج موت الخلايا. ❖ إشارة مختلطة - مزيج من إشارات المجموعتين الأولى والثانية. وبالتالي، فإن الخلايا الليمفاوية التي يتم تحفيزها بواسطة الميتوجين، ولكن ليست على اتصال مع Ag الأجنبي، تخضع لموت الخلايا المبرمج. الخلايا الليمفاوية التي تتأثر

تصرف Ag، لكنهم لم يتلقوا إشارات أخرى (على سبيل المثال، ميتوجينيك).

♦ بين المحفزات داخل الخلايا من موت الخلايا المبرمجوأهمها: ❖ فائض H+ والجذور الحرة؛ ❖ ارتفاع درجة الحرارة. ❖ الفيروسات داخل الخلايا و ❖ الهرمونات التي تمارس تأثيرها من خلال المستقبلات النووية (على سبيل المثال، الجلايكورتيكويدات).

مرحلة البرمجة(التحكم والتكامل في عمليات موت الخلايا المبرمج). هناك خياران لتنفيذ مرحلة البرمجة: التنشيط المباشر للكاسبيزات المستجيبة والنوكليازات الداخلية (تجاوز جينوم الخلية) والتنشيط غير المباشر من خلال التعبير عن جينات معينة.

♦ نقل الإشارة المباشرة.يتم تنفيذه من خلال بروتينات المحول والجرانزيم والسيتوكروم C. ويلاحظ انتقال الإشارة المباشر في الخلايا النواة (على سبيل المثال، كريات الدم الحمراء).

♦ نقل الإشارة بوساطة الجينوم.في هذه المرحلة، تقوم البروتينات المتخصصة إما بحجب إشارة قد تكون قاتلة أو تنفيذ إشارة موت الخلايا المبرمج عن طريق تنشيط برنامج تنفيذي.

❖ البروتينات المثبطةموت الخلايا المبرمج (منتجات التعبير عن الجينات المضادة لموت الخلايا المبرمج بي سي إل-2، بي سي إل-XL)منع موت الخلايا المبرمج (على سبيل المثال، عن طريق تقليل نفاذية أغشية الميتوكوندريا، مما يقلل من احتمالية إطلاق أحد العوامل المسببة لموت الخلايا المبرمج، السيتوكروم C، في العصارة الخلوية).

❖ البروتينات المروجةموت الخلايا المبرمج (على سبيل المثال، البروتينات التي يتم التحكم في تركيبها بواسطة الجينات). سيء يا باكسالجينات المضادة روبيةأو ص 53) تنشيط بروتياز السيستين المستجيب (الكاسبيز والنوكلياز الداخلية).

مرحلة تنفيذ البرنامج(التنفيذي، المستجيب) يتكون من موت الخلايا، ويتم ذلك من خلال تنشيط البروتياز والنوكلياز الداخلي. المنفذون المباشرون لـ "قتل" الخلية هم إنزيمات نوكلياز داخلية تعتمد على Ca 2 + وMg 2 + (تحفز تحلل الأحماض النووية) وكاسبيزات المستجيب (البروتينات المنفصلة). في الوقت نفسه، تتشكل الأجزاء التي تحتوي على بقايا العضيات والسيتوبلازم والكروماتين والسيلوليما في الخلية وتبرعم منها - الأجسام الأبوطوزية.

مرحلة إزالة شظايا الخلايا الميتة.توجد على سطح الأجسام المبرمج روابط تتفاعل معها مستقبلات الخلايا البلعمية. تكتشف الخلايا البلعمية الأجسام المبرمجية وتبتلعها وتدمرها (التحلل المغاير). ونتيجة لذلك، لا تدخل محتويات الخلية المدمرة إلى الفضاء بين الخلايا و أثناء موت الخلايا المبرمج، لا توجد استجابة التهابية.

نخر

في السنوات الأخيرة، تم وصف نوع آخر من موت الخلايا، والذي يختلف عن موت الخلايا المبرمج والنخر. تم تصنيفه على أنه نخر. يمكن تحفيز برنامج التنخر، مثل موت الخلايا المبرمج، عن طريق بروابط المستقبلات الخلوية من عائلة عامل نخر الورم (TNFα). ومع ذلك، يحدث موت الخلايا دون تنشيط البروتياز المرتبط بالكاسبيز (يتطور التنخر عندما يتم تثبيط نشاط الكاسبيز تمامًا).

آلية تدمير الخلايا أثناء التنخر تشبه إلى حد كبير التحلل الذاتي. يُعتقد أن نخر الخلايا هو إحدى الآليات الفريدة لموت الخلايا العصبية أثناء السكتات الدماغية.

تكيف الخلية

آليات تكيف الخلايا مع الأضرار

ينقسم مجمع تفاعلات الخلايا التكيفية إلى داخل الخلايا وبين الخلايا.

آليات التكيف داخل الخلايا

تتحقق آليات التكيف داخل الخلايا في الخلايا التالفة نفسها. وتشمل هذه الآليات: ❖ التعويض عن الاضطرابات في إمدادات الطاقة للخلية. ❖ حماية أغشية الخلايا والإنزيمات. ❖ تقليل أو القضاء على خلل توازن الأيونات والماء في الخلية؛ ❖ إزالة العيوب في تنفيذ البرنامج الجيني للخلية.

التعويض عن خلل تنظيم العمليات داخل الخلايا.

انخفاض النشاط الوظيفي للخلايا. ❖ عمل بروتينات الصدمة الحرارية. ❖ التجديد؛ ❖ تضخم. ❖ تضخم.

التعويض عن انتهاكات الطاقةيتم ضمانه من خلال تنشيط عمليات إعادة التركيب ونقل ATP، مما يؤدي إلى انخفاض في شدة عمل الخلايا والعمليات البلاستيكية فيها.

تصحيح اختلال توازن الأيونات والمياهفي الخلية يتم ذلك عن طريق تنشيط الأنظمة الخلوية العازلة والنقل.

القضاء على العيوب الوراثيةيتم تحقيق ذلك من خلال إصلاح الحمض النووي، وإزالة شظايا الحمض النووي المتغيرة، وتطبيع النسخ والترجمة.

التعويض عن خلل تنظيم العمليات داخل الخلايايتكون من تغيير عدد المستقبلات، وحساسيتها للروابط، وتطبيع أنظمة الوسيط.

انخفاض النشاط الوظيفي للخلايايسمح لك بحفظ الموارد وإعادة توزيعها، وبالتالي زيادة القدرة على التعويض عن التغييرات الناجمة عن عامل ضار. ونتيجة لذلك، يتم تحديد درجة ومدى تلف الخلايا الناجم عن

يتم تقليل العامل الممرض، وبعد توقف عمله، يتم ملاحظة استعادة أكثر كثافة واكتمالًا للهياكل الخلوية ووظائفها.

بروتينات الصدمة الحرارية(HSP، من بروتينات الصدمة الحرارية؛يتم تصنيع بروتينات الإجهاد) بشكل مكثف عندما تتعرض الخلايا لعوامل ضارة. هذه البروتينات قادرة على حماية الخلية من التلف ومنع موتها. أكثر HSPs شيوعًا هي تلك ذات الأوزان الجزيئية 70.000 (hsp70) و 90.000 (hsp90). آلية عمل هذه البروتينات متنوعة وتتكون من تنظيم عمليات التجميع والتشكل للبروتينات الأخرى.

آليات التكيف بين الخلايا

يتم تنفيذ آليات التكيف بين الخلايا (الجهازية) بواسطة الخلايا السليمة في عملية تفاعلها مع الخلايا التالفة.

آليات التفاعل الخلوي:

♦ تبادل المستقلبات والسيتوكينات والأيونات المحلية. ❖ تنفيذ ردود أفعال نظام IBN.

♦ التغيرات في الدورة الليمفاوية والدورة الدموية.

♦ تأثيرات الغدد الصماء.

♦ تأثيرات عصبية.

أمثلة

♦ نقص الأكسجة.يؤدي انخفاض نسبة الأكسجين في الدم والخلايا إلى تحفيز نشاط الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي ونشاط الجهاز القلبي الوعائي وإطلاق خلايا الدم الحمراء من نخاع العظم. ونتيجة لذلك، يزداد حجم التهوية السنخية، وتروية الأنسجة بالدم، وعدد خلايا الدم الحمراء في الدم المحيطي، مما يقلل أو يزيل نقص الأكسجين وينشط عملية التمثيل الغذائي في الخلايا.

♦ نقص السكر في الدم.يمكن تقليل تلف الخلايا في ظل ظروف نقص السكر في الدم نتيجة لزيادة الجلوكاجون والأدرينالين والجلوكوكورتيكويدات والهرمون الجسدي (GH)، مما يزيد من مستوى الجلوكوز في بلازما الدم وينقل الجلوكوز إلى الخلايا.

♦ الإسكيمية.عادةً ما يكون انخفاض تدفق الدم الشرياني إلى أي منطقة من الأنسجة مصحوبًا بزيادة في تدفق الدم عبر الأوعية الجانبية (الالتفافية)، مما يعيد توصيل الأكسجين والركائز الأيضية إلى الخلايا.

زيادة مقاومة الخلايا للتلف

تنقسم التدابير والوسائل التي تزيد من مقاومة الخلايا السليمة لعمل العوامل المسببة للأمراض وتحفز آليات التكيف في حالة تلف الخلايا إلى:

♦ وفقا للغرض المقصود للعلاج والوقاية؛

♦ بطبيعتها إلى طبية وغير طبية ومجمعة؛

♦ التركيز على مسببات الأمراض، المسببة للأمراض، والصحية.

التدابير الوقائية والعلاجية

وكلاء غير المخدرات.يتم استخدام العوامل غير الدوائية لمنع تلف الخلايا. تزيد هذه العوامل من مقاومة الخلايا لعدد من العوامل المسببة للأمراض.

مثال.إن تدريب الجسم (وفقًا لمخطط معين) مع نقص الأكسجة المعتدل وعوامل الإجهاد والنشاط البدني والتبريد يزيد من مقاومة نقص الأكسجة الكبير ونقص التروية والبرد والعوامل المعدية وغيرها. تعتمد الزيادة في مقاومة الخلايا أثناء التدريب على زيادة موثوقية وقوة الأنظمة التنظيمية، وآليات إمداد الخلايا بالطاقة والبلاستيك، وتفاعلاتها التعويضية والتصالحية والوقائية، وآليات تخليق البروتين وإصلاح الحمض النووي، وعمليات تكوين الخلايا. الهياكل التحت خلوية والتغيرات الأخرى.

الأدوية.تُستخدم الأدوية بشكل أساسي لتنشيط آليات التكيف بعد التعرض للعامل الممرض. تستخدم معظم الأدوية في العلاج المسبب للسبب أو العلاج المرضي.

تشمل التأثيرات الرئيسية التي تهدف إلى تقليل قوة التأثير الممرض على الخلايا أو عرقلة آلية تطور العملية المرضية ما يلي: تقليل درجة أو إزالة الاضطرابات في إمداد الطاقة بالخلايا. تصحيح وحماية آليات نقل الغشاء، وتوزيع الأيونات داخل الخلايا والتحكم في حجم الخلية؛

منع تلف الجهاز الوراثي للخلية. ؟ تصحيح آليات التنظيم وتكامل العمليات داخل الخلايا.آثار مجتمعة

إعطاء التأثير الأكبر (العلاجي والوقائي).

المبادئ العامة للعلاج والوقاية

تشمل المبادئ العامة للعلاج والوقاية مبادئ موجهة للسبب، ومسببة للأمراض، ومبادئ صحية.تأثيرات سببية

تهدف إلى منع الإجراء (الوقاية) أو القضاء عليه أو إيقافه أو تقليل قوة أو مدة تأثير العوامل المسببة للأمراض على الخلايا، وكذلك القضاء على الظروف التي تساعد على تنفيذ هذا الإجراء (العلاج).التدابير الصحية هدفها تفعيل آليات التكيف (التعويض، الحماية، الترميم والتكيف للخلايا) مع الظروف المتغيرة، مما يمنع تطور المرض(وقاية) أو يسرع عملية تعافي الجسم

(علاج).التأثيرات المرضية

تهدف إلى كسر روابط التسبب في المرض عن طريق حماية آليات إمداد الخلايا بالطاقة، وتصحيح النقل عبر الغشاء، وتوزيع الأيونات داخل الخلايا والتحكم في حجم الخلية؛ منع عمل العوامل التي تسبب تغيرات في الجهاز الوراثي للخلايا.

في الجهاز العصبي المركزي.

الأنماط العامة

غالبًا ما تُعتبر عمليات التعويض في الجهاز العصبي بمثابة تفاعلات تحدث بعد الإصابات أو التدخلات الجراحية أو بعض الظواهر المرضية. في عدد كبير من الحالات، يواجه الأطباء حالة تتطور فيها العملية المرضية بالفعل في الجهاز العصبي، لكنها لا تسبب خللًا وظيفيًا ولا يتم اكتشافها بدون دراسات خاصة.

يجب أن يُفهم التجسيد في هذه الحالة على أنه زيادة في نشاط ووظيفة العناصر الهيكلية المتبقية. على سبيل المثال، انتقال الخلايا العصبية أحادية النمط إلى الخلايا العصبية متعددة الوسائط، والخلايا العصبية أحادية الحواس إلى الخلايا العصبية متعددة الحواس. تعتمد هذه الآلية لاضطرابات الجهاز العصبي المركزي على حقيقة أن كل هيكل من هياكله يحتمل أن يكون متعدد الوظائف. غالبًا ما يعتمد التعويض الداخلي على الخصائص الفردية لتنظيم المحللين لدى الشخص. لذلك، يمكن أن يكون الحقل السابع عشر بالنسبة لبعض الأشخاص ضعف حجمه بالنسبة للآخرين. يعاني بعض الأشخاص من توسع في المنطقة البقعية للحقل السابع عشر أو الجزء الأمامي من هذا المجال - منطقة الرؤية المحيطية. ومن المعروف أيضًا أن الجسم الركبي الجانبي عند بعض الأفراد

تتجاوز القيمة المتوسطة بنسبة 185%. وبطبيعة الحال، في جميع هذه الحالات، تكون إمكانيات التعويض أوسع بكثير.

يتم توفير طريقة أخرى للتعويض intrasystemالتفاعلات، على سبيل المثال، داخل نظام striopallidal، عندما يمكن تعويض الخلل في النواة المذنبة في تنظيم النشاط الحركي عن طريق البطامة.

ويجري تنفيذ الطريقة الثالثة للتعويض com.intersystemالتفاعلات. يرجع التعويض، باعتباره عملية بين الأنظمة، في المقام الأول إلى المشاركة في القضاء على الأمراض النامية في أحد الهياكل عن طريق الهياكل المرتبطة وظيفيًا في الأنظمة الأخرى. في هذه الحالة، يمكن لنظام آخر، بسبب تكوين اتصالات مؤقتة جديدة، ضمان الحفاظ على الوظيفة التي يهدف النظام المتضرر من العملية المرضية إلى أدائها في المقام الأول.

تجدر الإشارة إلى أن جميع مسارات التعويض يتم تنفيذها بالتوازي، ولكن يختلف وزن مشاركة كل منها في مراحل مختلفة من التطور المرضي. في المراحل الأولية، يتم تنفيذ جزء كبير من التعويض بفضل العمليات البينية؛ ومع تكثيف علم الأمراض، يصبح التعويض داخل النظام أكثر أهمية، ثم التعويض بين الأنظمة.

في كثير من الأحيان لا يوجد توازي بين الاضطرابات المورفولوجية للجهاز العصبي المركزي وقدرة هذا الهيكل على أداء وظيفته المتأصلة. على سبيل المثال، عندما يتضرر المخيخ بسبب ورم متزايد، يكون التعويض مثاليًا لدرجة أن الأعراض السريرية تظهر عندما يتم تدمير معظم المخيخ. يتم تحقيق تعويض الوظائف بنجاح أكبر من خلال عملية مرضية بطيئة النمو في سن مبكرة.

ومن ثم، فمن المعروف أن لويس باستور أصيب بنزيف دماغي في شبابه، مما أدى إلى تدمير كبير لقشرة النصف الأيمن من دماغه. إلا أن هذا لم يمنع باستور من الحفاظ على قدراته العقلية وتطويرها وأداء أعمال متميزة في مجال علم الأحياء.

وفي حالة شهيرة أخرى، بعد إجراء عملية جراحية رباعية لورم في المخ، تمت إزالة نصف الكرة الأيسر من المخيخ بالكامل تقريبًا لطفل يبلغ من العمر 12 عامًا. مباشرة بعد كل عملية، يعاني الطفل من اضطرابات في المجال الحركي والكلام ووظائف الدماغ الأخرى. ومع ذلك، تم التعويض عن هذه الانتهاكات بسرعة كبيرة.

تتناقص القدرات التعويضية للدماغ مع تقدم العمر، ويرجع ذلك إلى ضعف القدرة على تكوين روابط وظيفية جديدة.

خصائص الجهاز العصبي المركزي،

توفير آليات التعويض

وظائف ضعيفة

تعتمد الآليات الفسيولوجية للتعويض عن الخلل في تكوينات الجهاز العصبي المركزي على الخصائص المحددة للخلايا العصبية في الهياكل القشرية وتحت القشرية للدماغ.

تشمل هذه الخصائص:

متعددة الوظائف لكل عنصر
الجهاز العصبي

الخلايا العصبية متعددة الحواس.

التخصص النسبي للخلايا العصبية
مناطق نيويورك من الدماغ.

توطين الوظائف في القشرة.

المعالجة المتوازية (المتزامنة) لمختلف
معلومات حسية؛

القدرة على التنظيم الذاتي، والتنظيم الذاتي؛

آلية مهيمنة

مبدأ العمل المنعكس

تعليق؛

التكرار هيكلي ووظيفي.

مصداقية؛

عدم التماثل الوظيفي.

مبدأ المسار النهائي المشترك؛

قدرة العناصر العصبية على التزامن
أنواع النشاط؛

اللدونة من المراكز العصبية والفردية
رونوف.

مبدأ التشعيع والتركيز نشط
الأمراض المنقولة جنسيا.

سلامة الجهاز العصبي.

متعددة الوظائف.تتمثل الوظيفة الرئيسية للجهاز العصبي في جمع المعلومات ومعالجتها وتخزينها وإعادة إنتاجها ونقلها من أجل تنظيم النشاط الفكري والسلوكي وتنظيم عمل الأعضاء وأجهزة الأعضاء وضمان تفاعلها.

يتم بالفعل تنفيذ العديد من الوظائف المدرجة على المستوى العصبي. وبالتالي، فإن الأنابيب الدقيقة والمشابك العصبية والتشعبات وغشاء الخلايا العصبية لديها القدرة على أداء جميع وظائف المعلومات في الجهاز العصبي: الإدراك والمعالجة والتخزين والتكاثر المتكرر ونقل المعلومات. هذا هو المبدأ الأساسي لعمل الجهاز العصبي - مبدأ تعدد الوظائف.

تعد الوظائف المتعددة متأصلة في معظم هياكل الجهاز العصبي المركزي. على سبيل المثال، تحفيز نفس بنية الكرة الشاحبة بترددات نبضية مختلفة يمكن أن يسبب إما استجابة حركية أو لاإرادية. القشرة الحسية الحركية قادرة على استقبال الإشارات من الجلد والبصرية والسمعية وأنواع الاستقبال الأخرى. في

استجابة لهذه الإشارات، تتشكل ردود الفعل في القشرة الحسية الحركية التي تحدث عادة أثناء النشاط الطبيعي للنهاية القشرية للمحللات البصرية أو السمعية أو غيرها.

ونتيجة لذلك، ونظرًا لتعدد الوظائف، يمكن أداء نفس الوظيفة بواسطة هياكل دماغية مختلفة. تشير هذه النقطة الأساسية إلى الإمكانيات اللامحدودة تقريبًا لتعويض الوظيفة في الجهاز العصبي المركزي.

ترتبط خصائص الوظائف المتعددة للمراكز العصبية ارتباطًا وثيقًا بالممتلكات متعدد الحواسالخلايا العصبية.

تعدد الحواس هو قدرة خلية عصبية واحدة على الاستجابة لإشارات من أنظمة واردة مختلفة. يميز علماء الفسيولوجيا العصبية بين الخلايا العصبية أحادية الحاسة، التي تستجيب فقط لنوع واحد من الإشارات، والخلايا العصبية ثنائية الحواس، التي تستجيب لإشارتين مختلفتين، على سبيل المثال، يمكن لبعض الخلايا العصبية في القشرة البصرية الاستجابة للمنبهات البصرية والسمعية. وأخيرًا، تحتوي القشرة الدماغية على خلايا عصبية تستجيب لثلاثة أنواع أو أكثر من الإشارات. تسمى هذه الخلايا العصبية بالخلايا العصبية متعددة الحواس.

بالإضافة إلى القدرة على الاستجابة للمحفزات من الأنظمة الحسية المختلفة، فإن الخلايا العصبية في مناطق معينة من الدماغ قادرة على الاستجابة لخاصية واحدة فقط من خصائص التحفيز الحسي، على سبيل المثال، لتردد معين للصوت أو للون واحد فقط. تسمى هذه الخلايا العصبية monomodal.

تتمتع الخلايا العصبية أحادية الشكل بانتقائية عالية وحساسية عالية لأنواع معينة من المحفزات، أي. هذه الخلايا العصبية هي متخصص.تتمركز الخلايا العصبية المتخصصة في مناطق الإسقاطات الأولية

اراء المحللين. هذه المناطق هي المناطق الأساسية للمناطق البصرية والسمعية والجلدية وغيرها من مناطق القشرة.

يتم تحديد الموقع التفضيلي للخلايا العصبية أحادية الحواس توطين الوظائففي القشرة. في تاريخ دراسة توطين الوظائف في القشرة الدماغية، يمكن تمييز فكرتين: وفقًا لأحدهما، يتم تمثيل الوظائف الحركية والحسية بمناطق محلية صارمة، والتي يجب أن يؤدي الضرر الذي يلحق بها إلى استبعاد وظيفة أو أخرى إلى الأبد. تم إثبات الفكرة المعاكسة تكافؤ الإمكاناتالقشرة في تنفيذ المهارات الحسية والحركية.

ونتيجة لسنوات عديدة من البحث في الجهاز العصبي المركزي، ظهرت وجهة نظر توفيقية. في الوقت الحاضر، يمكن اعتبار أن توطين الوظائف في القشرة يتم تحديده في المقام الأول عن طريق الخلايا العصبية أحادية الحس، والتي لديها أدنى عتبات حساسية لتحفيزها المناسب. ومع ذلك، بجانب هذه الخلايا العصبية توجد دائمًا خلايا عصبية متعددة الحواس تضمن تفاعل البنية المحلية مع هياكل الدماغ الأخرى، وبالتالي إمكانية تكوين اتصال مؤقت، والتعويض عن الخلل في بنيتها والهياكل المرتبطة بها.

في الحالات التي تستجيب فيها الخلية العصبية لخاصيتين من نفس المحفز الحسي، على سبيل المثال، إلى لونين من التحفيز البصري أو نغمتين من المحفز السمعي، يتم تصنيف هذه الخلايا العصبية على أنها ثنائية النسق. تسمى الخلايا العصبية التي تستجيب لثلاث ميزات أو أكثر لقناة حسية واحدة متعددة الوسائط.

توفر الخلايا العصبية متعددة الوسائط تعويضًا داخل النظام عن الوظائف الضعيفة.

بالتوازي مع هذا، هناك آلية تعويض أخرى ممكنة - بسبب قدرة الخلايا العصبية أحادية النمط على أن تصبح ثنائية ومتعددة الوسائط.

في تجارب تسجيل نشاط الخلايا العصبية الفردية، تبين أن الخلايا العصبية أحادية الشكل في القشرة السمعية، التي تستجيب لنغمة بتردد 1000 هرتز، لم تستجب في البداية لهذه الإشارة عند تطبيق نغمة بتردد 500 هرتز وبعد سلسلة من مجموعات نغمة 500 هرتز مع إزالة الاستقطاب خارج الخلية للخلية العصبية أحادية الشكل من خلال قطب كهربائي دقيق، تم تدريب الأخير على الاستجابة لنغمة 500 هرتز. ونتيجة لذلك، أصبحت الخلية العصبية ثنائية النسق، ونتيجة لذلك، يمكن أن تعوض الاضطرابات الناجمة عن موت الخلايا العصبية القادرة على الاستجابة للإشارات بتردد 500 هرتز.

في الأساس، نفس آلية الاتصال الزمني تكمن وراء تدريب الخلايا العصبية أحادية الحواس على الاستجابة لمحفزات المستويات الحسية المختلفة، أي. لإشارات من أنظمة محلل مختلفة. في هذه الحالة نحن نتحدث عن التعويض بين المحللين والأنظمة.

لا توجد منطقة في القشرة الدماغية ترتبط بتنفيذ وظيفة واحدة فقط. تحتوي الأجزاء المختلفة من الدماغ على أعداد مختلفة من الخلايا العصبية متعددة الحواس ومتعددة الوسائط. يقع أكبر عدد من هذه الخلايا العصبية في المناطق الترابطية والثانوية والثالثية للنهاية القشرية للمحللين. جزء كبير من الخلايا العصبية في القشرة الحركية (حوالي 40٪) هي أيضًا متعددة الحواس؛ فهي تستجيب لتهيج الجلد والصوت والضوء. في المجال 17 من القشرة البصرية، حوالي 15% من الخلايا العصبية هي متعددة الحواس، وفي الحقول 18-19 من نفس القشرة، يتم تصنيف أكثر من 60% من هذه الخلايا العصبية على أنها متعددة الحواس. في الأجسام الركبية، يستجيب ما يصل إلى 70% من الخلايا العصبية لتحفيز الصوت والضوء، ويستجيب 24% منها لتهيج الجلد. تمتلك الخلايا العصبية غير المتخصصة أيضًا خاصية تعدد الحواس

النوى الجسدية للمهاد، النواة الحمراء للدماغ المتوسط، النواة المذنبة، البطامة، نوى الجهاز السمعي لجذع الدماغ، التكوين الشبكي.

يختلف عدد الخلايا العصبية متعددة الحواس في هياكل الدماغ اعتمادًا على الحالة الوظيفية للجهاز العصبي والمهمة التي يتم تنفيذها في وقت معين. وهكذا، خلال فترة التعلم بمشاركة المحللين البصريين والحركيين، يزداد عدد الخلايا العصبية متعددة الحواس في هذه المناطق القشرية. وبالتالي، فإن التدريب الموجه يخلق الظروف الملائمة لزيادة الخلايا العصبية متعددة الحواس، وبالتالي زيادة القدرات التعويضية للجهاز العصبي.

إن وجود الخلايا العصبية متعددة الحواس وزيادة عددها تحت الأحمال الوظيفية على الجهاز العصبي يحدد القدرات الديناميكية لتعويض بنياته أثناء أنواع مختلفة من الاختلالات.

ومن المهم أيضًا بالنسبة للطب السريري أن بعض الخلايا العصبية في القشرة الدماغية، نتيجة التعلم، قادرة على أن تصبح متعددة الحواس، أي. إذا استجابت الخلية العصبية فقط للمحفز غير المشروط قبل تطبيق مجموعة من المحفزات المشروطة وغير المشروطة، فبعد سلسلة من المجموعات تصبح هذه الخلية العصبية قادرة على الاستجابة للمحفزات المشروطة.

تسمح خصائص تعدد الأنماط وتعدد الحواس للخلية العصبية بإدراك المحفزات من محللين مختلفين في وقت واحد، أو، إذا كانت من نفس المحلل، فإنها تدرك في نفس الوقت الإشارات ذات خصائصها المختلفة. الإدراك المتوازي المتزامن للإشارات يعني أيضًا معالجة متوازية متزامنة. ويتجلى ذلك من خلال تجارب المنعكس المشروط، والتي تظهر أنه نتيجة لتطور منعكس مشروط لمجموعة متزامنة من الإشارات،

المقدمة إلى محللين مختلفين (على سبيل المثال، السمعي والبصري)، يمكن أن يكون سببها أي إشارة فردية لهذا المجمع.

ترتبط الوظائف المتعددة والخصائص المتعددة الحواس بخاصية أخرى لعمل الدماغ - موثوقيتها. يتم ضمان الموثوقية، بالإضافة إلى تعدد الحواس وتعدد الوظائف، من خلال آليات مثل التكرار والنمطية والتعاون.

يتم تحقيق التكرار، كعنصر لضمان موثوقية عمل الدماغ، بطرق مختلفة. الأكثر شيوعًا هو حجز العناصر. في البشر، لا ينشط باستمرار سوى جزء من النسبة المئوية للخلايا العصبية في القشرة الدماغية، لكنها كافية للحفاظ على نغمة القشرة اللازمة لتنفيذ أنشطتها. عندما ينتهك عمل القشرة، فإن عدد الخلايا العصبية النشطة في الخلفية يزيد بشكل كبير.

إن تكرار العناصر في الجهاز العصبي المركزي يضمن الحفاظ على وظائف هياكله حتى في حالة تلف جزء كبير منها. على سبيل المثال، إزالة جزء كبير من القشرة البصرية لا يؤدي إلى ضعف البصر. لا يسبب الضرر في نصف الكرة الغربي لهياكل الجهاز الحوفي أعراضًا سريرية خاصة بالجهاز الحوفي. والدليل على أن الجهاز العصبي لديه احتياطيات كبيرة هي الأمثلة التالية. يقوم العصب المحرك للعين عادة بوظائفه المتمثلة في تنظيم حركات مقلة العين مع الحفاظ على 45٪ فقط من الخلايا العصبية في نواته. يقوم العصب المبعد عادة بتعصيب عضلاته مع الحفاظ على 38% من الخلايا العصبية الموجودة في نواته، ويقوم العصب الوجهي بوظائفه مع الحفاظ على 10% فقط من عدد الخلايا العصبية الموجودة في نواة هذا العصب.

ترجع الموثوقية العالية في الجهاز العصبي أيضًا إلى الوصلات العديدة لهياكله والعدد الكبير من المشابك العصبية على الخلايا العصبية. وبالتالي، فإن الخلايا العصبية المخيخية لديها ما يصل إلى 60 ألف مشبك عصبي على جسمها والتشعبات، والخلايا العصبية الهرمية للقشرة الحركية - ما يصل إلى 10 آلاف، والخلايا العصبية الحركية ألفا للحبل الشوكي - ما يصل إلى 6 آلاف مشبك عصبي.

يتجلى التكرار في العديد من طرق تنفيذ الإشارة؛ وبالتالي، فإن الإشارة الحركية المكررة القادمة من القشرة إلى الخلايا العصبية الحركية للحبل الشوكي يمكن أن تصل إليها ليس فقط من الخلايا العصبية الهرمية في المجال الرابع من القشرة، ولكن أيضًا من المنطقة الحركية الإضافية، من مجالات الإسقاط الأخرى، من العقد القاعدية والنواة الحمراء والتشكيل الشبكي وغيرها من الهياكل. لذلك، لا ينبغي أن يؤدي تلف القشرة الحركية إلى فقدان كامل للمعلومات الحركية للخلايا العصبية الحركية في النخاع الشوكي.

وبالتالي، بالإضافة إلى التكرار، يتم تحقيق موثوقية الجهاز العصبي عن طريق الازدواجية، مما يسمح لك بإدخال عناصر إضافية بسرعة، حسب الحاجة، لتنفيذ وظيفة معينة. مثال على هذه الازدواجية هو نقل المعلومات متعدد القنوات، على سبيل المثال في محلل مرئي.

عندما لا يتم ضمان موثوقية عمل الدماغ من خلال الازدواجية والتكرار، يتم تنشيط آلية المشاركة الاحتمالية للخلايا العصبية في تنفيذ وظيفة معينة. تخلق الآلية الاحتمالية تكرارًا تشغيليًا في مشاركة الخلايا العصبية من وحدات مختلفة لتنظيم تفاعل معين. المبدأ الاحتمالي لعمل الجهاز العصبي هو أن الخلايا العصبية لا تعمل في عزلة، ولكن في مجموعة من السكان. وبطبيعة الحال، الدولة الموحدة للجميع

رون السكان عندما تصل إشارة إلى أنه من المستحيل. يتم تحديد مشاركة الخلية العصبية الفردية في تنظيم التفاعل من خلال حالتها (عتبة الاستثارة، وتعميم النبض، وما إلى ذلك). وفي هذا الصدد يمكن أن تتحقق المشاركة في رد الفعل أم لا، أي. إنه احتمالي.

النمطية هي مبدأ التنظيم الهيكلي والوظيفي للقشرة الدماغية، والذي يكمن في حقيقة أن المعالجة المحلية للمعلومات من مستقبلات طريقة واحدة تتم في وحدة عصبية واحدة. هناك نوعان من الوحدات: الوحدات الدقيقة والوحدات الكبيرة. الوحدات الدقيقة في القشرة الحسية الجسدية هي اتحاد من 5 إلى 6 خلايا عصبية، من بينها خلايا عصبية هرمية، وتشكل تشعباتها القمية حزمة شجيرية. بين التشعبات في هذه الحزمة لا توجد اتصالات متشابكة فحسب، بل توجد أيضًا اتصالات كهربائية. هذا الأخير يضمن التشغيل المتزامن للخلايا العصبية الصغيرة، مما يزيد من موثوقية نقل المعلومات.

تحتوي الوحدة الدقيقة أيضًا على خلايا نجمية. لديهم نقاط اشتباك عصبي على الخلايا العصبية الهرمية لوحدتهم واتصالات من ألياف المهاد القشرية الصاعدة. ترسل بعض الخلايا النجمية محاور عصبية على طول سطح القشرة، وبالتالي تهيئة الظروف لنقل المعلومات من وحدة قشرية إلى أخرى وتشكيل بيئة مثبطة حول الوحدة النشطة.

يتم دمج الوحدات الدقيقة في وحدات كبيرة الحجم - أعمدة موجهة رأسياً (وفقًا لـ Mountcastle)، يصل قطرها إلى 500-1000 ميكرون. وقد وجد ماونتكاسل أنه عندما يتم غمر القطب الكهربائي الدقيق بشكل عمودي على سطح القشرة، فإن جميع الخلايا العصبية المسجلة تتفاعل مع تحفيز عنصر حسي واحد (على سبيل المثال، الضوء).

عندما تم غمر القطب الكهربائي الدقيق بزاوية على سطح القشرة، تمت مصادفة خلايا عصبية ذات قدرات حسية مختلفة على طول مسارها، أي. الاستجابة لإشارات مختلفة (مثل الضوء والصوت).

ويعتقد أنه في هذه الحالة يخترق القطب الصغير الأعمدة المجاورة ويسجل الخلايا العصبية ذات القدرات الحسية المختلفة. بناءً على البحث الذي أجراه Mauntcastle وآخرون، تم التعرف على الطبيعة الأحادية الحسية والوظيفية للعمود.

هذا الاستنتاج يتناقض مع مبدأ الخلايا العصبية متعددة الحواس. يجب أن تحتوي وحدة واحدة على كل من الخلايا العصبية أحادية الحس أو أحادية الشكل والخلايا العصبية متعددة الحواس، وإلا فإن موثوقية المعلومات في الجهاز العصبي، ومرونته، وبالتالي القدرة على تكوين اتصالات تعويضية وظيفية جديدة ستنخفض بشكل حاد.

يوجد في القشرة البصرية تناوب بين الأعمدة، تستجيب الخلايا العصبية للمحفزات البصرية إما من العين اليمنى فقط أو من العين اليسرى فقط. وبالتالي، في القشرة البصرية لكلا نصفي الدماغ هناك أعمدة مهيمنة على العين، أي. الأعمدة التي تستجيب لتحفيز عين واحدة.

يوجد في القشرة السمعية أعمدة قادرة على تمييز الإشارات القادمة من كلتا الأذنين، وأعمدة غير قادرة على مثل هذا التمييز.

في القشرة الحسية الحركية، تقوم الأعمدة المجاورة بتفاعلات متعددة الاتجاهات: على سبيل المثال، بعضها يثير الخلايا العصبية الحركية في الحبل الشوكي، والبعض الآخر يمنعها.

المبدأ المعياري للتنظيم الهيكلي والوظيفي للدماغ هو مظهر من مظاهر الطبيعة التعاونية لعمل الخلايا العصبية في الدماغ. يسمح التعاون للخلايا العصبية في الوحدة بالمشاركة في تنفيذ الوظيفة بشكل احتمالي

النوع، مما يخلق إمكانية التبادل النسبي للخلايا العصبية، وبالتالي يزيد من موثوقية النشاط العصبي. ونتيجة لذلك، يصبح عمل النظام يعتمد قليلا على حالة الخلية العصبية الفردية. من ناحية أخرى، فإن البنية المتنقلة لوحدات العمل هذه، والتي تتكون من المشاركة الاحتمالية للخلايا العصبية فيها، تحدد مرونة أكبر في الوصلات العصبية الداخلية وسهولة إعادة ترتيبها، مما يحدد خصائص اللدونة المميزة للأجزاء العليا من العصبونات. مخ.

يتيح التعاون للهيكل أداء وظائف غير متأصلة في عناصره الفردية. وبالتالي، فإن الخلية العصبية الفردية في الدماغ ليست قادرة على التعلم، ولكن كونها في شبكة من الخلايا العصبية، فإنها تكتسب هذه القدرة.

يتيح التعاون إمكانية تنفيذ آليات التنظيم الذاتي والتنظيم الذاتي المتأصلة في الجهاز العصبي منذ المراحل الأولى من تنظيمه.

التنظيم الذاتي هو ملك لهياكل الجهاز العصبي لتأسيس وظائفها والحفاظ عليها تلقائيًا عند مستوى معين. الآلية الرئيسية للتنظيم الذاتي هي آلية التغذية الراجعة. يتم توضيح هذه الآلية جيدًا من خلال مثال دعم الصدى أثناء التطور بين نصفي الكرة الأرضية لحالة التشنج الصرع. ردود الفعل في الجهاز العصبي لها أهمية تعزيزية أو مثبطة أو إعلامية بحتة حول نتائج النشاط، وهو رد فعل النظام الذي تم توجيه الإشارة إليه.

تعمل التغذية الراجعة على تنظيم وتضييق مجموعة الخيارات لنقل الإشارات، مما يخلق بيئة مثبطة لمسار الإثارة للخلايا العصبية غير النشطة.

ترتبط آلية التنظيم الذاتي ارتباطًا وثيقًا بالتنظيم الذاتي للجهاز العصبي. تتمتع أنظمة التنظيم الذاتي عمومًا بعدد من الميزات المتأصلة أيضًا في الجهاز العصبي المركزي:

العديد من المداخل

مخارج كثيرة؛

مستوى عال من تعقيد التفاعل
عناصرها؛

عدد كبير من العناصر العاملة
الرفيق؛

وجود المحددات الاحتمالية والصعبة
اتصالات متجولة.

توافر وظيفة الدول الانتقالية.

العديد من الوظائف؛

توافر وظيفة الإخراج مع ردود الفعل.
بفضل مبدأ التنظيم الذاتي للتعويض
يتم ضمان وظائف الجهاز العصبي من خلال
التغييرات في مقاييس أداء الاتصالات، و
إنشاء اتصالات جديدة بناءً على التضمين في
نشاط المشابك العصبية المحتملة باستخدام
الخبرة المتراكمة لدى فرد معين.

يؤدي تطور الجهاز العصبي في التطور والتطور إلى مضاعفات مستمرة لتفاعل أنظمته. كلما زاد عدد الأشكال والأنواع وعدد ردود الفعل المشروطة المنظمة في عملية تكوين الجينات، تم إنشاء المزيد من الروابط بين هياكل الجهاز العصبي.

تعد زيادة عدد الروابط الوظيفية بين هياكل الجهاز العصبي أمرًا بالغ الأهمية، لأنه في هذه الحالة يزداد عدد خيارات مرور الإشارات، وتتوسع بشكل كبير إمكانيات التعويض عن الوظائف الضعيفة.

بفضل التنظيم الذاتي، لا يظهر تطور العلامات السريرية لأمراض الجهاز العصبي في مرحلة معينة.

يؤدي التنظيم الذاتي إلى تغييرات نوعية في تفاعل الأنظمة، مما يجعل من الممكن تحقيق الوظيفة المعطلة بسبب علم الأمراض. ومن المهم هنا أن يكون الجهاز العصبي، بالإضافة إلى إمكانية الاختيار الكبير للمسارات لتحقيق الهدف، قادرًا على تقوية الإشارات أو إضعافها بشكل انتقائي.

في الحالة الأولى، عندما يتم تضخيم الإشارة، يتم ضمان نقل موثوق للمعلومات مع الحفاظ المورفولوجي الجزئي للهيكل.

وفي الحالة الثانية، عندما تضعف الإشارة، يصبح من الممكن تقليل التداخل القادم من مصادر أخرى. نظرًا لأن الجهاز العصبي قادر على التصفية الانتقائية للإشارة المرغوبة، فإن ذلك يسمح له، من خلال تسليط الضوء على الإشارة الضرورية ولكن الضعيفة، أولاً، بتقويتها بشكل مباشر، وثانيًا، منحها ميزة عند المرور إلى بنية الإدراك عن طريق تقليل قوة الإشارات غير الضرورية.

وترتبط القدرات التعويضية للجهاز العصبي أيضًا بالتوطين المحدد للوظائف في القشرة الدماغية، وهو أمر ليس مطلقًا. أولًا، كل طرف قشري للمحلل له مجالات أولية وثانوية وثلاثية.

تتوافق الحقول الأولية للقشرة مع الحقول المعمارية للقشرة، والتي تنتهي فيها مسارات الإسقاط الحسي. ترتبط هذه المناطق بأنظمة الاستقبال الطرفية بأكثر الطرق المباشرة، ولديها توطين جسدي واضح، ويتم إجراء تحليل نوعي للإشارات المحددة الواردة فيها. يؤدي تلف هذه المناطق إلى اضطرابات الحساسية الأولية.

تقع الحقول الثانوية للقشرة بالقرب من الحقول الأولية. واستمر في المجالات الثانوية المرتبطة بالأنظمة الاستقبالية بشكل مباشر وغير مباشر

تتم معالجة الإشارة، ويتم تحديد أهميتها البيولوجية، ويتم إنشاء اتصالات مع محللين آخرين ومع الجهاز التنفيذي، وغالبًا مع النظام الحركي. يؤدي تلف هذه المنطقة إلى اضطرابات في الذاكرة والإدراك خاصة بهذا المحلل.

تقع المناطق الثلاثية أو الترابطية في مناطق التداخل المتبادل للمحللين وتحتل معظم التمثيل القشري لمحلل معين في البشر.

إن الارتباطات العصبية لهذه المناطق هي الأكثر تكيفًا لإنشاء اتصالات مع مناطق أخرى من الدماغ، وبالتالي فهي أكثر تكيفًا لتنفيذ العمليات التعويضية. لا تؤدي آفات المناطق الترابطية إلى اضطرابات في الوظائف المحددة للمحللين، ولكنها تتجلى في الأشكال الأكثر تعقيدًا من النشاط التحليلي والتركيبي (الغنوص، والتطبيق العملي، والكلام، والسلوك الموجه نحو الهدف) المرتبطة بوظيفة هذا المحلل.

يفترض التوطين الهيكلي للوظائف أن الدماغ لديه مسارات حتمية، وأنظمة تنفذ توصيل الإشارة، وتنظيم تفاعل معين، وما إلى ذلك. ومع ذلك، بالإضافة إلى الاتصالات المحددة بدقة، يتم تحقيق الاتصالات الوظيفية التي تتطور أثناء التطور في الدماغ.

كلما زادت قوة وتأمين الروابط بين هياكل الدماغ في عملية التطور الفردي، كلما زادت صعوبة استخدام القدرات التعويضية في الأمراض.

استنادا إلى مبدأ الهيكل، يتم تنفيذ آلية التسلسل الهرمي. إنه لا يكمن في التبعية بقدر ما يكمن في تنظيم العمليات التعويضية. يشارك كل هيكل شامل في تنفيذ وظائف الهيكل الأساسي، ولكن

يحدث هذا عندما يجد الهيكل الأساسي صعوبة في أداء وظائفه.

أثناء التعلم، أو عندما يكون أحدهما مختلًا، فإن هياكل الدماغ لا تحدد الإثارة داخل حدودها، ولكنها تسمح لها بالانتشار على نطاق واسع في جميع أنحاء الدماغ - مبدأ التشعيع.

ينتشر تشعيع حالة النشاط إلى هياكل الدماغ الأخرى من خلال الاتصالات المباشرة ومن خلال المسارات غير المباشرة. إن حدوث التشعيع أثناء قصور الوظيفة للهيكل المشارك في تنفيذ عملية معينة يجعل من الممكن إيجاد طرق للتعويض عن قصور الوظيفة وتنفيذ التفاعل المطلوب.

يتم توحيد العثور على مسار جديد وفقًا لمبدأ الانعكاس وينتهي بتركيز النشاط في هياكل معينة مهتمة بتنفيذ التفاعل.

يرتبط التقارب ومبدأ المسار النهائي المشترك ارتباطًا وثيقًا بتركيز النشاط في بعض هياكل الدماغ. يتم تنفيذ هذا المبدأ على الخلايا العصبية الفردية وعلى مستوى النظام. في الحالة الأولى، يتم جمع المعلومات في الخلية العصبية على التشعبات، سوما الخلية العصبية، وتنتقل في المقام الأول من خلال محور عصبي. يمكن أن تنتقل المعلومات من الخلية العصبية ليس فقط من خلال المحور العصبي، ولكن أيضًا من خلال المشابك الجذعية. يتم إرسال المعلومات عبر المحور العصبي إلى الخلايا العصبية في هياكل الدماغ الأخرى، أمن خلال المشابك الجذعية فقط إلى الخلايا العصبية المجاورة.

يتيح وجود مسار نهائي مشترك للجهاز العصبي أن يكون لديه خيارات مختلفة لتحقيق التأثير المطلوب من خلال هياكل مختلفة يمكنها الوصول إلى نفس المسار النهائي.

إن صعوبات التعويض التي لوحظت في الأعمار المتقدمة لا ترجع إلى حقيقة استنفاد احتياطيات الدماغ، بل إلى حقيقة أن نسبة كبيرة من

عدد الطرق المثلى لتنفيذ الوظيفة، والتي رغم تفعيلها في حالة علم الأمراض، لا يمكن تنفيذها بسببها. في كثير من الأحيان، يتطلب علم الأمراض تشكيل طرق جديدة لتنفيذ وظيفة معينة.

يعتمد تكوين مسارات جديدة ووظائف جديدة لبنية الدماغ على المبدأ التالي لعمله - مبدأ اللدونة.

تسمح اللدونة للجهاز العصبي، تحت تأثير المحفزات المختلفة، بإعادة تنظيم الاتصالات من أجل الحفاظ على الوظيفة الرئيسية أو تنفيذ وظيفة جديدة.

تسمح اللدونة للمراكز العصبية بإدراك وظائف لم تكن متأصلة فيها من قبل، ولكن بفضل الاتصالات الموجودة والمحتملة، تصبح هذه المراكز قادرة على المشاركة في تعويض الوظائف المعطلة في الهياكل الأخرى. تتمتع الهياكل متعددة الوظائف بقدرات مرونة أكبر. في هذا الصدد، فإن أنظمة الدماغ غير المحددة، والهياكل النقابية، ومناطق الإسقاط الثانوية للمحللين، باعتبارها تحتوي على عدد كبير من العناصر متعددة الوظائف، أكثر قدرة على اللدونة من مناطق الإسقاطات الأولية للمحللين. من الأمثلة الواضحة على مرونة المراكز العصبية التجربة الكلاسيكية لـ P.K. أنوخين مع تغيرات في الاتصالات بين مراكز الأعصاب الحجابية والعضدية.

في هذه التجربة، تم قطع الأعصاب الحجابية والعضدية وتم ربط الطرف المركزي للعصب الحجابي بالنهاية المحيطية للعصب العضدي، وعلى العكس من ذلك، تم ربط النهاية المركزية للعصب العضدي بالعصب الحجابي المحيطي. وبعد مرور بعض الوقت بعد العملية، استعاد الحيوان التنظيم الصحيح للتنفس والتسلسل الصحيح للحركات الإرادية.

ونتيجة لذلك، أعادت المراكز العصبية تنظيم وظيفتها بالطريقة التي يتطلبها الجهاز العضلي المحيطي، والتي تم إنشاء اتصال جديد بها.

في المراحل المبكرة من التطور، تتم إعادة الهيكلة من هذا النوع بشكل أكثر اكتمالا وديناميكيا.

يلعب الدور الأكثر أهمية في التعويض عن الخلل في هياكل الدماغ منعكسمبدأ عملها. كل اتصال منعكس جديد بين هياكل الدماغ هو حالة جديدة للدماغ، مما يسمح بتنفيذ الوظيفة المطلوبة في الوقت الحالي.

المجموع:0
فكونتاكتي 0
جوجل+ 0
نعم 0
فيسبوك 0