<<
>>

НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЦЕЛОСТНОСТИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН

Биологические мембраны клетки, в которых сосредоточены мсио'-чые ОН.' ИІ. • • ■ " і-Гі'е г-ИСТ-емы, лпяютгя главными струк-

" ’ ' ' отн-яте я

к полифункциональным структурам, выполняющим наряду с механической, барьерной и матричной функциями ряд специфических функций, присущих конкретному типу мембран и конкретному органу.

Клетки тесно связаны друг с другом и с окружающей средой, поэтому нарушения микроциркуляции при шоке приводят, в первую очередь, к снижению доставки кислорода и субстратов к клетке.

Уже в первой фазе перехода клетки в шоковое состояние однозначно отмечается уменьшение трансмембранного потенциала внешней, эндоплазматических, митохондриальных и микросомаль- ных мембран. В значительной степени это обусловлено вхождением в клетку извне и освобождением из внутриклеточных депо ионов Na+ и СА2+ при неэквивалентном выходе из клетки ионов К+ и Mg2+.

Необходимо отметить, что в начале развития шока нарушения структуры мембран и транспорта ионов могут маскироваться благодаря нарушениям микроциркуляции и задержке интерстицием ионов, включая протоны и воду (Мусил Я., 1985). Однако по мере развития процесса и уменьшения соотношения капиллярного и посткапиллярного гидростатического давления, обусловленного воздействием продуктов анаэробного метаболизма клеток на стенку сосудов, нарушения электролитного обмена прогрессируют. Причем вместе с ионами натрия в толщу мембран и клетку проникает вода, приводя к их все возрастающему набуханию. Ответная реакция мембранной Na+ + К+-АТФ-азы не нормализует обмен электролитов, возможно, вследствие ограниченного количества АТФ, необходимого для работы фермента. Набухание мембран не только изменяет их структуру и проницаемость для ионов, но и ведет к снижению реактивности мембранных рецепторов для катехоламинов, инсулина, глюкагона, других пептидных гормонов и аутакоидов, кортикостероидов. «Шоковая клетка» начинает постепенно выходить из-под нейрогуморального контроля, хотя в начальных фазах активация аденилатциклазы катехоламинами еще и происходит, что сопровождается мобилизацией внутриклеточных и тканевых (жировая ткань, печеночная, коры почек, миокард) запасов гликогена и жиров. Активация гликогенолиза и липолиза в определенной степени восстанавливает снабжение клеток субстратами окисления при отсутствии выраженной ишемии органа или его отдельных участков. В дальнейшем этот путь обеспечения субстратами по разным причинам (падение реактивности рецепторов к катехоламинам и инсулину, истощение депо гликогена, дефицит энергии для глюконеогенеза и др.) становится малоэффективным. Нарушается связывание с транспортным тлком-рецептором кортикостероидов и их проникновение в шо- овую клетку.

Повышение ионной проницаемости мембран и их набухание

:еют по крайней мере еще два важных следствия. В результате ,щения эндотелия, гликокаликса (толстый слой сорбированных на поверхности клетки пептидов и их производных), цитоплазматической мембраны и эндоплазматического ретикулума, мембран митохондрий затрудняется диффузия (возможно активный транспорт) кислорода из крови через мембраны к цитохро- моксидазе и возрастает его дефицит. Это выражается в уменьшении захвата кислорода и реализации его как конечного акцептора электронов в дыхательной цепи, в замедлении окислительного фосфорилирования и продукции АТФ. Второе следствие состоит в частичной потере клеточной мембраной барьерной функции полупроницаемости и выходом из клетки субстратов, цитоплазматических белков и других метаболитов.

Выход из клетки крупных молекул обратно пропорционален их молекулярной массе и зависит также от прочности фиксации на внутриклеточных мембранах. Из ферментов сравнительно рано теряются (однако не до полного истощения) лактатдегидрогеназа, трансферазы, креатин- фосфокиназа, а из митохондриальных компонентов, наиболее подвижный и с малой молекулярной массой, цитохром с.

Это обусловлено тем, что цитохром с — единственный компонент дыхательной цепи митохондрий, который синтезируется в цитозоле и лишь затем включается в специфические функциональные участки митохондрий (Рудин Д., Уилки Д., 1970). Связь цитохрома с с дыхательными комплексами довольно лабильна и в условиях дефицита кислорода, набухания митохондрий и повреждения наружной мембраны концентрация его при шоке и ишемии в таких жизненно важных органах, как печень и миокард, может снижаться.

Особое значение придают лабилизации мембран лизосом, в которых сосредоточены гидролитические ферменты с оптимумом работы в кислой среде. Протеолитические ферменты лизосом могут освобождаться во внеклеточную среду и кровь, вызывая частичный аутолиз белков плазмы с образованием фрагментов, отрицательно влияющих на функцию органов, как например, образование пептидного фактора, угнетающего сократимость миокарда (Лефер А. М., 1980; Lefer А. М., 1985). Освобождение ферментов лизосом в цитозоль клетки ведет к возрастающему аутолизу внутренних белковых структур, фрагментации хроматина ядра, миелина, дальнейшему постепенному разрушению мембран.

Значительный удельный вклад в нарушения структуры и функциональной активности клеточных мембран вносит активация свободнорадикального перекисного окисления в клетке (Novel- li G. Р., 1984; Corbucci G. G. et al., 1985). В жизни клетки свободнорадикальное окисление является необходимой стадией ряда синтезов и метаболических путей их функционирования. Однако при ряде чрезвычайных воздействий на клетку свободнорадикальное окисление служит одним из универсальных механизмов повреждения клеточных мембран и макромолекул клетки. При травмах и шоке в результате реализации липотропного эффекта катехоламинов активируются фосфолипазы. В этих условиях свободные радикалы и активные формы кислорода атакуют фосфолипиды, жирные кислоты, белки и нуклеиновые кислоты, нарушая проницаемость мембран, пространственную ориентацию и каталитическую активность ферментных ансамблей в белково-липидных мембранных комплексах. Атакуя мембранные белки, свободные радикалы и активные формы кислорода изменяют их конформацию и приводят к инактивации ферментов, что еще более усугубляет нарушения белково-липидных структур клеточных мембран. Наряду с этим, повреждение липидного бислоя митохондрий в результате гидролиза части фосфолипидов под влиянием собственной фосфолипазы может приводить, как показал В. П. Скулачев (1962), к потере способности выдерживать высокий электрический потенциал, который создается на работающей мембране митохондрий. Реоксигенация тканей после ишемического эпизода повышает количество свободного кислорода в клетках (так называемый кислородный парадокс), который преимущественно используется по оксигеназному пути, превращаясь в активные формы кислорода. В этом периоде повреждения структуры и функции клеток часто бывают более выраженными, чем при ишемии.

Вопрос о первичной или вторичной природе повреждения мембран клетки и органелл, видимо, не может решаться однозначно. Под влиянием микробных токсинов, неэстерифицированных жирных кислот с длинной углеродной цепью (детергентное воздействие), различных аутакоидов, аутоиммунных антител и других, пока еще мало изученных факторов, возможно первичное повреждение цитоплазматических и других мембран. С другой стороны, при геморрагическом шоке установлена корреляция между повреждением мембран (падение трансмембранного потенциала, набухание, повышение проницаемости) и нарастающими расстройствами внутриклеточного обмена (снижение концентрации высокоэнергетических соединений, накопление лактата, снижение pH и др.).

<< | >>
Источник: Мазуркевич Г. С., Багненко С. Ф.. Шок:Теория, клиника, организация противошоковой помощи/— СПб.: Политехника2004. 2004

Еще по теме НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЦЕЛОСТНОСТИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН:

  1. Нарушение целостности кожи
  2. ИНГИБИТОРЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КЛЕТОЧНОЙ МЕМБРАНЫ
  3. Стероидные рецепторы на поверхности клеточной мембраны
  4. Наследственные гемолитические анемии, связанные с нарушением мембраны эритроцитов (мембранопатии)
  5. Редкие формы наследственных анемий, обусловленных нарушением структуры белков мембраны эритроцитов
  6. Стабилизаторы мембран
  7. Мембраны
  8. РАНЕВОЙ МЕМБРАННЫЙ ДИАЛИЗ ПО Е. А. СЕЛЕЗОВУ
  9. Активация мембранного рецептора
  10. ВЕЩЕСТВА, ЗАЩИЩАЮЩИЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ
  11. ПРЕХОДЯЩИЕ ЭНДОКРИННЫЕ НАРУШЕНИЯ И НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ, СПЕЦИФИЧНЫЕ ДЛЯ ПЛОДА И НОВОРОЖДЕННОГО (P70-P74)
  12. МЕМБРАННЫЕ СТРУКТУРЫ КЛЕТКИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ КИНЕТИКУ ТРАНСЦЕЛЛЮЛЯРНОГО ТРАНСПОРТА
  13. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ЛИПИДНЫМ БИСЛОЕМ МЕМБРАН