Biologiske destruktive processer - ødelæggelsen af celler og væv i løbet af organismens liv eller efter dens død . Disse ændringer er udbredte og forekommer både under normale og patologiske tilstande. Biologisk ødelæggelse, sammen med degenerative (dystrofiske) ændringer, refererer til alternative processer .
Der er fire former for biologisk ødelæggelse:
Celledød, nedbrydning af intercellulære strukturer og nekrose udvikler sig ikke kun i patologiske processer , men også i løbet af livet, for eksempel periodisk nekrose af livmoderslimhinden ( endometrium ) hos kvinder i den reproduktive alder. Desuden kan man tale om celledød i tilfælde af celledestruktion i kultur (in vitro), dvs. uden for kroppen.
Udtrykket "nekrose" i moderne patologi har to betydninger - nekrose som vævsdestruktion in vivo og som en form for celledød, alternativ til apoptose (onkose). Mængderne af disse begreber falder kun delvist sammen. I nogle tilfælde karakteriserer de processer uafhængige af hinanden. Derfor, for at betegne formen for celledød, er det tilrådeligt at bruge udtrykket "onkose" og begrebet "nekrose" for at forlade sin klassiske betydning.
Celledød er ødelæggelsen af både individuelle celler og celler i sammensætningen af døende væv .
Teorien om celledød er et af de hurtigst udviklende områder inden for biologi . Dette skyldes ikke kun teoretisk interesse, men også klinisk medicins praktiske behov . Ved at vide, hvordan cellen dør, er det muligt at udvikle teknologier, der forhindrer eller forstærker denne proces, baseret på den syge organismes interesser.
I. Generel biologisk betydning
II. Celledødsmekanisme
Fysiologisk og aldersrelateret celledød sker som regel ved apoptosemekanismen . Voldelig celledød kan realiseres både gennem apoptose og onkose.
I. Fysiologisk (naturlig) celledød. Fysiologisk celledød er ødelæggelsen af celler under normal ontogenese . På grund af det naturlige tab af celler reguleres konstansen af vævets sammensætning ( strukturel , eller væv , homeostase ). En anden mekanisme for dens regulering er regenerering , som giver fornyelse og genopretning af vævselementer.
II. Voldelig celledød. En voldsom form for celledød er et patologisk fænomen, der ligger til grund for nekrose . Voldelig celledød opstår, når de udsættes for en overdreven skadelig faktor . Arten af patogenet i dette tilfælde kan være anderledes - fysisk, kemisk, biologisk.
III. Aldersrelateret (senil) celledød. Aldersrelateret celledød observeres i den aldrende organisme. Da der ikke er nogen entydig holdning til alderdom og aldringsprocesser (norm eller patologi) i moderne videnskab, skelnes denne form for celledød ofte i en selvstændig kategori.
Fra et generelt biologisk synspunkt ville aldersrelateret celledød være passende at betragte som en slags fysiologisk, da aldring er et naturligt stadium af ontogenese . Men set fra et medicinsk synspunkt er aldring en baggrund, hvorfra forskellige sygdomme udvikler sig , og de eksisterende bliver mere alvorlige, og derfor ville det være forkert at betragte ældningsprocesserne som rent fysiologiske.
Aldring er baseret på genetisk bestemt undertrykkelse af proteinsyntese . Den samlede mængde af nysyntetiseret proteinmateriale, primært enzymer , i en aldrende celle falder gradvist, hvilket forårsager en krænkelse af cellulært stofskifte , og degenerative ændringer i aldrende celler fører til deres død. Sammen med hæmningen af syntesen af proteiner, der er involveret i energi- og plastmetabolisme, er der en hæmning af syntesen af enzymer , der styrer tilstanden af cellulært DNA ( DNA-reparationsenzymer ), hvilket bidrager til akkumulering af fejl i strukturen af arvelige materiale og syntesen af funktionelt defekte proteiner på en defekt matrix. Atrofi af organer i en aldrende organisme ( aldersrelateret atrofi ) og et fald i deres funktionelle aktivitet (multiple organsvigt), karakteristisk for alderdom, skyldes netop aldersrelateret celledød.
Der er to hovedmekanismer for celledød:
1. aktiv form ( apoptose ) - en form for celledød, som realiseres med deltagelse af en særlig genetisk bestemt mekanisme for selvdestruktion, der kræver forbrug af ATP -energi .
2. passiv form for celledød ( oncosis ) - en form for celledød, hvor der ikke er nogen aktivering af den energiafhængige genetisk bestemte mekanisme for selvdestruktion af celler.
Under apoptose i en celle aktiveres specielle gener ( dødelige gener ), på hvis matrix syntetiseres specielle proteiner, der sikrer ødelæggelsen af cellen ( dødelige proteiner ). I dette tilfælde bør cellen ikke opleve et energiunderskud, pga. Apoptoseprocesserne kræver visse energiinput, hvorfor apoptose nogle gange kaldes en energiafhængig ( ATP-afhængig ) form for celledød. Under forhold med alvorlig hypoxi og utilstrækkelighed af højenergiforbindelser i cellen udvikles apoptose ikke.
Under passiv død sker der ikke aktivering af dødelige gener og syntese af dødelige proteiner; cellen dør på baggrund af en progressiv energimangel på grund af påvirkningen af et eksternt patogen , eller ødelægges øjeblikkeligt under påvirkning af et superstærkt irritationsmiddel, for eksempel under påvirkning af åben ild eller aggressive kemikalier. Passiv celledød kan sammenlignes med drab og apoptose - med selvmord ( "celle-selvmord" ).
Her skitseres de patoanatomiske aspekter af problemet med apoptose.
Apoptoseprogrammet kan aktiveres af specifikke receptorer på celleoverfladen ( eksogen mekanisme for apoptose - induktion), under påvirkning af p53-proteinet i tilfælde af irreversibel DNA- skade ( endogen mekanisme ) og i fravær af apoptoseinhibitorer i det intercellulære stof ( "standard død" ).
Klassifikation af former for apoptoseDer er tre former for apoptose:
Naturlig apoptose udvikler sig under fysiologiske forhold : i embryogeneseperioden , under elimineringen af beskadigede celler og celler i en tilstand af terminal differentiering , i processen med organinvolution , under differentieringen af visse typer celler og også hos en nyfødt pgatil fødselsstress . Hovedformålet med naturlig apoptose er vævsremodellering og vedligeholdelse af væv (strukturel) homeostase . Overtrædelse af implementeringen af naturlig apoptose fører til udvikling af såkaldte apoptose-associerede sygdomme ( autoimmune sygdomme , ondartede tumorer osv.).
Induceret apoptose er forårsaget eller forstærket af eksterne faktorer, der ikke har nogen fysiologisk betydning. For eksempel forstærkes apoptose af maligne tumorceller under påvirkning af stråling eller kemoterapi , apoptose af lymfoide celler udvikler sig med distress syndrom .
Der er følgende former for induceret apoptose:
1. Distress apoptosis - apoptose af celler, primært lymfoide celler, som udvikler sig på grund af en høj koncentration af endogene glukokortikoider in distress syndrome. I dette tilfælde kan lymfoide organer mærkbart falde ( lymfoidvævshypoplasi ), især udvikler utilsigtet transformation af thymus hos børn.
2. Infektiøs-toksisk apoptose - apoptose, der udvikler sig under påvirkning af affaldsprodukter fra mikroorganismer . Således er apoptose af det gastriske epitel under påvirkning af Helicobacter pyloridis blevet undersøgt godt .
3. Ikke-infektiøs-toksisk apoptose - apoptose stimuleret af forskellige stoffer af ikke-infektiøs oprindelse, herunder farmakoterapeutiske midler ( cytostatika , glukokortikoidhormoner og deres analoger).
4. Apoptose af iskæmi. Iskæmi - manglende forsyning af væv med arterielt blod. Ved iskæmi udvikles apoptose på grund af et fald i koncentrationen af overlevelsesfaktorer fordelt med arterielt blod (" standarddød "). Således er kernen (den centrale region) af myokardieinfarkt dannet af kardiomyocytter , der ødelægges af apoptose.
5. Overfølsomhedsapoptose - apoptose, der udvikler sig under påvirkning af immunkompetente celler under allergiske reaktioner ( overfølsomhedsreaktioner ). Aggression af immunocytter kan være så udtalt, at der dannes nekrose ( allergisk nekrose ) eller afstødning af det transplanterede organ ( transplantatafstødning ).
6. Radiogen apoptose - apoptose stimuleret af udsættelse for ioniserende stråling . For eksempel radiogen apoptose af maligne tumorceller under strålebehandlingen ; apoptose af lymfoide celler udsat for stråling.
7. Termogen apoptose - apoptose stimuleret ved afkøling eller opvarmning af væv og cellekulturer.
Morfogenese af apoptoseUnder apoptose kan tre morfologisk verificerede stadier (faser) skelnes: celletilbagetrækning (kollaps), cellefragmentering (dannelse af apoptotiske legemer) og nedbrydning af apoptotiske legemer.
I. Stadium af celletilbagetrækning
Tilbagetrækning (kollaps) af en celle er et fald i dens volumen. I dette tilfælde komprimeres cytoplasmaet og indholdet af kernen , matrixen af organeller (cytoplasmakoagulation og karyopynosis ). Kernen og cytoplasmaet opfatter farvestoffer mere intensivt end normalt (hyperkromi).
II. Stadie af cellefragmentering (dannelse af apoptotiske legemer)
Efterfølgende bryder cellen op i flere membranbundne dele ( apoptotiske legemer ). Processen med cellefragmentering tager flere minutter (den maksimale kendte varighed af apoptose er 7 dage). I væv med et højt indhold af fagocytiske celler (f.eks. i lever, lunger, lymfoide organer) forekommer der muligvis ikke fragmentering af en celle, der dør ved apoptose - en apoptotisk celle genkendes og fagocyteres på tilbagetrækningsstadiet (f.eks. hepatocytter i tilbagetrækningsfasen kaldes Councilman bodies ).
Under lysmikroskopi har apoptotiske legemer i præparater farvet med hæmatoxylin og eosin et karakteristisk udseende. De er små i størrelse (de største kroppe når størrelsen af en lille lymfocyt ). Formen på kroppene er normalt rund. Den samme form tages af fragmenter af kernen i apoptotiske legemer. Cytoplasmaet og kernen opfatter intenst farvestoffer, så kromatinet er farvet mørkeblåt, cytoplasmaet er dybt pink eller rød. Et karakteristisk træk ved apoptotiske kroppes tinktorielle egenskaber er deres ensartede farve. Derudover er apoptotiske legemer næsten altid placeret i en gruppe på stedet for en forfalden celle. Størrelsen af kroppe inde i klyngen er forskellige.
III. Stadium af nedbrydning af apoptotiske legemer
Nedbrydningen af apoptotiske legemer sker hovedsageligt ved fagocytose af legemer af makrofager og neutrofile granulocytter .
Onkosemekanismen er blevet mest grundigt undersøgt med hypoxisk celledød som eksempel . I human patologi er hypoxisk celledød et meget presserende problem, da denne type celledød bestemmer udviklingen af infarkt som en udbredt form for nekrose. Kendskab til biokemien i denne proces gør det muligt at skabe og indføre i medicinsk praksis farmakoterapeutiske midler , der sikrer bevarelsen af celler med reversible metaboliske forstyrrelser i hypoxizonen . Dette hjælper med at reducere mængden af vævsskade. En elektronmikroskopisk undersøgelse af hypoxisk celledød gjorde det muligt at skelne flere stadier af denne proces.
Nedenfor er et generaliseret skema for onkose, som ikke tager hensyn til egenskaberne ved forskellige celletyper og arten af det skadelige middel.
Faser af hypoxisk celledød:
Fase 1 - kompenserende akkumulering af energi og forsuring af det intracellulære miljø . Hypoxi, der forårsager hæmning af oxidativ phosphorylering , fører til en mangel på makroerge forbindelser i cellen. Et fald i partialtrykket af ilt i cellen (normalt er det mindst 1 mm Hg) fører til aktivering af et af nøgleenzymer af glycolyse - phosphofructokinase . Glykolyse, på trods af dens ubetydelige effektivitet, kompenserer for produktionen af ATP i cellen i nogen tid. Men under glykolyse dannes organiske syrer i store mængder , primært laktat , hvilket forårsager forsuring af det intracellulære miljø ( intracellulær acidose ).
Et fald i intracellulær pH stabiliserer cellemembraner og fremmer dannelsen af heterochromatin , som et resultat af hvilket cellekernen falder ("rynker") og intensivt opfatter nukleare farvestoffer ( hyperchromia eller hyperchromatosis ). Membranstabilisering og heterochromatindannelse er kompenserende processer, da føre til et fald i intensiteten af stofskiftet i cellen på grund af inaktivering af membrantransport og undertrykkelse af en del af genomet . Dette er vigtigt for en celle i en tilstand af energimangel, fordi ved at reducere intensiteten af stofskiftet bevarer cellen sine ressourcer og kan eksistere i længere tid under ugunstige forhold. En sådan økonomisk tilstand giver en ekstra chance for at cellen kan overleve.
Hyperchromia af kernen og dens rynkning i patologisk anatomi omtales med udtrykket " karyopynosis ". Cytoplasmaet, på grund af intracellulær acidose, begynder at opfatte basiske farvestoffer (for eksempel hæmatoxylin ), dvs. udviser basofile egenskaber . Tidligere blev en sådan ændring i cytoplasmaets farveegenskaber betragtet som dets koagulering (komprimering).
Tilstanden beskrevet ovenfor er typisk ikke kun for iltmangelceller, men også for nogle celler af ondartede tumorer , kaldet hypoxiske . I modsætning til normale celler er hypoxiske tumorceller tilpasset til langvarig eksistens ved relativt lave værdier af iltpartialtryk i mediet. Derfor er deres kerne hyperkrom, og cytoplasmaet har en mere eller mindre udtalt basofil nuance. Hypoxiske celler har betydeligt malignt potentiale. De er ikke kun tilpasset iltmangel, men er også radioresistente tumorceller; resistent over for ioniserende stråling , som bruges til behandling af maligne neoplasmer ( strålebehandling ).
Fase 2Fase 2 - dekompensation af energiproduktion og begyndelsen af cellehydrering . Med progressionen af hypoxi er den kompenserende mekanisme for syntesen af makroerg før eller siden udtømt. Først og fremmest skyldes dette forbruget af glykogen og lipider , der er lagret tidligere i cellen , samt ophør af tilførslen af glukose og andre energisubstrater udefra. ATP- koncentrationen, der genoprettes på grund af glykolyse , falder igen.
Energiunderskuddet påvirker primært arbejdet i plasmalemma -ionkanalerne , især Na-K-ATPase . Som et resultat af utilstrækkelig aktivitet af disse kanaler mister cellen kalium og bliver mættet med natrium , som kommer ind i protoplasmaet fra den interstitielle sektor langs koncentrationsgradienten . Natriumioner har i modsætning til kaliumioner en væsentlig højere osmotisk aktivitet (hydrofilicitet). Efter natrium kommer vand ind i cellen, som i begyndelsen er koncentreret i cisternerne i det endoplasmatiske retikulum .
På elektrondiffraktionsmønstre ligner de små bobler med lysindhold. I klassisk patologi kaldes disse vesikler " vakuoler " i analogi med plantecellers vakuoler, og processen med deres dannelse kaldes hydropisk ( vakuol , vatter ) dystrofi . Takket være hydrering falder sværhedsgraden af intracellulær acidose , dvs. Moderat hydrering af den iltmangelcelle er en kompenserende mekanisme.
Kernen, der er rynket i den første fase af onkosen, begynder at rette sig ud og øges på grund af vandets indtræden i nukleoplasmaet. Kernen bliver lettere, men det skyldes ikke eukromatinisering , men på grund af hydrering . I patologi kaldes en sådan ændring i kernen dysfunktionel hævelse af kernen . Heterochromatin opdeles i små klumper og er jævnt fordelt over kernens territorium eller koncentreret under karyolemmaet ( nucleus wall hyperchromatosis ).
Fase 3Fase 3 - øget cellehydrering og forekomsten af synlige ændringer i mitokondrier . Hvis hypoxi ikke elimineres, går skadesprocesserne i cellen til et kvalitativt nyt stadium, der involverer centrene for energiproduktion - mitokondrier . Det første tegn på hypoxisk skade på mitokondrier er kondensationen (fortætningen) af deres matrix, som et resultat af hvilken det ser mørkt ud (elektron tæt) på elektrondiffraktionsmønstre. Intermembranrummet udvider sig, på grund af hvilket det samlede volumen af mitokondrier forbliver det samme. Den mest funktionelt vigtige struktur af mitokondrier, den indre membran, bevares på dette stadium; derfor, når hypoxi elimineres, genoprettes cellens vitale aktivitet fuldstændigt.
Ud over ændringer i mitokondrier øges cellehydrering, vakuoler fortsætter med at vokse. Cellen øges også på grund af ophobning af vand i protoplasmaet. Progressiv dysfunktionel hævelse af kernen.
De første tre faser af hypoxisk celledød er reversible ( paranekrose ) på trods af udtalte morfologiske og funktionelle abnormiteter. Dette kendetegner en høj grad af styrke og pålidelighed af design af biologiske systemer.
Fase 4Fase 4 - ødelæggelse af mitokondriers indre membran . Denne fase er starten på nekrobiose , en irreversibel afbrydelse af celleaktivitet. Nøglebegivenheden er ødelæggelsen af mitokondriel endomembran. Dette er forudgået af deres hævelse (hydrering) og dannelsen af calciumkrystaller i matrixen ( calciumknuder , mikrokrystallinske indeslutninger ). På elektrondiffraktionsmønstre ser mitokondrier forstørrede ud, deres matrix er normalt lys med sorte pletter af calciumknuder.
Skygger af calciumkrystaller har klare grænser, forskellige former og størrelser. Dannelsen af mikrokrystallinske indeslutninger sker på grund af akkumulering i mitokondriematrixen af calciumioner, der kommer ind i cellen fra den interstitielle sektor langs koncentrationsgradienten på grund af nedsat funktion af plasmamembranens calciumkanaler . Selektiv akkumulering af calcium i mitokondrier opstår, fordi calciumkanaler er lokaliseret i den ydre membran af disse organeller , aktivt pumper overskydende calciumioner fra hyaloplasmaet til mitokondriematrixen, så mitokondrier tjener som et calciumdepot.
Hydropisk dystrofi og dysfunktionel hævelse af kernen skrider frem. Den ekstreme sværhedsgrad af hydropisk dystrofi kaldes ballondystrofi . I dette tilfælde fusionerer vakuolerne med hinanden. Lysosomer er også forstørrede og gennemgår intensiv hydrering. Cellen som helhed er forstørret, dens kerne er let ( boblende ), cytoplasmaet er også let ( optisk tom ), fordi den på grund af hydrering ikke opfatter farvestoffer godt. Nogle gange får cytoplasmaet et "skummende" udseende på grund af tilstedeværelsen af mange tætsiddende vakuoler .
Fase 5Fase 5 - massiv ødelæggelse af membraner og tab af arvelig information . Cellen er dramatisk forstørret på grund af hydrering. Under påvirkning af hydrostatisk tryk brister membranerne i kernen og organellerne . Hydrolaser frigivet fra lysosomer er selvaktiverende i det sure miljø i en døende celle og fordøjer dens indhold, herunder enzymatisk spaltning af kromatin og ødelæggelse af arvelig information. En sådan selvfordøjelse af cellen under påvirkning af dens egne lysosomale hydrolaser kaldes autolyse . Generelt kaldes ødelæggelsen af cellen cytolyse (smeltning af cytoplasmaet - plasmolyse eller plasmolyse , smeltning af kernen - karyolyse eller karyolyse ).
Således er de vigtigste ændringer i kernen karyopyknose, hydrering (dysfunktionel hævelse) og karyolyse; ændringer i mitokondrier - matrixkondensation, hydrering (hævelse), dannelse af calciumknuder og membranødelæggelse; ændringer i cisternerne i det endoplasmatiske reticulum og Golgi-komplekset - hydrering med dannelse af vakuoler , deres fusion og ødelæggelse; ændringer i lysosomer - hydrering (hævelse) og ødelæggelse, ledsaget af aktivering af sure hydrolaser og celleautolyse. Ændringer i cytoplasmaet som helhed er karakteriseret ved dets basofili, hydrering og plasmolyse.
Calcium er en trigger for nekrobioseEn vigtig rolle i mekanismen for onkose spilles af calcium , fordi. calciumioner forårsager irreversibel skade på den mitokondrielle endomembran, på grund af hvilken cellen passerer irreversibilitetspunktet , og dens død bliver uundgåelig.
Calcium er overvejende en ekstracellulær ion . Inde i cellen er calcium 1000-10000 gange mindre end i det ekstracellulære miljø . Mitokondrier er calciumdepoter: 90% af intracellulært calcium er placeret i disse organeller
. Streng kontrol med fordelingen af calcium i cellen skyldes det faktum, at ioniseret (frit) calcium, som er en sekundær budbringer, aktiverer forskellige processer, især aktiverer det phospholipaser involveret i ødelæggelsen af cellemembraner.
Med en ATP - mangel i cellen forstyrres arbejdet i ikke kun ionkanaler, der styrer koncentrationen af natrium og kalium i cellen , men også calciumpumper. Calcium trænger ind i cellen langs en koncentrationsgradient og akkumuleres i mitokondriematrixen ( mitokondriel forkalkning ). Når den calciumbindende reserve i matrixen er opbrugt, optræder calcium i cellen allerede i den aktive (frie) form, hvilket bidrager til den enzymatiske nedbrydning af membraner.
Brugen af calciumkanalblokkere ( calciumantagonister ), som bremser strømmen af calcium ind i den beskadigede celle, bidrager til forlængelsen af paranekrose. Det har vist sig, at calciumantagonister reducerer mængden af skader på hjertemusklen, når de anvendes i den komplekse behandling af myokardieinfarkt . Brugen af calciumkanalblokkere alene kan dog ikke forhindre celledød. Dette kræver eliminering af hypoxi og normalisering af energiproduktionen i cellen, forudsat at cellen endnu ikke har passeret irreversibiliteten.
Vævet består af celler og intercellulært stof (ekstracellulær matrix). Volumenet af sidstnævnte i nogle væv (primært i det fibrøse bindevæv ) råder over cellemassen, så processerne med isoleret ødelæggelse af det intercellulære stof kan få uafhængig betydning. Den reversible nedbrydning af det grundlæggende stof i fibrøst væv i den hjemlige patologiske anatomi blev kaldt " mucoid hævelse " (udtrykket blev introduceret af A. I. Strukov i 1961 ). I dette tilfælde gennemgår hyaluronsyre med høj molekylvægt , som er en del af proteoglycaner og kollagenfibre , enzymatisk hydrolyse. Progressionen af ændringer kan føre til celledød og udvikling af nekrose ( fibrinoid nekrose ), med moderat udtalt mucoid hævelse, vævsstrukturen er fuldstændig genoprettet efter ophør af patogenet .
Nekrose som en selvstændig form for biologisk destruktion kaldes vævsdestruktion , dvs. et kompleks af celler og intercellulært stof (og ikke kun celler) i en levende organisme (in vivo). Da dette involverer døden af en del af en flercellet organisme, omtales det nogle gange som " lokal død ".
Ofte fører vævsnekrose af et vitalt organ til organismens død . I andre tilfælde opstår døden på det prænekrotiske stadium på grund af alvorlige metaboliske forstyrrelser i det beskadigede væv.
Selvom nekrose udvikler sig i væv dannet af både celler og intercellulært stof, er den vigtigste begivenhed for nekrose celledød (både i form af onkose og apoptose). Nogle gange, under patologiske forhold, begynder vævsdestruktion med nedbrydningen af det intercellulære stof , og senere er celler involveret i processen. Dette sker under udviklingen af såkaldte fibrinoide forandringer i det fibrøse bindevæv og i vævet i karvæggene . Så længe processen er begrænset til lysis af intercellulære strukturer, kaldes fibrinoide ændringer fibrinoid hævelse ; når celler dør i fokus af fibrinoid hævelse, kaldes processen nekrose ( fibrinoid nekrose ).
Hovedprincipperne for klassificering af former for nekrose er patogenetiske (i henhold til mekanismen for udvikling af nekrose) og kliniske og morfologiske . Til dels er indholdet af disse klassifikationer sammenfaldende (for eksempel indgår et hjerteanfald i begge klassifikationsprincipper). Derudover er den kliniske og morfologiske klassifikation ikke logisk korrekt, pga dens overskrifter krydser delvist, og i nogle tilfælde fuldstændigt, mængder af begreber. Så tør koldbrand kan ligeledes tilskrives koagulativ nekrose, og tarminfarkt er samtidig koldbrand. I det væsentlige inkluderer den kliniske og morfologiske typologi af former for nekrose alle de udtryk, der bruges i praktisk medicin, der betegner nekrose.
A. Patogenetisk princip
I. Direkte nekrose
II. Indirekte nekrose
B. Klinisk og morfologisk princip
Direkte nekrose - nekrose af vævet, som er direkte påvirket af den skadelige faktor . Afhængigt af arten af den skadelige faktor er direkte nekrose opdelt i to typer: traumatisk og giftig.
Indirekte nekrose er vævsnekrose, der ikke er direkte påvirket af den skadelige faktor . Dens indflydelse er rettet mod de trofiske mekanismer , der sikrer vævets vitale aktivitet. Så at standse blodtilførslen til vævet fører til dets iskæmi (utilstrækkelig mætning af vævet med arterielt blod) og følgelig kan hypoxi og progressiv iskæmi resultere i udvikling af nekrose. De vigtigste mekanismer for trofisme er blodcirkulation , innervation og immunrespons . Afhængigt af hvilke trofiske mekanismer, der er forstyrret, skelnes der følgelig mellem tre varianter af indirekte nekrose: infarkt, trofonurotisk nekrose og allergisk nekrose.
Koagulativ nekrose - nekrose, hvor detritus (ødelagt væv) har en tæt konsistens på grund af dehydrering (dehydrering).
Etymologi. Udtrykket er afledt af lat. coagulatio - koagulering, komprimering.
Klassifikation. De vigtigste er de følgende tre former for koagulativ nekrose - kaseøs , Zenker og fibrinoid.
1. Caseous ( curdled ) nekrose - koagulativ nekrose, hvor detritus har en farve tæt på hvid (hvidlig grå, lysegrå). Farven på detritus i denne form for nekrose afspejles i ordet "caseous" (græsk caseos - mælk). Med spontan fragmentering af kaseøs detritus eller dets æltning, tager det form af en smuldrende masse, der ligner hytteost, derfor er det andet navn på kaseøs nekrose krøllet. Caseous nekrose i human patologi er almindelig, men mest karakteristisk for tuberkulose .
2. Zenkers ( voksagtig ) nekrose - koagulativ nekrose af skeletmuskler . Beskrevet af den tyske patolog Friedrich Zenker fra det 19. århundrede ( 1825-1898 ) . Opstår med tyfus og tyfus , muskelskader . Detritus har samtidig en gullig farve og minder om voks .
3. Fibrinoid nekrose - koagulativ nekrose af fibrøst bindevæv og karvægge . Det udvikler sig i foci af kronisk inflammation , med allergisk patologi (allergisk nekrose), med arteriel hypertension . Som regel er foci af fibrinoid nekrose mikroskopisk i størrelse.
Kolliquationel (våd) nekroseKollikationsnekrose er nekrose, hvor den resulterende detritus er rig på fugt.
Etymologi. Udtrykket kommer fra lat. colliquatio - smeltning, fortætning.
Det ødelagte væv bliver blødt, grødet eller halvflydende. Våd nekrose er mere almindelig i hjernevævet , i fordøjelseskanalens organer , i lungerne . Primær kollikationsnekrose skal skelnes fra sekundær kolliquation - smeltning og fortætning af masser af tør nekrose.
HjerteanfaldEt hjerteanfald er en nekrose, der udvikler sig som følge af nedsat blodcirkulation i vævet.
Etymologi. Udtrykket kommer fra lat. infarctus - fyldt, fyldt, fyldt. Dette koncept i det 19. århundrede begyndte at blive brugt til at henvise til foci af nekrose af en lysere nuance end det omgivende normale væv; orglet så samtidig ud som fyldt, "proppet" med fremmede masser.
Udtrykket "infarkt" bruges i øjeblikket i to betydninger: Ud over varianten af nekrose omtales nogle paranekrotiske processer (f.eks. urinsyreinfarkt og bilirubininfarkt ) traditionelt som infarkt.
Klassifikation. Infarkt i patologisk anatomi er klassificeret efter tre hovedprincipper - i henhold til udviklingsmekanismen, i henhold til farven på det ødelagte væv og i henhold til formen af fokus for nekrose på sektionen af organet.
I. I henhold til udviklingsmekanismen (i henhold til typen af den nye kredsløbsforstyrrelse)
II. Ved farven på det ødelagte væv
III. Ifølge formen af fokus for nekrose på sektionen af organet
Koldbrand - nekrose af væv i kontakt med det ydre miljø. Denne definition er generelt accepteret i patologisk anatomi, men den er ikke korrekt, fordi. under det "ydre miljø" for den menneskelige krop forstås normalt som det omgivende rum, og derfor bør koldbrand kun kaldes nekrose af huden og øjets bindehinde . Imidlertid refererer dette udtryk også til den primære nekrose af sådanne indre organer som maven , tarmene , blindtarmens blindtarm , galdeblæren , lungerne .
Etymologi. Udtrykket γάγγραινα , omdannet på russisk til ordet "koldbrand", blev indført i den europæiske lægetradition af Hippokrates og dannet af verbet γραίνω - at gnave, dvs. "Gangrene" bogstaveligt oversat fra oldgræsk betyder "noget der gnaver [kroppen]", "noget der fortærer [kød]". Med tør koldbrand i lemmet bliver det døende væv sort, og der dannes en lys rød kant på grænsen til levende væv. Tilstedeværelsen af en krone af hyperæmi omkring det sorte væv giver indtryk af brændende, ulmende og efterfølgende forkulning af huden , hvilket bestemte det gamle navn " anton brand ", som betegnede tør koldbrand i de distale ekstremiteter i tilfælde af ergotforgiftning .
Klassifikation. Der er to former for koldbrand: tør (mummificering) og våd. Særlige sorter af våd koldbrand er decubitus ( decubitus, decubital ulcus) og noma .
Sequester - et fragment af ødelagt væv, frit placeret blandt levende væv, ikke udsat for autolyse (selvdestruktion) og organisering (dvs. ikke erstattet af fibrøst bindevæv ).
Etymologi. Udtrykket er afledt af lat. sequestrum - adskillelse, revet væk.
Oftest dannes sekvestre i knoglevævet ved osteomyelitis . Mellem sequesteren og det levedygtige væv er der et mere eller mindre udtalt mellemrum, normalt spalteagtigt. Med en forværring af processen er dette rum normalt fyldt med purulent ekssudat . Afvisning af sekvestre ( sekvestrering ) sker gennem de fremkommende kanaler i det omgivende væv. Sådanne kanaler ( fistler eller fistler ) åbner sig på overfladen af huden eller slimhinden . Dannelsen af fistler er forbundet med ødelæggelsen af vævene omkring sequesteren ved purulent ekssudat. På grund af purulent ekssudat er sekvesteren fragmenteret; samtidig dannes der mindre stykker af detritus, som fjernes fra skadens fokus med pus, der strømmer gennem fistlerne. Vævsrestaurering ( reparation ) sker efter fuldstændig fjernelse af sekvesteren.
Strukturen af sequester-boksen. Sequesteren er placeret i sekvesteringshulrummet . På den del af det levende væv er hulrummet begrænset til en kapsel af grov fibrøst (ar) vævs- sekvestrerende kapsel . Kapslen er perforeret af de indre åbninger i fistlerne. Hulrummet og kapslen er forenet af konceptet " sequestral box ".
Sekvestration skal skelnes fra lemlæstelse og nekktomi .
Mutilation er en spontan (spontan) afvisning af et nekrotisk organ eller en del af det. For eksempel lemlæstelse af hånden med dens koldbrand , lemlæstelse af blindtarmen med gangrenøs blindtarmsbetændelse .
Nekrektomi er en kirurgisk (kirurgisk) fjernelse af nekrotisk væv.
Vævsdestruktion under patologiske forhold går gennem flere kvalitativt forskellige stadier. Der er præ-nekrotiske, nekrotiske og post-nekrotiske stadier af nekrose:
I. Prænekrotisk stadium
II. Nekrose (nekrotisk stadium)
III. Nekrolyse (postnekrotisk stadium)
Forud for nekrose sker ændringer i deres vitale aktivitet i form af metaboliske forstyrrelser . I patologi omtales enhver metabolisk lidelse som degenerative ( dystrofiske ) processer . Perioden med degenerative ændringer i en celle forud for dens død kan være lang eller omvendt kortsigtet ( prænekrotisk tilstand ). Der er to faser af det præ-nekrotiske stadie: fasen med reversible degenerative forandringer ( paranekrose ) og fasen med irreversible forandringer ( nekrobiose ). Helheden af degenerative og nekrotiske processer i generel patologi kaldes alterative processer (alteratio).
Ødelæggelsen af allerede døde væv - nekrolyse - kan forekomme på tre måder: ved selvfordøjelse ( autolyse ), ved fagocytose af detritus af specialiserede celler ( heterolyse ) og ved forrådnelse ( detritus ødelæggelse af mikroorganismer ).
I en mikromorfologisk undersøgelse i et kollapsende væv afsløres karakteristiske ændringer, der opstår både i celler (ændringer i kerne og cytoplasma ) og i det intercellulære stof . Det vigtigste mikroskopiske tegn på nekrose er karyolyse (fravær af kerner i de berørte celler). Inflammation (afgrænsningsbetændelse) dannes omkring det ødelagte væv .
Ændringer i cellekerner. Tidlige degenerative ændringer er ledsaget af et fald i kernen og dens hyperkromi ( karyopynosis ). Efterfølgende ændringer afhænger af mekanismen for celledød. Onkose er ledsaget af hydrering af nukleoplasmaet og en stigning i kernen, som ser let ud i vævssnit på grund af ødem ( hævelse af kernen ). I apoptose er der tværtimod en stigning i karyopynosis. Ændringer i cellekernen under nekrose ender med dens disintegration, fragmentering ( karyorrhexis ). Den fuldstændige ødelæggelse af kernen betegnes med udtrykket " karyolyse " ( karyolyse ).
Ændringer i cytoplasmaet. Ændringer i cytoplasmaet afhænger af celledødens form. Apoptose er ledsaget af komprimering af cytoplasmaet på grund af dehydrering af matrixen ( koagulering af cytoplasmaet ), mens cytoplasmaet farves mere intenst, dets volumen falder. Ved passiv celledød udvikles der tværtimod progressivt ødem (hydrering) af hyaloplasma og organelmatrix . Hydrering af de cytoplasmatiske strukturer af parenkymale celler i patologi omtales som " hydropisk dystrofi ", og et udtalt ødem i organeller ( endoplasmatisk retikulum , mitokondrier , elementer af Golgi-komplekset osv.) kaldes " ballondystrofi " eller " fokal ". colliquat celle nekrose ". Fragmentering ("klumpet disintegration") af cytoplasmaet omtales almindeligvis som "plasmorhexis", men plasmorhexis udvikler sig kun fuldt ud under apoptose (fasen med dannelse af apoptotiske legemer). Ødelæggelsen af cytoplasmaet kaldes plasmolyse (plasmolyse).
Ændringer i intercellulære strukturer. Under nekrose ødelægges strukturerne af den ekstracellulære matrix (grundstof og fibre). Proteoglycaner (hovedstoffet i fibrøst bindevæv) depolymeriseres hurtigst , retikulære (retikulin) fibre ødelægges længst. Kollagenfibre øges først på grund af ødemer (svulmer), devolverer derefter (adskilles i tyndere tråde) og kollapser ( kollagenolyse ). Elastiske fibre bryder op i separate fragmenter ( elastorhexis ), hvorefter de ødelægges ( elastolyse ).
Detritus fjernes fra det angrebne væv (resorberes) under den såkaldte afgrænsningsbetændelse med deltagelse af neutrofile granulocytter og makrofager (histiocytter).
Afgrænsningsbetændelse - betændelse , der udvikler sig omkring fokus på nekrose . Afgrænsningsbetændelse giver ligesom betændelse generelt betingelserne for at genoprette det beskadigede vævs integritet.
De vigtigste mikroskopiske tegn på betændelse er vaskulær overflod ( inflammatorisk hyperæmi ), ødem i det perivaskulært væv ( inflammatorisk ødem ) og dannelsen af et inflammatorisk celleinfiltrat i det . Granulocytter og monocytter migrerer fra lumen af fuldblods kar til stedet for vævsskade . Neutrofile granulocytter , takket være deres lysosomale enzymer og aktive oxygenmetabolitter, smelter detritus og bidrager til dets fortætning. Den detritus, der er fremstillet på denne måde, fagocyteres derefter af makrofager (histiocytter) dannet af blodmonocytter eller migrerer hertil fra nærliggende områder af fibrøst bindevæv .
Efter fjernelse (resorption) af detritus sker restaurering (reparation) af det beskadigede væv.
Som regel gendannes foci af ødelæggelse af en lille størrelse med et passende forløb af afgrænsningsbetændelse fuldstændigt (fuldstændig reparation - restitution ), dvs. væv svarende til det regenererer i stedet for det beskadigede.
Ved store mængder vævsskade samt ved visse overtrædelser af afgrænsningsbetændelse erstattes nekrosefokuset af arvæv (tæt, udannet, lavvaskulært fibrøst væv). Sådan vævsreparation kaldes ufuldstændig reparation eller substitution , og processen med at erstatte detritus med fibrøst bindevæv kaldes organisation .
Arvæv kan gennemgå degenerative forandringer - hyalinose og forstening . Nogle gange dannes knoglevæv i arret ( forbening ). Derudover kan der dannes et hulrum ( cyste ) på stedet for nekrose, såsom i hjernevæv .
Patologi af afgrænsningsbetændelseAfgrænsningsforløbet betændelse kan være forstyrret. Dets mest sårbare led er funktionen af neutrofile granulocytter , derfor skelnes der to hovedtyper af patologi af afgrænsningsbetændelse, forbundet med utilstrækkelig eller øget aktivitet af disse celler i læsionen.
1. Utilstrækkelig aktivitet af neutrofile granulocytter i området med nekrose er som regel forbundet med tilstedeværelsen af faktorer, der forhindrer kemotaksi (rettet bevægelse af disse celler til skadestedet). Samtidig forbliver en del af detritus, nogle gange betydelig, i vævet, skarpt komprimeret på grund af dehydrering og omgivet af arvæv, som danner en kapsel omkring de nekrotiske masser. Således hæmmer Mycobacterium tuberculosis sædvanligvis migrationen af neutrofile granulocytter, derfor i foci af tuberkuløse læsioner resorberes kaseøs detritus langsomt og vedvarer i lang tid (vedvarer). En særlig karakteristisk persistens af kaseøs detritus observeres i en sådan form for sekundær tuberkulose som tuberkulom .
2. Øget aktivitet af neutrofile granulocytter opstår, når detritus er kontamineret med mikroorganismer , primært pyogene bakterier . Purulent betændelse, der udvikler sig i fokus for nekrose, kan sprede sig til tilstødende sunde væv og i sidste ende føre til septikopyæmi .
Der er gunstige (fuldstændig resorption af detritus efterfulgt af restitution af beskadiget væv), relativt gunstige (persistens af detritus, dets organisation, forstening, ossifikation, cystedannelse på stedet for nekrose) og ugunstige (purulent fusion) resultater af nekrose.
Ødelæggelsen af kropsvæv efter døden sker ved autolyse og forrådnelse.
Autolyse - selvfordøjelse af organer, hvis væv er rigt på hydrolytiske enzymer eller andre aggressive stoffer (for eksempel galdesyrer ).
Post -mortem pancreomalaci ( pancreas autolyse ), gastromalci ( maveslimhinde autolyse) og galdeblære slimhinde autolyse udvikler sig hurtigst . Når mavesaft strømmer ind i spiserøret og luftvejene, gennemgår deres væv også autolyse ( esophagomalacia , bronchomalacia og sur pneumomalaci ).
Rådning udvikler sig under påvirkning af mikroorganismer . Det fortsætter mest aktivt i tarmen og spreder sig gradvist til andre organer og væv. Den karakteristiske snavsede grønne farve af rådnende væv skyldes jernsulfid . Henfald kan ledsages af udviklingen af kadaverisk emfysem - dannelsen af gasformige stoffer i ligets væv. Vævene får samtidig et skummende udseende og crepiterer (knitrer, knaser) ved palpation.