WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаМедицина → Загальний механізм патології - Реферат

Загальний механізм патології - Реферат

Реферат на тему:

Загальний механізм патології

З давніх часів патологічна фізіологія вивчає загальні механізми патології. Одним із головних загальних методів в біофізичних і біохімічних дослідженнях є вивчення стану системи вільнорадикального окиснення в організмі людини й тварин.

На організм людини діє комплекс негативних факторів, що відрізняються за характером, інтенсивністю та за механізмом шкідливого впливу [1]. Найбільш ранні й неспецифічні порушення захисно-пристосувальних реакцій організму при дії факторів середовища супроводжуються змінами вільнорадикального окиснювання (ВРО). Успішне рішення цієї проблеми дозволить розробити нові, ефективні методи ранньої діагностики, допоможе вести цілеспрямований, науково обґрунтований пошук оптимальних шляхів удосконалювання способів профілактики захворювань і підвищення резистентності організму.

Відповідно до сучасних уявлень, багато фізіологічних і метаболічних процесів, що протікають в організмі, тісно пов'язані з вільнорадикальним окиснюванням [1, 2].

Теорію ланцюгових і вільнорадикальних процесів створив академік М.М. Семенов в 1934 р. [3, 4]. Щодо жирів, при дослідженні їхнього окиснювання in vitro у техніці та харчовій промисловості цю теорію детально розробив М.М. Емануель. У біології відносно ролі радикальних процесів у живому організмі різними авторами в різний час були сформульовані наступні положення [3]:

  1. Вільнорадикальне неферментативне окиснювання безупинно протікає в нормі у всіх тканинах живих організмів, тобто певний рівень ВРО є одним з показників гомеостазу (А.І. Журавльов, 1968).

  2. Розвиток ланцюгового й вільнорадикального окислювання в тканинах може бути патогенетичною основою деяких патологічних станів (Б.Н. Тарусов, 1962).

ВРО – це процес безпосереднього переносу кисню на субстрат з утворенням перекисів, кетонів, альдегідів, при цьому характерною рисою реакції є її ланцюговий характер, вона сама індукується [5]. ВРО є універсальним механізмом, за допомогою якого контролюються найважливіші гомеостатичні фізико-хімічні параметри клітини: в'язкість, вибіркова проникність і цілісність клітинних мембран [6]. За участю вільних радикалів (ВР) протікає обмін речовин, відбувається детоксикація чужорідних сполук, що надходять і утворюються в організмі. Радикали й продукти ВРО впливають на імунітет, структуру й функцію біологічних мембран, акумуляцію й біотрансформацію енергії.

Не викликає сумніву, що присутність ВР в організмі має певне фізіологічне значення [7]. Протікання багатьох біологічних процесів, фізіологічних актів неможливе без вільних радикалів [8]. Утворення О2‾ та інших активних кисневих форм забезпечує цитотоксичну дію фагоцитів, є механізмом регуляції процесу розподілу клітин, забезпечує попередження злоякісної трансформації клітин, модуляцію "програмованої" загибелі клітин (апоптоз), ротацію білкового й ліпідного компонента біомембран, синтезу ряду біологічно активних речовин (простагландинів, простациклінів, катехоламінів, стероїдів, тромбоксанів, лейкотриєнів тощо) [7, 9]. Відомо, що рівень О2‾ і Н2О2 контролює в еукаріотів експресію антиоксидантних генів. Разом з тим, навіть такий, як здається, "шкідливий" процес – перекисне окиснення ліпідів (ПОЛ) – має велике значення для відновлення мембран, ротації їх білкового й ліпідного компонентів, регуляції фізико-хімічних властивостей мембран клітин і субклітинних структур.

Відомо, що ВР відіграють важливу роль у підтримці транспорту електронів у дихальному ланцюзі, індукції утворення пор у мітохондріальній мембрані, які регулюють сполучене дихання з окисним фосфорелюванням і лежить в основі окисних процесів у мітохондріях. Окисні процеси за участю активованих кисневих метаболітів – невід'ємна частина існування вищих форм живих організмів. Вони виконують функцію між- і внутрішньоклітинних месенджерів, модуляторів та індукторів у біохімічній регуляції й реалізації метаболічних процесів, є найпершою і найбільш мобільною ланкою в адаптаційній перебудові організму при екстремальних впливах [8].

Установлено, що при екстремальних впливах в організмі активуються окиснювально-відновні процеси, які ведуть до утворення ліпо- і гідроперекисів, подальше розкладання яких сприяє утворенню ендогенного кисню, необхідного для життєдіяльності. Подвійність властивостей активізованих кисневих метаболітів припускає, що у фізіологічних умовах існує деяка рівновага між продукуванням ВР і їхньою нейтралізацією, а також різні механізми його підтримки.

Швидкість ВРО в органах і тканинах підтримується на певному рівні. При стресі та різних захворюваннях порушення ВРО є ранньою, універсальною неспецифічною ланкою патогенезу багатьох захворювань [1, 2]. Варто особливо підкреслити, що зміна ВРО звичайно передує появі клінічних симптомів ушкодження. ВРО також порушує структурно-функціональну організацію біомембран і є одним із провідних універсальних механізмів ушкодження клітини [5, 10]. Тому оцінку стану цього процесу рекомендовано включити як один з методів моніторингу здоров'я, у тому числі й при проведенні лікувально-профілактичних заходів [2].

Утворення вільного радикала, або ініціювання, пов'язане з витратами великої кількості енергії (не менше 80-120 ккал/моль). Власне процес ВРО не залежить від зовнішньої енергії, протікає самопливно й не вимагає екзогенної енергії й каталізаторів (ферментів) [3]. Істотною особливістю ВРО є здатність до розвитку ланцюгової реакції автоокиснення. Найбільш активно ВРО розвивається в жирах [11]. Повністю перешкодити ВРО важко, хоча його можна загальмувати – інгібувати. Вільний радикал активно реагує із сусідніми молекулами, атакує їх з утворенням нового радикала. При цьому радикал не зникає, неспарений електрон виявляється в іншої молекули, що сама стає радикалом у ході розвитку ланцюга. Не всі вільні радикали в тканинах мають деструктивну дію, не всі вони здатні брати участь у ВРО. Виділяють кілька груп вільних радикалів, що розрізняються своєю біологічною роллю [3, 12, 13]:

  1. ВР, що беруть участь в обміні речовин, необхідні для здійснення нормального обміну, не можуть брати участь у ВРО.

  2. ВР біоантиокиснювачів – відносно стабільні малоактивні радикали, які довго живуть, не здатні до продовження ланцюга. Вони здійснюють захисну функцію в біологічних системах.

  3. Активні ВР, які мало живуть, здатні до продовження ланцюга в реакції автоокиснення. Це вільнорадикальні стани молекул ненасичених гліцеридів і жирних кислот протоплазми клітин, плазми крові й лімфи. Відрізняються токсичністю, викликають катаболічні процеси, які призводять до гальмування швидкості росту, прискорюють процес старіння.

Існує й інша класифікація, відповідно до якої всі радикали, які утворюються в організмі ссавців, можна розділити на три групи [2]:

  1. Первинні радикали (радикали убіхінону, супероксиду й оксиду азоту) виконують життєво важливі функції переносу електронів у дихальному ланцюзі, захисті від мікроорганізмів і регуляції кров'яного тиску.

  2. Вторинні радикали (гідроксильний і ліпідний радикали) справляють цитотоксичну дію й у більшості випадків дають поштовх для розвитку патологічного процесу запуску ланцюгових реакцій ПОЛ, багато хвороб розвиваються в результаті дії саме цих радикалів.

  3. Третинні радикали утворюються при взаємодії вторинних радикалів з молекулами антиоксидантів й інших антиокисних сполук, їхня роль може бути різною [14].

Подвійність властивостей активізованих кисневих метаболітів припускає, що у фізіологічних умовах існує рівновага між продукуванням ВР і їхньою нейтралізацією, а також різні механізми її підтримки. ВРО має специфічні інгібітори – антиокиснювачі [15]. Антиокисну дію мають ті сполуки, радикали яких не здатні продовжити ланцюг. Таким чином, відбувається обрив реакції утворення вільних радикалів. Тканини живого організму містять велику кількість антиокиснювачів (токоферол, аскорбінова кислота, адреналін тощо). Вони відіграють важливу роль у захисті багатьох біологічних структур від окиснювання вільними радикалами [11, 16]. Стаціонарний рівень ВРО й ПОЛ в організмі підтримується завдяки активності ферментних і неферментних антиоксидантних систем (АОС).

АОС включає антиоксиданти, локалізовані як у гідрофобному мембранному (токоферол), так і гідрофільному внутрішньоклітинному й неклітинному середовищі (тіолові сполуки, селенові похідні, система глютатіону), а також три головні групи ферментів – антирадикальний фермент супероксиддисмутаза, антиперекисний фермент каталаза й головний сироватковий антиоксидант – фермент церулоплазмин [17].

Loading...

 
 

Цікаве