Патологическая физиология

Уремия (греч. uron - моча и haima - кровь, буквально - мочекровие). Это самоотравление организма, возникающее при почечной недостаточности, характеризуется накоплением в крови вредных продуктов, преимущественно азотистого обмена (азотемия), а также рядом других нарушений. Термин "уремия", предложенный впервые в 1840 г. Пьерри и Леритье, не отражает полностью суть этого процесса. Они исходили из того, что самоотравление при уремии происходит вследствие отравления всосавшейся обратно в кровь мочи. Однако в эксперименте введение мочи и ее составных частей (мочевины, мочевой кислоты и др.) в кровь не давало полную картину нарушений, характерных для уремии. В свое время И. П. Павлов в патогенезе уремии придавал большое значение аммиачным соединениям как продуктам распада составных частей мочи. Наибольшее скопление их отмечали у собак в ткани головного мозга.

Современные представления  о патогенезе уремий состоят в  том, что они проявляются не только вследствие тяжелого поражения почек, возникающего с резко выраженной недостаточностью их функции, с токсическим  действием азотистых шлаков (азотемия), но и в результате нарушения регулирующей функции почек, включения их в  функциональные системы организма, обеспечивающие гомеостаз.

Уремия сопровождается общим тяжелым состоянием организма - олигурией, нередко переходящей в анурию, нарушением кислотно-щелочного равновесия, ведущего к ацидозу, водного, электролитного обмена, основных биофизико-химических свойств крови, в том числе ее состава, осмотического и онкотического давления. При уремии нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы, ведущая к кислородной недостаточности, нарушению дыхания вследствие угнетения дыхательного центра токсическими продуктами, что проявляется периодическим дыханием (Чейн-Стокса). Нарушение функции центральной нервной системы выражается апатией, сонливостью, судорогами и др. Проявление судорог может быть также следствием усиленного выброса паратгормона в связи с развивающейся при уремии гипокальцемией.

По течению уремия может быть острой и хронической. Острую уремию отмечают при отравлении так называемыми нефротически-мп ядами (препараты ртути и свинца, барбитураты), вызывающими острый гломерулонефрит, а также при тяжелых шоковых состояниях, массивном гемолизе и т. п. Хроническая уремия - конечный этап длительных диффузных поражений почек, чаще всего гломерулонефрита, амилоидоза и др. Она может быть и следствием интерстициальиого воспаления почек, при котором уменьшается паренхима их в результате атрофии и сокращения числа нефронов.

Последствия уремии связаны с продолжительностью процесса. Установлено, что если в течение  нескольких суток не удается устранить  анурию, наступает гибель организма. При устранении причины происходит медленное восстановление функции  почек.

Почечно-каменная болезнь - хронический процесс образования и нахождения камней, чаще всего в почечной лоханке, формирующихся из составных частей мочи. Единого взгляда на причины образования камней нет, поэтому нередко говорят об условиях и факторах, способствующих камнеобразованию. Наиболее принятая точка зрения на патогенез почечно-каменной болезни - нарушение обмена веществ, инфекционные и другие заболевания выделительной системы.

В настоящее время  установлено, что образование камней начинается с формирования так называемого органического "ядра", материалом для которого служат отшелушившиеся клетки эпителия почек (чаще почечной лоханки) при воспалительных и других патологических процессах в них. Вокруг этого ядра происходит скопление лейкоцитов, составных частей экссудата, например фибрина, некоторых составных частей мочи.

Вместе с тем  изменение рН мочи в условиях патологии почек, уменьшение защитных коллоидов, ответственных за стабильность насыщенности растворов, приводят к осаждению солей. Выпадение в осадок солей возникает также при уменьшении растворимости солей, выводимых мочой, - все скапливается и наслаивается на первичное ядро и ведет к формированию камней. Состав камней может быть различный и в известной мере зависит от характера нарушенного обмена веществ. Так, различают фосфатные камни, состоящие из кальциевой и магниевой солей фосфорной кислоты, оксалатные - из солей щавелевой кислоты, ураты - из мочекислых солей. Известное значение в почечно-каменной болезни имеет нарушение функции печени. Так, образование цистиновых камней происходит по причине болезней печени.

Почечно-каменная болезнь сопровождается приступами болей (почечная колика), гематурией и др.

Последствия почечнокаменной болезни. Наличие камней в почках может привести к их продвижению и возможной закупорке мочевыводящих путей. Вследствие затрудненного оттока мочи при закупорке мочеточника возникает гидронефроз - растяжение почечной лоханки и чашечек с последующей атрофией и превращением ее в кисту.

Изучение  болезней почек. В настоящее время в изучении функции и патологии почек широко применяются оперативные и технические приемы, в том числе пересадка и изолирование почек, перфузия.

Для получения мочи у сельскохозяйственных животных применяют  катетеризацию, наложение фистулы  мочевого пузыря, выведение устьев мочеточников на боковую брюшную  стенку и др. Успешно используют современные методы определения  состояния ряда функций почек, основанные на принципе очищения (клиренса), позволяющие  определить клиренс отдельных веществ, степень фильтрации, состояние секреторной  деятельности канальцев и др.

Экспериментальное воспроизведение и систематическая  разработка патогенеза болезней почек  связаны с лабораторией И.И. Мечникова, где Линдеману в опытах на кроликах, которым вводили полученную нефротоксическую сыворотку от морских свинок, удалось воспроизвести заболевание почек, закончившееся уремией. В дальнейшем в эксперименте был получен стрептококковый гломерулонефрит введением небольшого количества гемолитического стрептококка на фоне введенного изонефротоксина.

Современные методы исследования, в частности радиоаутография, позволили установить, что нефротоксии с меченым йодом очень быстро обнаруживается в почечных клубочках. Показано также, что тяжелую форму гломерулонефрита с высокой азотемией и почти со всеми другими признаками, характерными для этого заболевания, получили при инъецировании нефротоксической сыворотки после введения в организм карбохолина и других веществ. Масуги воспроизвел экспериментальный гломерулонефрит у собак, сенсибилизированных лошадиной сывороткой с последующим введением ее непосредственно в почечную ткань. Экспериментальное изучение болезней почек, в частности гломерулонефрита, показывает важную роль аллергии в их патогенезе.

В настоящее время  разработаны методы воспроизведения  амилоидоза почек введением в  рацион животного избыточного количества белков. Получен также лимфогенный нефроз путем перевязки отводящих почечных лимфатических сосудов.

Модель нефротического синдрома можно воспроизвести, подвергнув животное действию ионизирующей радиации (лучевая болезнь).

Удалось получить камнеобразование у белых крыс и собак при  скармливании им пищи, бедной витамином  А.

Патологическая физиология обмена веществ

Основным признаком  жизни является обмен веществ. "Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка" (К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч., изд. 2-е, т. 20, с. 616).

Патологическая  физиология обмена энергии. Обмен веществ складывается из двух процессов - катаболизма и анаболизма. Катаболизм - ферментативное расщепление сравнительно крупных пищевых молекул преимущественно за счет реакции окисления с освобождением энергии, заключенной в этих молекулах Анаболизм - ферментативный синтез клеточных компонентов (полисахаридов, нуклеиновых кислот, белков, жиров), совершающийся с потреблением энергии фосфатных связей аденозинтрифосфорной кислоты. Катаболизм и анаболизм протекают в клетках одновременно, однако пути их обычно не совпадают. Катаболизм и анаболизм связывают центральные или амфиболические пути, выполняющие двойную функцию. Нарушение обмена энергии может возникать на различных этапах энергетических превращений в результате непосредственного влияния патогенных факторов или повреждения регуляторных систем. Наиболее эффективным путем освобождения энергии является окисление продуктов обмена в цикле Кребса, ферменты которого локализованы в митохондриях.

Гликолитические процессы совершаются в основном в гиалоплазме.

Обычно 55% энергии  полного расщепления глюкозы  аккумулируется в макроэргических  связях аденозинтрифосфорной кислоты  и превращается в тепло не прямым путем, а в процессе использования  ее на обеспечение функции клетки или пластических процессов. Остальная  часть энергии является непосредственным источником теплообразования.

В составе митохондриальных мембран имеются контрактальные белки, аналогичные актомиозиновому комплексу, которые обусловливают возможность активного сокращения или расслабления (набухания) митохондрий. В период набухания ферментные системы, транспортирующие электроны в дыхательные цепи, пространственно отделяются от ферментных систем фосфорилирования. В результате возрастает доля нефосфорилирующего (или свободного) окисления и вырабатывается больше тепла. В связи с повышением проницаемости митохондрий увеличивается выход из них факторов, ус-корящих гликолиз-в гиалоплазме, и это, в свою очередь, ведет к гликолитическому ресинтезу АТФ, сокращающей митохондрий. В патологических условиях при нарушении сократительных свойств, как это бывает в раковых клетках, митохондрий могут длительное время находиться в набухшем состоянии, что способствует выходу факторов, стимулирующих гликолиз; в этом случае в ткани начинает преобладать гликолитический путь обмена. В некоторых условиях, особенно связанных с необходимостью поддержания постоянной температуры тела, например при действии холода, организм нуждается в срочной мобилизации тепла, и тогда путем разобщения окислительного фосфорилирования повышается удельный вес свободного окисления, а следовательно, и теплопродукция. К разобщающим агентам относят тиреоидные гормоны, паратиреоидный гормон, прогестерон, гормон роста, вазопрессин, уран и др. При разобщении энергетический обмен клетки направляется в сторону повышенного образования тепла за счет временного снижения функции клеток и пластических процессов. Особый интерес представляют данные о влиянии на энергетический обмен бактерийных пирогенов и бактерийной интоксикации. Исследования показывают, что малотоксичные пирогены (пирамен, пирогенал), вызывая лихорадку, значительно повышают эффективность окислительного фосфорилирования, В то же время стафнлотоксин, живые и убитые культуры золотистого стафилококка обладают разобщающим действием. Снижается степень сопряженности дыхания и фосфорилирования, и при длительном введении тироксина наблюдающееся при этом Значительное усиление клеточного дыхания лежит в основе повышения основного обмена при тиреотоксикозе. Окислительное фосфорилирование существенно нарушается при гиповитаминозах, особенно группы В; многие витамины этой группы входят в состав коферментов переноса электронов в дыхательные цепи.

Биоэнергетические процессы нарушаются при вирусных заболеваниях, когда вирус поглощает ряд  жизненно необходимых для клетки веществ (аденозинтрифосфорная кислота, рибонуклеиновые кислоты и др.). Использование РНК приводит к  нарушению синтеза белков клетки, особенно клеточных энзимов. Глубокие нарушения энергетического обмена возникают при диабете.

Нарушения основного  обмен а. Увеличение или уменьшение количества затрачиваемой энергии животным на поддержание жизненных процессов в состоянии полного покоя, натощак при температуре, близкой к комфортной, происходит вследствие различных причин.

Основной обмен  может изменяться при нарушениях центральной нервной системы, а  также от повышения или понижения  образования тепла в организме. Частая причина нарушения основного  обмена - расстройство нервно-эндокринной  системы, когда изменяется деятельность щитовидной железы, гипофиза, надпочечников, половых желез. Большое значение для„основного обмена имеют характер питания (различное поступление  белков, жиров, углеводов) и резкие изменения  температуры окружающей среды.

Повышение основного  обмена у животных наблюдают при заболеваниях, сопровождающихся лихорадкой, в зимний период (при увеличении теплоотдачи во внешнюю среду), при повышении функции щитовидной железы (когда увеличиваются окислительные процессы и повышаются образование и отдача тепла), а также при усилении функции передней доли гипофиза. При умеренном повышении основного обмена увеличивается и специфически динамическое действие кормов (способность освобождать дополнительную энергию).

Понижение основного  обмена отмечают при угнетении нервной системы, от поступления в организм наркотических веществ, пониженной деятельности щитовидной железы у молодых животных (кретинизм) и у взрослых (микседема), гипофункции надпочечных и половых желез, после кастрации, при кровопотерях, полном голодании и т. д. В этих случаях понижается и специфически динамическое действие веществ корма.

Нарушения углеводного  обмена. Нарушение углеводного обмена может быть обусловлено расстройством пищеварения и всасывания углеводов, если нарушается переваривание углеводов панкреатическим и кишечным соком или всасывание моносахаридов в кишечнике при недостаточном образовании в слизистой оболочке кишечника фосфорных эфиров моносахаридов. Это явление часто наблюдают при воспалительном процессе в кишечнике, некоторых отравлениях ядами (монойодацетат, флоридзин и др.), которые блокируют фосфорилирование в слизистой кишечника.

Нарушение синтеза  и расщепления гликогена наибольшее значение имеет для печени и поперечнополосатых мышц, где эти процессы протекают особенно активно. Уменьшение синтеза и отложения гликогена в печени и мышцах происходит при уменьшении всасывания моносахаридов из кишечника и образовании углеводов из продуктов промежуточного расщепления белка и жира. Поскольку для синтеза гликогена необходимы затраты дополнительной энергии (которая освобождается главным образом при распаде аденозинтрифосфата) и повышенное потребление кислорода, то, очевидно, гликоген будет синтезироваться только в тех случаях, если в организме достаточное количество кислорода. Поэтому при гипоксемических состояниях наблюдаются пониженный синтез и ограниченное отложение гликогена. Это возможно при пониженном содержании кислорода в крови, при снижении парциального давления кислорода (например, горная болезнь), уменьшении дыхательной поверхности легких, ослаблении сердечно-сосудистой системы, отравлении ядами, поражающими тканевые окислительные ферменты (цианиды, фосфор), а также при действии эндо- и экзотоксинов.