ГЛАВА 3. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В КЛЕТКАХ И ТКАНЯХ (Ч. 2)

НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ХРОМОПРОТЕИДОВ (ЭНДОГЕННЫХ ПИГМЕНТОВ). НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ. ПАТОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЫЗВЕСТВЛЕНИЕ. ОБРАЗОВАНИЕ КАМНЕЙ

Виды хромопротеидов (эндогенных пигментов):

Гемоглобиногенные, протеиногенные и липидогенные.

Виды гемоглобиногенных пигментов: Встречающиеся в норме — гемоглобин и продукты его распада (ферритин, гемосидерин, билирубин), Образующиеся при патологических состояниях — порфирины (в минимальных количествах присутствуют в норме), гематины (гемомеланин — малярийный пигмент, солянокислый гематин, формалиновый пигмент), гематоидин.

Виды гемосидероза: Местный (внесосудистый гемолиз), Общий (внутрисосудистый гемолиз, врожденный — наследственный, приобретенный).

Виды желтух: надпеченочная (гемолитическая); печеночная (паренхиматозная); подпеченочная (обтурационная, механическая).

Виды липидогенных пигментов: липофусцин, липохром, цероид (пигмент недостаточности витамина Е).

Виды протеиногенных (тирозин-триптофановых) пигментов: меланин, адренохром, пигмент энтерохромаффинных клеток.

Нарушения обмена меланина: генерализованные или местные (очаговые) гиперпигментация или гипопигментация; врожденные (наследственные, из местных — невус) или приобретенные (из местных — меланома и др.).

Нарушение обмена нуклеиновых кислот (нуклеопротеидов): избыточное образование мочевой кислоты и ее солей, гиперурикемия и гиперурикурия (подагра, мочекаменная болезнь, мочекислый инфаркт почки).

Патологическое обызвествление (кальциноз, петрификация или известковая дистрофия, отложения фосфатов кальция): дистрофическое, метастатическое и метаболическое.

Камни (конкременты) — плотные образования в полостных органах, выводных протоках желез, сосудах, в области шеек зубов.

Рис. 3-1. Макропрепараты (а, б). Бурая индурация легких: легкие увеличены в размерах, плотной консистенции, на разрезе в их ткани множественные мелкие вкрапления бурого цвета, прослойки соединительной ткани в виде диффузной сетки, ее разрастания серого цвета вокруг бронхов и сосудов (хроническое венозное полнокровие, местный гемосидероз и склероз легких).

(б — препарат музея кафедры патологической анатомии МГМСУ)

Рис. 3-2. Микропрепараты (а, б). Бурая индурация легких: при окраске гематоксилином и эозином (а) видны свободно лежащие гранулы бурого пигмента гемосидерина, такие же гранулы в клетках (сидеробластах и сидерофагах) в альвеолах, бронхах, межальвеолярных перегородках, перибронхиальной ткани, лимфатических сосудах (а также в лимфатических узлах легких). Полнокровие межальвеолярных капилляров, утолщение межальвеолярных перегородок и перибронхиальной ткани за счет склероза.

При реакции Перлса (б) цвет гранул гемосидерина синевато-зеленый (образование берлинской лазури благодаря присутствию железа): а — х 200, б — х 100

Рис. 3-3. Электронограмма. Молекула ферритина в грануле гемосидерина: гранула гемосидерина состоит из молекул ферритина (внизу), имеющих форму тетраэдра (из [1])

Рис. 3-4. Макропрепараты (а, б). Солянокислый гематин в дне острых эрозий (а) и язв (а, б) слизистой оболочки желудка: множественные мелкие поверхностные дефекты слизистой оболочки желудка, округлой (а) или вытянутой, овальной (б) формы, с гладкими ровными мягкими краями и черновато-коричневого или серовато-черного цвета дном за счет отложения пигмента солянокислого гематина, который образуется из гемоглобина эритроцитов под действием соляной кислоты и ферментов желудочного сока

Рис. 3-5. Микропрепараты (а, б). Печень при механической желтухе: скопление желчи желтовато-коричневого цвета в желчных капиллярах, цитоплазме гепатоцитов и купферовских клеток печеночных долек, в междольковых желчных протоках (внутри — и внеклеточный холестаз). Разрыв желчных капилляров приводит к некрозу гепатоцитов и образованию «желчных озер» коричневого цвета в ткани печени. Расширенный, заполненный желчью желлный проток (1), «озера желчи» (2, б), дистрофия и некрозы гепатоцитов. Окраска гематоксилином и эозином: а — х 200, б — х 100

Рис. 3-6. Макропрепарат. Бурая атрофия миокарда: уменьшение размеров и массы сердца, отсутствие жировой ткани в эпикарде, извитой ход сосудов, бурый цвет (липофусциноз) миокарда (препарат Н. О. Крюкова)

Рис. 3-7. Микропрепарат. Бурая атрофия печени: преимущественно в центре долек в цитоплазме гепатоцитов перинуклеарно видны зерна золотисто-коричневого или бурого пигмента (липофусцина), гепатоциты и их ядра уменьшены в размерах (атрофия), печеночные балки истончены, пространства между ними расширены (атрофия гепатоцитов).

Окраска гематоксилином и эозином: х 400

Рис. 3-8. Макропрепарат. Меланоз кожи при аддисоновой болезни: гипермеланоз (равномерно бронзовый цвет кожи) и слабо выраженный гиперкератоз

Рис. 3-9. Микропрепарат. Меланоз кожи при аддисоновой болезни: цитоплазма меланоцитов (их число увеличено) базального слоя эпидермиса и некоторых кератиноцитов заполнена большим количеством зерен меланина (пигмент бурого цвета). В дерме меланин можно видеть в меланоцитах и макрофагах (меланофагах), фагоцитирующих пигмент при гибели меланоцитов. Эпидермис атрофичен, отмечается избыточное образование кератина (гиперкератоз). Окраска гематоксилином и эозином: х 400

Рис. 3-10. Макропрепараты (а, б). Петрификаты в легком (очаг Гона): субплевральный мелкий (0,8 см, стрелка) очаг обызвествления (петрификат) в верхней доле легкого (заживший очаг перенесенного первичного туберкулеза), белого цвета, плотной консистенции, с четкими границами. Плевра над ним втянута, склерозирована (утолщена, уплотнена, серого цвета)

Рис. 3-10. Окончание

Рис. 3-11. Микропрепараты. Известковые метастазы (1) в слизистой оболочке желудка: окрашенные гематоксилином в синий цвет известковые включения в клетках по ходу коллагеновых и эластических волокон (метастатическое обызвествление). Вокруг отложений солей кальция может возникать воспалительная реакция. Окраска гематоксилином и эозином: х 100

Рис. 3-12. Электронограмма. Известковые метастазы в миокарде: отложения солей кальция (стрелки) на кристах митохондрий (препарат С. М. Секамовой из [1])

Рис. 3-13. Макропрепарат. Хронический сиалоаденит околоушной слюнной железы при слюнно-каменной болезни (сиалолитиазе): слюнная железа увеличена в размерах, ее поверхность бугристая, железа не спаяна с окружающими тканями, плотноэластической консистенции. В расширенном, с воспаленной слизистой оболочкой, протоке слюнной железы — мелкие камни и слюна с гноем

Рис. 3-14. Микропрепараты (а, б). Хронический сиалоаденит при слюнно-каменной болезни (сиалолитиазе): хроническая воспалительная (лимфомакрофагальная, с примесью лейкоцитов) инфильтрация, перидуктальный склероз, атрофия паренхимы, аденосклероз, метаплазия эпителия ацинарных комплексов в многослойный плоский. Окраска гематоксилином и эозином: а — х 100, б — х 200

Рис. 3-15. Макропрепараты (а, б). Камни лоханки и чашечек почек и гидронефроз: почка или увеличена (а) или уменьшена (б) в размерах, полости лоханки и чашечек резко расширены. В лоханке определяются плотные, овальной формы камни с гладкой или шероховатой поверхностью, серовато-белого цвета. Слизистая оболочка лоханки и чашечек утолщена. Корковое и мозговое вещество почки резко истончено, уплотнено, и почка на разрезе напоминает тонкостенный мешок, заполненный камнями и мочой (б — препарат И. Н. Шестаковой)

Рис. 3-16. Макропрепараты (а-в). Камни в желчном пузыре (желчно-каменная болезнь): желчный пузырь увеличен в размерах, его полость расширена, в ней множественные или граненые, притертые друг к другу (фасетированные) или округлой формы камни темно-коричневого, серого или желтого цвета. Стенка пузыря утолщена, плотной консистенции (со стороны серозной оболочки — нередко обрывки спаек), на разрезе белесоватая, слизистая оболочка гладкая, теряет свою бархатистость. В слизистой оболочке может наблюдаться отложение множественных желтовато-коричневых плотных мелких гранул (холестероз желчного пузыря, «земляничный» желчный пузырь); (б, в — препараты Н. О. Крюкова)

Рис. 3-17. Микропрепарат. Хронический пульпит (петрификаты в пульпе зуба): разрастание соединительной ткани в пульпе зуба (склероз), псевдокисты, дентикли (1), очаги дистрофического обызвествления (петрификаты), окрашенные гематоксилином в синий цвет (2). Окраска гематоксилином и эозином: х 200

Обызвествление — сложный процесс, развитию которого способствуют изменение белкового состава и уровня кислотности крови, нарушение регуляции уровня кальция в крови, местные ферментативные и неферментативные факторы. Обызвествлению предшествуют повышение обменной активности клеток, увеличение синтеза ДНК, РНК и белка, а также активизация ряда ферментных систем.

Химический состав солей кальция в обызвествленной ткани качественно соответствует соединениям кальция в костях скелета. В участках обызвествления возможно образование кости (оссификация). Вокруг отложений появляется реактивное воспаление с разрастанием элементов соединительной ткани, скоплением гигантских клеток инородных тел и развитием капсулы.

Виды кальциноза

Преобладание тех или иных факторов в механизмах развития кальциноза определяет клиническую картину болезни. Различают метастатическое, дистрофическое и метаболическое обызвествление. Процесс может быть системным (распространенным) или локальным (местным), с преобладанием отложений извести внутри или вне клеток.

Метастатическое обызвествление

Возникает при повышении уровня кальция в связи с усиленным выходом кальция из депо, пониженным его выведением из организма, нарушением эндокринной регуляции обмена кальция. Эта патология развивается при разрушении костей (множественные переломы, миеломная болезнь, метастазы опухоли), остеомаляции и паратиреоидной остеодистрофии, поражении толстой кишки и почек (при поликистозе и хроническом нефрите), избыточном введении в организме витамина D и др.

Известно, что при метастатическом обызвествлении кальций выпадает в разных органах и тканях, но чаще всего — в легких, слизистой оболочке желудка, в миокарде, в почках и стенке артерий. Это объясняется особенностями обмена в легких, желудке и почках, связанных с выделением кислых продуктов и большой щелочностью их ткани, что является физиологической предпосылкой к обызвествлению.

Дистрофическое обызвествление (петрификация)

Петрификация — отложение извести в тканях, омертвевших или находящихся в состоянии глубокого истощения. Это местное обызвествление, основная причина которого — изменения тканей, способствующие поглощению извести из крови и тканевой жидкости.

Наибольшее значение придается ощелачиванию среды и усилению активности ферментов, высвобождающихся из омертвевших тканей. При дистрофическом обызвествлении в тканях образуются разных размеров известковые скопления каменной плотности (петрификаты). Они возникают в туберкулезных очагах некроза, гуммах, инфарктах, на месте погибших клеток и в очагах хронического воспаления. При обызвествлении экссудата на плевре возникают так называемые «панцирные легкие». При обызвествлении перикарда процесс завершается возникновением «панцирного сердца».

Метаболическое обызвествление (интерстициальный кальциноз)

Эта форма занимает промежуточное положение между дистрофическим обызвествлением и известковыми метастазами. Механизм метаболического обызвествления до конца не изучен. Большое значение придается нестойкости компенсирующих систем крови, в связи с чем кальций не удерживается в крови и межклеточной жидкости. Определенную роль может играть повышенная чувствительность организма к кальцию, которую Г. Селье называл кальцификацией. При этом возможна местная и системная кальцификация.

Оглавление

Кальциноз (calcinosis; кальций + — osis; синонимы: кальцификация, обызвествление, известковая дистрофия) — выпадение солей кальция из жидкостей организма, где они находятся в растворенном состоянии, и отложение их в тканях.

Различают клеточный и внеклеточный Кальциноз. Матрицей обызвествления могут быть митохондрии и лизосомы клеток, гликозаминогликаны основного вещества, коллагеновые и эластические волокна соединительной ткани. Участки обызвествления могут иметь вид мельчайших зёрен, обнаруживаемых лишь под микроскопом (пылевидное обызвествление), или очагов, хорошо видимых простым глазом. Инкрустированная известью ткань становится плотной и ломкой, напоминает камень (петрификация ткани) и нередко содержит железо. Химических состав солей кальция в обызвествленной ткани качественно соответствует соединениям кальция, содержащимся в костях скелета (смотри полный свод знаний Кальций). В участках обызвествления возможно образование кости — оссификация; вокруг отложений появляется реактивное воспаление с пролиферацией элементов соединительной ткани, скоплением гигантских клеток инородных тел и развитием фиброзной капсулы.

Кальций и его соединения в тканях выявляют с помощью различных гистохимические методов. Наиболее распространён метод Коссы, заключающийся в обработке тканевых срезов 5% раствором азотнокислого серебра; при этом кальциевые соли, образуя соединения с серебром, окрашиваются в чёрный цвет (смотри полный свод знаний Коссы способы).

В организме кальций содержится главным образом в виде фосфорнокислых и углекислых солей, основная масса которых заключена в костях, где они связаны с белковой основой. В мягких тканях и крови он присутствует в сложных соединениях с белками и в ионизированном состоянии. Растворимость слабодиссоциирующих солей кальция в крови и жидкостях организма усиливается слабыми кислотами. Удержанию солей кальция в растворе способствуют также белковые коллоиды. Из организма кальций выделяется преимущественно толстой кишкой и в меньшей степени почками. В обмене кальция участвуют фермент фосфатаза и витамин D. Регуляция кальциевого обмена и постоянство его уровня в крови осуществляется нервной системой и околощитовидными железами (паратгормон). Обызвествление — сложный процесс, развитию которого способствует изменение белковых коллоидов и pH крови, нарушение регуляции уровня кальция в крови, местные ферментативные (например, активация фосфатаз) и неферментативные (например, ощелачивание ткани) факторы. Обызвествлению предшествуют повышение метаболической активности клеток, увеличение синтеза ДНК и РНК, белка, хондроитинсульфатов, а также активация ряда ферментных систем.

В соответствии с преобладанием общих или местных факторов в механизмах развития Кальциноз различают метастатическое, дистрофическое и метаболическое обызвествление. Процесс может быть системным (распространённый, или генерализованный, Кальциноз) или локальным (местный Кальциноз), с преобладанием отложений извести внутри или вне клеток.

Метастатическое обызвествление (известковые метастазы) возникает при гиперкальциемии (смотри полный свод знаний) в связи с усиленным выходом кальция из депо, пониженным его выведением из организма, нарушением эндокринной регуляции обмена кальция (гиперпродукция паратгормона, недостаток кальцитонина). Этот вид Кальциноз развивается при разрушении костей (множественные переломы, миеломная болезнь, метастазы опухоли), остеомаляции (смотри полный свод знаний) и паратиреоидной остеодистрофии (смотри полный свод знаний), поражении толстой кишки (при отравлении сулемой, хронический дизентерии) и почек (при поликистозе, хронический нефрите), избыточном введении в организм витамина D и другие Известь при метастатическом Кальциноз выпадает в разных органах и тканях, но чаще всего в лёгких, слизистой оболочке желудка, в миокарде (цветной рисунок 5 и 6), почках и стенке артерий, что объясняется особенностью обмена в лёгких, желудке и почках, связанной с выделением кислых продуктов и большой щёлочностью их ткани; эти особенности являются физиологической предпосылкой к обызвествлению.

Отложению извести в миокарде и стенке артерий способствует омывание их тканей, относительно бедных углекислотой, артериальной кровью. При известковых метастазах соли кальция инкрустируют клетки паренхимы, волокна и основное вещество соединительной ткани. В миокарде и почках первичные отложения фосфорнокислого кальция находят в митохондриях (рисунок 1 и 2) и фаголизосомах. В стенке артерий и соединительной ткани известь первично выпадает по ходу мембран и волокнистых структур. Большое значение для выпадения извести имеет состояние коллагена и хондроитинсульфатов.

Дистрофическое обызвествление (петрификация) — отложение извести в тканях, омертвевших или находящихся в состоянии глубокой дистрофии. Это местный Кальциноз, основная причина которого — физ.-хим. изменения тканей, вызывающие абсорбцию извести из крови и тканевой жидкости. Наибольшее значение придаётся ощелачиванию среды и усилению активности фосфатаз, высвобождающихся из некротизированных тканей. При дистрофическом обызвествлении в тканях образуются разных размеров известковые конгломераты каменной плотности — петрификаты (смотри полный свод знаний). Петрификаты образуются в туберкулёзных казеозных очагах (цветной рисунок 4), гуммах, инфарктах, погибших клетках (цветной рисунок 7), фокусах хронический воспаления и так далее. При обызвествлении организующегося экссудата на плевре возникают так называемый панцирные лёгкие (смотри полный свод знаний Плевра), а на перикарде этот процесс завершается возникновением панцирного сердца (смотри полный свод знаний Перикардит). Обызвествление клеток почечных канальцев (в результате их гибели или избыточного выделения извести) приводит к нефрокальцинозу (смотри полный свод знаний). Дистрофическому обызвествлению подвергается также рубцовая ткань, например, клапаны сердца при его пороке, атеросклеротические бляшки, хрящи (смотри полный свод знаний Хондрокальциноз), погибшие паразиты (цветной рисунок 8), трансплантат (обызвествление трансплантата), мёртвый плод при внематочной беременности (смотри полный свод знаний Литопедион) и другие. В ряде случаев в петрификатах появляется костная ткань.

Петрификация туберкулёзных очагов в лёгком (указано стрелками). Рис. 5. Микропрепарат мышцы сердца человека, погибшего от сулемового отравления (стрелками указаны известковые метастазы). Рис. 6. Микропрепарат слизистой оболочки желудка с известковым метастазом у базальных мембран желёз истых клеток (указан стрелкой). Рис. 7 Микропрепарат головного мозга человека, погибшего от токсоплазмоза: обызвествление нервных клеток указано стрелками. Рис, 8. Микропрепарат скелетной мышцы с петрифицированной трихинеллой в центре препарата.

Метаболическое обызвествление (интерстициальный Кальциноз) занимает промежуточное место между дистрофическим обызвествлением и известковыми метастазами. Патогенез его не изучен. Большое значение придаётся нестойкости буферных систем, в связи с чем кальций не удерживается в крови и тканевой жидкости даже при невысокой его концентрации. Определённую роль может играть повышенная чувствительность организма к кальцию, которую год Селье обозначает кальцифилаксией (смотри полный свод знаний): при этом возможна местная или системная кальцифилаксия. Метаболический Кальциноз может быть системным и ограниченным. При системном (универсальном) Кальциноз известь выпадает в коже, подкожной жировой клетчатке, по ходу сухожилий, фасций и апоневрозов, в мышцах, нервах и сосудах; иногда локализация отложений извести бывает такой же, как при известковых метастазах. Предполагают, что при системном Кальциноз первично возникают нарушения обмена липидов соединительной ткани, в связи с чем процесс предлагают обозначать термином липокальциногранулематоз (смотри полный свод знаний). Ограниченный (местный) Кальциноз, или известковая подагра, характеризуется отложением извести в виде пластинок в коже пальцев рук, реже ног.

Электронограмма мышцы сердца: фиксация солей кальция (1) на кристах митохондрий (2); × 40 000.

Электронограмма почки: фиксация солей кальция (1) на кристах и оболочках митохондрий (2); × 40 000.

У детей гиперкальциемия с последующей патологический кальцификацией внутренних органов наблюдается при первичном паратиреоидизме, универсальном интерстициальном Кальциноз, кальцифицирующей хондродистрофии (синдром Конради — Хюнерманна), повышенной резорбции солей кальция в пищеварительном тракте: идиопатической гиперкальциемии, интоксикации витамином D, синдроме чрезмерного потребления молока и щелочей (смотри полный свод знаний Бернетта синдром); при аномалии почечных канальцев — синдроме Баттлера — Олбрайта (смотри полный свод знаний Ацидоз, у детей), врождённой недостаточности почечных клубочков со вторичным гиперпаратиреоидизмом. Гиперкальциемия в сочетании с остеопорозом может развиться при недостаточной нагрузке на кость (остеопороз от бездействия), которая наблюдается у детей с глубокими парезами конечностей вследствие перенесённого полиомиелита или при параличах другой этиологии.

Значение Кальциноз для организма определяется механизмом развития, распространённостью и характером обызвествлений. Так, универсальный интерстициальный Кальциноз представляет собой тяжёлое прогрессирующее заболевание, а известковые метастазы обычно не имеют клинический, проявлений. Дистрофическое обызвествление стенки артерии при атеросклерозе ведёт к функциональным нарушениям и может явиться причиной ряда осложнений (например, тромбоза). Наряду с этим отложение извести в казеозном туберкулёзном очаге свидетельствует о его заживлении.

Кальциноз кожи и подкожной жировой клетчатки. В коже чаще других форм встречается метаболический Кальциноз. Ведущую роль в развитии этого вида Кальциноз играют местные нарушения метаболизма в самой коже или подкожной жировой клетчатке. Изменения соединительной ткани, сосудов кожи и подкожной жировой клетчатки обусловливают физ.-хим. сродство ткани к солям кальция. Предполагают, что в результате происходящих при этом ацидотических сдвигов снижается парциальное давление двуокиси углерода и уменьшается растворимость кальция, что способствует его отложению. Метаболический Кальциноз кожи может быть ограниченным и распространённым, или универсальным, с отложением солей не только в коже, но и в мышцах, сухожильных влагалищах. Фосфорнокислый и углекислый кальций выпадает и откладывается в собственно коже и подкожной жировой клетчатке. При этом кожа теряет свою микроскопическую структуру и представляется как бы обсыпанной мелкими зёрнами, интенсивно воспринимающими ядерную окраску; вокруг отложений кальция обнаруживаются гигантские клетки инородных тел. В дальнейшем изменённая кожа становится ломкой. В случаях ограниченного Кальциноз кожи твёрдые узелки возникают преимущественно на верхних конечностях (рисунок 3), в первую очередь в области суставов; реже поражаются нижние конечности, ушные раковины. При универсальной форме различной величины узлы возникают на других участках тела (например, на спине, ягодицах). Покрывающая узлы кожа спаивается с ними, иногда истончается и прорывается (рисунок 4). При этом из вскрывшегося узла выделяется молочно-белая крошковатая или кашицеобразная масса. Это так называемый «кальциевые гуммы» — безболезненные образования, формирующие свищи, отличающиеся вялостью течения и крайне медленным заживлением тяжёлые случаи заболевания характеризуются неподвижностью крупных суставов и атрофией соответствующих групп мышц; процесс сопровождается лихорадкой, кахексией и может привести к смертельному исходу. Ограниченные и распространённые формы Кальциноз кожи и подкожной жировой клетчатки часто наблюдаются при склеродермии (синдром Тибьержа — Вейссенбаха), дерматомиозите (смотри полный свод знаний), атрофирующем акродерматите.