Страница:
После смерти развиваются специфические признаки, которые называются посмертными изменениями. К ним относятся охлаждение трупа, высыхание кожного покрова и слизистых оболочек, трупное окоченение, появление трупных пятен в виде темно-багровых участков на коже. Поздние изменения трупа связаны с его разложением под действием собственных гидролитических ферментов клеток и пищеварительных соков (аутолитическое разложение), а также активации микроорганизмов (гнилостное разложение).
2.6. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ЛЕЧЕНИЯ
Задания для самопроверки знаний
Глава 3
3.1. РЕАКТИВНОСТЬ В ПАТОЛОГИИ
3.2. ПОНЯТИЕ О РЕЗИСТЕНТНОСТИ
3.3. НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ПАТОЛОГИИ
Задания для самопроверки знаний
2.6. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ЛЕЧЕНИЯ
Лечить можно с применением самых разнообразных факторов. К немедикаментозному лечению относятся оперативное вмешательство (операции или манипуляции), физиотерапия, ультрафиолетовое облучение, лучевая терапия, лечебная физическая культура (ЛФК), психотерапия и т. д. Воздействие с помощью лекарственных средств называют фармакотерапией. В рамках патологии изучают только самые общие принципы лечения. В связи с этим выделяют следующие подходы.
1. Этиотропное лечение – непосредственное воздействие на причины и условия возникновения болезни, например антибактериальная терапия при инфекционном заболевании.
2. Патогенетическое лечение – это воздействие на основные механизмы развития болезни, например применение цитостатических средств при опухолях. Чтобы быть эффективной, такая терапия должна действовать на главное звено, ведущие моменты и «порочные круги» патогенеза.
3. Симптоматическое лечение направлено на наиболее выраженные симптомы, например обезболивание при травме. Такое воздействие хотя и не останавливает развитие болезни, но значительно облегчает неприятные ее проявления, улучшает самочувствие больного. В ряде случаев (например, далеко зашедшие опухоли с метастазами) оно остается единственным способом продления жизни больного. Такое неполное, продлевающее жизнь лечение называют паллиативным.
В процессе терапии одни виды лечения могут сменять другие или применяться одновременно. При сочетанном действии лечебных методов и средств на различные звенья патогенеза болезни терапию называют комплексной, при сочетании с немедикаментозными методами лечения – комбинированной. Лечение, с помощью которого стремятся добиться лишь части длительной программы выздоровления, называют этапным, или курсовым. Например, за стационарным этапом лечения туберкулеза может следовать санаторно-курортный и т. п.
Рис. 2.2. Общая схема причин, условий и механизмов развития болезни
mp1
Таким образом, в возникновении болезни принимают участие патогенный фактор и условия внутренней и внешней для данного человека среды. Их взаимодействие приводит к развитию болезни (патогенезу), которое изменяет строение и функции клеток, тканей, органов и систем организма. Это проявляется в выходе параметров жизнедеятельности за пределы нормы – появляются симптомы болезни. Лечение может проводиться различными и меняющимися во времени воздействиями на причину болезни, ее патогенез или отдельные особенно нежелательные симптомы (рис. 2.2).
1. Этиотропное лечение – непосредственное воздействие на причины и условия возникновения болезни, например антибактериальная терапия при инфекционном заболевании.
2. Патогенетическое лечение – это воздействие на основные механизмы развития болезни, например применение цитостатических средств при опухолях. Чтобы быть эффективной, такая терапия должна действовать на главное звено, ведущие моменты и «порочные круги» патогенеза.
3. Симптоматическое лечение направлено на наиболее выраженные симптомы, например обезболивание при травме. Такое воздействие хотя и не останавливает развитие болезни, но значительно облегчает неприятные ее проявления, улучшает самочувствие больного. В ряде случаев (например, далеко зашедшие опухоли с метастазами) оно остается единственным способом продления жизни больного. Такое неполное, продлевающее жизнь лечение называют паллиативным.
В процессе терапии одни виды лечения могут сменять другие или применяться одновременно. При сочетанном действии лечебных методов и средств на различные звенья патогенеза болезни терапию называют комплексной, при сочетании с немедикаментозными методами лечения – комбинированной. Лечение, с помощью которого стремятся добиться лишь части длительной программы выздоровления, называют этапным, или курсовым. Например, за стационарным этапом лечения туберкулеза может следовать санаторно-курортный и т. п.
mp1
Таким образом, в возникновении болезни принимают участие патогенный фактор и условия внутренней и внешней для данного человека среды. Их взаимодействие приводит к развитию болезни (патогенезу), которое изменяет строение и функции клеток, тканей, органов и систем организма. Это проявляется в выходе параметров жизнедеятельности за пределы нормы – появляются симптомы болезни. Лечение может проводиться различными и меняющимися во времени воздействиями на причину болезни, ее патогенез или отдельные особенно нежелательные симптомы (рис. 2.2).
Задания для самопроверки знаний
1. Найдите сходство и различия понятий «болезнь», «заболевание», «нозологическая форма». Может ли одно заболевание считаться предболезнью другого?
2. Исправьте и дополните с позиций общей патологии высказывание: «проникая при действии способствующих факторов в организм, причина преодолевает факторы сопротивления и вызывает в нем болезнь».
3. Приведите по 2 – 3 примера распространенных заболеваний, вызываемых действием патогенных факторов физической, химической, биологической и психогенной природы.
4. На примере острого аппендицита выделите главное звено, общее и местное, специфическое и неспецифическое, обратимое и необратимое в патогенезе.
5. Выберите правильные ответы. Причиной гриппа является: а) вирус гриппа; б) отсутствие иммунитета к нему; в) инфицирование вирусом гриппа; г) проникновение вируса в организм; д) размножение вируса в полости носа; е) переохлаждение.
6. Для причинного фактора характерно: а) он определяет течение болезни; б) он способствует возникновению болезни; в) он определяет специфическую симптоматику; г) он необходим для возникновения болезни; д) он определяет характер осложнений болезни; е) он вызывает иммунный ответ.
7. Основными чертами болезни являются: а) патологические морфофункциональные изменения; б) воздействие болезнетворных факторов; в) ограничение трудоспособности; г) ограничение адаптивных возможностей организма; д) необходимость применения лекарственных препаратов; е) наличие факторов риска.
8. Выберите болезни, сгруппированные по этиологии: а) опухоли; б) аллергические заболевания; в) отравления; г) травмы; д) детские болезни; е) воспаление легких.
9. У болезни всегда есть: а) причины; б) симптоматика; в) ведущее звено патогенеза; г) осложнения; д) морфологические изменения; е) период выздоровления.
10. Известен афоризм: «Острые болезни – от Бога, хронические – от неправильного образа жизни». Как можно пояснить с позиции патологии данное высказывание? Каковы наиболее распространенные «неправильности» в образе жизни современного человека?
11. Ребенок 5 лет проснулся утром с жалобами на вялость, слабость, головную боль, потерю аппетита. При взгляде на яркий свет появляются боль в глазах и слезотечение. Боли и жжение в носоглотке, необильные выделения из носа, покашливание. Температура тела 38,2 оС. На следующее утро появились краснота на внутренней поверхности щек, отслоение эпителия в виде чешуек. На 4-й день температура тела резко повысилась, на лице, затем на туловище и конечностях появилась сыпь. Ребенок помещен в детский инфекционный стационар. На 7-й день температура тела снизилась до нормы, сыпь исчезла в том же порядке, в каком появилась. На ее месте несколько дней отмечалось обильное шелушение. У ребенка имеются отводы от прививок в связи с наличием аллергического диатеза. На 16-й день с момента начала болезни ребенок снова начал посещать детский сад.
Какие периоды можно выявить в данной болезни? Как расценить с этих позиций происходящее с ребенком в 1-е сутки? К какой группе болезней относится данное заболевание? Какие дополнительные факторы риска были выявлены?
12. Хорошо известно, что вирус одной из распространенных детских инфекций – ветряной оспы проникает в организм воздушно-капельным путем, далее попадает в кровь и разносится ею по всем органам и тканям. Почему в неосложненных случаях болезни патология обнаруживается практически исключительно в пределах кожи и слизистых оболочек? Почему при этом поражаются не все клетки, а формируются очаги в виде пузырьков (везикулезная сыпь)? Почему, если заболевание разовьется у взрослого, оно протекает гораздо тяжелее, часто дает осложнения? Каково соотношение между местным и общим в данной болезни?
2. Исправьте и дополните с позиций общей патологии высказывание: «проникая при действии способствующих факторов в организм, причина преодолевает факторы сопротивления и вызывает в нем болезнь».
3. Приведите по 2 – 3 примера распространенных заболеваний, вызываемых действием патогенных факторов физической, химической, биологической и психогенной природы.
4. На примере острого аппендицита выделите главное звено, общее и местное, специфическое и неспецифическое, обратимое и необратимое в патогенезе.
5. Выберите правильные ответы. Причиной гриппа является: а) вирус гриппа; б) отсутствие иммунитета к нему; в) инфицирование вирусом гриппа; г) проникновение вируса в организм; д) размножение вируса в полости носа; е) переохлаждение.
6. Для причинного фактора характерно: а) он определяет течение болезни; б) он способствует возникновению болезни; в) он определяет специфическую симптоматику; г) он необходим для возникновения болезни; д) он определяет характер осложнений болезни; е) он вызывает иммунный ответ.
7. Основными чертами болезни являются: а) патологические морфофункциональные изменения; б) воздействие болезнетворных факторов; в) ограничение трудоспособности; г) ограничение адаптивных возможностей организма; д) необходимость применения лекарственных препаратов; е) наличие факторов риска.
8. Выберите болезни, сгруппированные по этиологии: а) опухоли; б) аллергические заболевания; в) отравления; г) травмы; д) детские болезни; е) воспаление легких.
9. У болезни всегда есть: а) причины; б) симптоматика; в) ведущее звено патогенеза; г) осложнения; д) морфологические изменения; е) период выздоровления.
10. Известен афоризм: «Острые болезни – от Бога, хронические – от неправильного образа жизни». Как можно пояснить с позиции патологии данное высказывание? Каковы наиболее распространенные «неправильности» в образе жизни современного человека?
11. Ребенок 5 лет проснулся утром с жалобами на вялость, слабость, головную боль, потерю аппетита. При взгляде на яркий свет появляются боль в глазах и слезотечение. Боли и жжение в носоглотке, необильные выделения из носа, покашливание. Температура тела 38,2 оС. На следующее утро появились краснота на внутренней поверхности щек, отслоение эпителия в виде чешуек. На 4-й день температура тела резко повысилась, на лице, затем на туловище и конечностях появилась сыпь. Ребенок помещен в детский инфекционный стационар. На 7-й день температура тела снизилась до нормы, сыпь исчезла в том же порядке, в каком появилась. На ее месте несколько дней отмечалось обильное шелушение. У ребенка имеются отводы от прививок в связи с наличием аллергического диатеза. На 16-й день с момента начала болезни ребенок снова начал посещать детский сад.
Какие периоды можно выявить в данной болезни? Как расценить с этих позиций происходящее с ребенком в 1-е сутки? К какой группе болезней относится данное заболевание? Какие дополнительные факторы риска были выявлены?
12. Хорошо известно, что вирус одной из распространенных детских инфекций – ветряной оспы проникает в организм воздушно-капельным путем, далее попадает в кровь и разносится ею по всем органам и тканям. Почему в неосложненных случаях болезни патология обнаруживается практически исключительно в пределах кожи и слизистых оболочек? Почему при этом поражаются не все клетки, а формируются очаги в виде пузырьков (везикулезная сыпь)? Почему, если заболевание разовьется у взрослого, оно протекает гораздо тяжелее, часто дает осложнения? Каково соотношение между местным и общим в данной болезни?
Глава 3
РЕАКТИВНОСТЬ И РЕЗИСТЕНТНОСТЬ. РОЛЬ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ В ПАТОЛОГИИ
3.1. РЕАКТИВНОСТЬ В ПАТОЛОГИИ
Реактивность (от лат. re – против + actio – действие) – свойство организма отвечать изменениями жизнедеятельности на воздействия окружающей среды. Изменения, происходящие при таком воздействии, – реакции – являются внешним выражением реактивности, ее мерилом. Наиболее общей формой реактивности считается видовая, или первичная, реактивность. Она определяется генетическими факторами и выражает способность организма реагировать на различные раздражители. Групповая реактивность связана с особенностями реагирования целых групп людей, например этнических, географических, возрастных. На основе биологической и групповой реактивности формируется реактивность индивидуальная. Она значительно зависит от условий внешней среды, в которых организм развивается; от конституции, пола, возраста, типа высшей нервной деятельности и других внутренних условий (схема 3.1).
Индивидуальная реактивность делится на наследственную и приобретенную. Специфическая реактивность называется иммунологической и подробно рассмотрена в главе 9.
На уровне организма в реактивности наибольшее значение имеют реакции, связанные с функциональной подвижностью и адаптивностью таких систем, как нервная, эндокринная, иммунная, а также с изменениями со стороны соединительной ткани и тканевого обмена веществ.
Схема 3.1. Компоненты индивидуальной реактивности
По выраженности выделяют следующие виды реактивности: повышенную, нормальную, пониженную, извращенную.
Физиологическая реактивность свойственна здоровому организму в благоприятных условиях существования. Патологическая реактивность может быть неспецифической (шок, кома и др.) и специфической (иммунологической).
Реактивность надо отличать от сходных понятий. Раздражимость – свойство клетки отвечать на воздействие изменением структуры, обмена веществ или функции в ответ на воздействие. Возбудимость – способность к восприятию и распространению возбуждения. Чувствительность – способность улавливать характер, силу и место действия раздражителя.
Реактивность существенно зависит от пола, возраста, конституции человека, в том числе от типа его высшей нервной деятельности (рис. 3.1).
Возрастные изменения реактивности в ответ на действия конкретных раздражителей могут изменяться по собственным закономерностям. В целом можно придерживаться общего представления о том, что доношенный ребенок рождается с высокой реактивностью, затем реактивность волнообразно меняется, максимально возрастая к так называемым критическим периодам развития ребенка (5–6 лет, 10–12 лет, 15–17 лет) и постепенно уменьшается с возрастом: медленно до 35–40 лет, затем несколько быстрее до 60–65 лет и затем вновь стабилизируется на относительно низком уровне. Так динамика определяет уязвимость человека к патогенным факторам и характер течения заболеваний в разные возрастные периоды.
Реактивность мужского и женского организма различна. Считается, что мужчины более ярко реагируют на острые, пиковые воздействия, а женщины – на повторяющиеся воздействия средней и низкой интенсивности. Следует помнить, что реактивность женщины изменяется при смене фаз овариального цикла и существенно в период беременности, родов и вскармливания ребенка. Смена ритма воздействий и реактивности женщины в течение ее жизни могут лежать в основе ряда заболеваний, в частности неврозов.
Рис. 3.1. Конституциональное распределение индивидов в популяции [Кречмер Э., 1930]:
1 – порог предназологического состояния; 2 – порог болезни
Нервная деятельность отражается на всех функциях организма и координирует их, поэтому она во многом определяет реактивность. Представители сильного уравновешенного подвижного типа нервной деятельности (сангвинический темперамент) более устойчивы к патогенным воздействиям, у них происходит быстрая мобилизация ответных реакций на болезнетворное воздействие. Сильный неуравновешенный тип (холерики) характеризуется дисбалансом реакций на патогенное воздействие с преобладанием процессов возбуждения над торможением. Такие люди ярко реагируют на болезнь, реактивность их высока, но борьба с болезнью дается дорогой ценой. У них редки переходы заболевания в хроническую форму, но часты осложнения острой болезни. При низкой подвижности нервных процессов (флегматики) реакции на патогенное воздействие развиваются в полной мере, они сбалансированы, но замедленны. Болезнь у таких людей может принимать подострое или хроническое течение. Слабый тип высшей нервной деятельности, свойственный меланхоликам, не обеспечивает хорошего ответа на действие болезнетворных факторов. Их реактивность низкая, хронические исходы и осложнения болезни наиболее вероятны.
Оценка болезни с позиций реактивности позволяет индивидуально подойти к наблюдению за больным, уходу и лечению.
Индивидуальная реактивность делится на наследственную и приобретенную. Специфическая реактивность называется иммунологической и подробно рассмотрена в главе 9.
На уровне организма в реактивности наибольшее значение имеют реакции, связанные с функциональной подвижностью и адаптивностью таких систем, как нервная, эндокринная, иммунная, а также с изменениями со стороны соединительной ткани и тканевого обмена веществ.
Схема 3.1. Компоненты индивидуальной реактивности
По выраженности выделяют следующие виды реактивности: повышенную, нормальную, пониженную, извращенную.
Физиологическая реактивность свойственна здоровому организму в благоприятных условиях существования. Патологическая реактивность может быть неспецифической (шок, кома и др.) и специфической (иммунологической).
Реактивность надо отличать от сходных понятий. Раздражимость – свойство клетки отвечать на воздействие изменением структуры, обмена веществ или функции в ответ на воздействие. Возбудимость – способность к восприятию и распространению возбуждения. Чувствительность – способность улавливать характер, силу и место действия раздражителя.
Реактивность существенно зависит от пола, возраста, конституции человека, в том числе от типа его высшей нервной деятельности (рис. 3.1).
Возрастные изменения реактивности в ответ на действия конкретных раздражителей могут изменяться по собственным закономерностям. В целом можно придерживаться общего представления о том, что доношенный ребенок рождается с высокой реактивностью, затем реактивность волнообразно меняется, максимально возрастая к так называемым критическим периодам развития ребенка (5–6 лет, 10–12 лет, 15–17 лет) и постепенно уменьшается с возрастом: медленно до 35–40 лет, затем несколько быстрее до 60–65 лет и затем вновь стабилизируется на относительно низком уровне. Так динамика определяет уязвимость человека к патогенным факторам и характер течения заболеваний в разные возрастные периоды.
Реактивность мужского и женского организма различна. Считается, что мужчины более ярко реагируют на острые, пиковые воздействия, а женщины – на повторяющиеся воздействия средней и низкой интенсивности. Следует помнить, что реактивность женщины изменяется при смене фаз овариального цикла и существенно в период беременности, родов и вскармливания ребенка. Смена ритма воздействий и реактивности женщины в течение ее жизни могут лежать в основе ряда заболеваний, в частности неврозов.
1 – порог предназологического состояния; 2 – порог болезни
Нервная деятельность отражается на всех функциях организма и координирует их, поэтому она во многом определяет реактивность. Представители сильного уравновешенного подвижного типа нервной деятельности (сангвинический темперамент) более устойчивы к патогенным воздействиям, у них происходит быстрая мобилизация ответных реакций на болезнетворное воздействие. Сильный неуравновешенный тип (холерики) характеризуется дисбалансом реакций на патогенное воздействие с преобладанием процессов возбуждения над торможением. Такие люди ярко реагируют на болезнь, реактивность их высока, но борьба с болезнью дается дорогой ценой. У них редки переходы заболевания в хроническую форму, но часты осложнения острой болезни. При низкой подвижности нервных процессов (флегматики) реакции на патогенное воздействие развиваются в полной мере, они сбалансированы, но замедленны. Болезнь у таких людей может принимать подострое или хроническое течение. Слабый тип высшей нервной деятельности, свойственный меланхоликам, не обеспечивает хорошего ответа на действие болезнетворных факторов. Их реактивность низкая, хронические исходы и осложнения болезни наиболее вероятны.
Оценка болезни с позиций реактивности позволяет индивидуально подойти к наблюдению за больным, уходу и лечению.
3.2. ПОНЯТИЕ О РЕЗИСТЕНТНОСТИ
Резистентность (от лат. resistentia – сопротивление) – это устойчивость организма, его способность противостоять воздействиям факторов внешней среды. Реактивность и резистентность тесно связаны между собой. По сути это две стороны одного и того же процесса взаимодействия организма и внешней среды: реактивность, т. е. способность меняться, развивать реакции, – это средство для достижения резистентности, т. е. устойчивости, сохранения относительного постоянства внутренней среды (гомеостаза) при действии внешних факторов (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Различная выживаемость животных с высокой (1) и низкой (2) реактивностью при действии высоких доз микробного липополисахарида
Абсолютная резистентность связана с видовой реактивностью, имеет наследственный характер и не сохраняется в течение всей жизни человека. Например, человек принципиально не поражается микроорганизмами, вызывающими болезни растений, и многими микроорганизма, которые вызывают болезни у животных. Относительная резистентность формируется в процессе жизни, тесно связана с приобретенной реактивностью.
В резистентности играют роль следующие механизмы:
– центрально-регуляторные (нервные и эндокринные);
– гуморальные (антитела и неспецифические защитные белки);
– барьерные (кожа, слизистые оболочки, гистогематические барьеры);
– тканевые (физико-химические свойства тканей: рН, осмос, активные формы кислорода и др.);
– клеточные (макрофаги и Т-клетки);
– молекулярные (мембраны и структурные белки клетки).
Пассивная реактивность связана с анатомо-физиологическими особенностями организма, активная – как с устойчивостью биологической системы, так и со способностью перестраиваться при изменении внешних условий, она осуществляется благодаря механизмам активной адаптации (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Компоненты резистентности к инфекционным агентам: 1 – барьеры; 2 – тканевый дисметаболизм и иммунитет; 3 – элиминация
Абсолютная резистентность связана с видовой реактивностью, имеет наследственный характер и не сохраняется в течение всей жизни человека. Например, человек принципиально не поражается микроорганизмами, вызывающими болезни растений, и многими микроорганизма, которые вызывают болезни у животных. Относительная резистентность формируется в процессе жизни, тесно связана с приобретенной реактивностью.
В резистентности играют роль следующие механизмы:
– центрально-регуляторные (нервные и эндокринные);
– гуморальные (антитела и неспецифические защитные белки);
– барьерные (кожа, слизистые оболочки, гистогематические барьеры);
– тканевые (физико-химические свойства тканей: рН, осмос, активные формы кислорода и др.);
– клеточные (макрофаги и Т-клетки);
– молекулярные (мембраны и структурные белки клетки).
Пассивная реактивность связана с анатомо-физиологическими особенностями организма, активная – как с устойчивостью биологической системы, так и со способностью перестраиваться при изменении внешних условий, она осуществляется благодаря механизмам активной адаптации (рис. 3.3).
3.3. НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ПАТОЛОГИИ
Свойство клеток и многоклеточных организмов в целом передавать свои анатомо-физиологические признаки потомкам называется наследственностью. Изучением закономерностей наследования признаков занимается биологическая дисциплина генетика, а практическими вопросами профилактики, консультирования, диагностики наследственных болезней – медико-генетические консультации, центры планирования семьи и репродукции, а также те медицинские работники, которые чаще всего сталкиваются с ними на практике: в акушерстве, гинекологии и педиатрии.
По наследству передаются не сами признаки, а информация о них, хранимая в молекулах ДНК, сгруппированных в хромосомы. У человека 23 пары хромосом: 22 парные аутосомы и 23-я пара половых хромосом. Эта пара различается у мужчин (XY) и женщин (XX). Минимальный участок хромосомы, хранящий информацию об одном будущем белке, называется геномом. Таким образом, если клетка имеет обычный двойной набор хромосом, в одной из каждой парной хромосомы гены несут информацию из материнского организма, а во второй – от отца. Гены, содержащиеся в Y-хромосоме, могут наследоваться только от отцовского организма. Совокупность всех генов называется генотипом. Гены проявляют активность не всегда и не во всех клетках. Ген, активность которого в гетерогенной паре преобладает, называют доминантным, а тот, что может быть активным только если присутствует в обеих хромосомах, – рецессивным. В результате под влиянием среды формируются реальные признаки, переданные генетически, – фенотип (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Типы наследования предрасположенности к болезни – [Адо А. Д., 1980]
Под действием факторов внешней среды происходит изменение не только степени экспрессии имеющегося гена, но и самой молекулы ДНК, приводящее к появлению нового признака, – мутация. Мутации закрепляются в генотипе и передаются последующим поколениям. Наименьший участок молекулы ДНК, изменение которого приводит к мутации, называется мутоном, а фактор, вызывающий мутацию, – мутагеном.
На первом месте по мутагенному действию стоят различные виды ионизирующего излучения. Вызывать мутации могут также многочисленные химические вещества, особенно чужеродные для организма (ксенобиотики). Если мутация приводит к появлению доминантного гена, то он быстро проявляется фенотипически, что обычно сопровождается снижением жизнеспособности потомства или полной его нежизнеспособностью. Рецессивные гены проявляются только при появлении гомозигот.
В зависимости от изменений генотипа различают несколько вариантов мутаций.
Генные (точечные, истинные) мутации неразличимы микроскопически, изменение затрагивает фрагменты ДНК, несущие информацию о конкретных признаках, т. е. на уровне гена. Эти мутации происходят спонтанно с частотой примерно 1 на 10 000 000 делений клетки или индуцируются какими-либо факторами внешней среды (мутагенами).
Хромосомные мутации являются структурными перестройками хромосом. Различают внутрихромосомные мутации – утрата части хромосомы (делеция) или поворот участка ее на 180° (инверсия); межхромосомные мутации – обмен участками хромосом (транслокация), а также комбинированные варианты.
Геномные мутации – изменение числа хромосом в наборе: отсутствие или избыток отдельных хромосом либо всего их набора.
Большинство генных мутаций приводит к гибели развивающегося организма. Считают, что большинство самопроизвольных абортов на малых сроках беременности (иногда даже проходящих под маской небольшой задержки цикла) связано именно с нежизнеспособностью эмбрионов, несущих мутантный генотип. В остальных случаях возможно появление жизнеспособного потомства с наследственными заболеваниями. К настоящему времени открыто более 2000 наследственных болезней. Частота наследственных болезней определяется факторами, вносящими либо удаляющими аномальные гены из популяции, например мутационный процесс и миграция населения. Имеют значение также факторы, смещающие равновесие частоты нормальных и патологических генов. Например, родственные браки приводят к увеличению доли гомозигот, сопровождаются вырождением и более частым проявлением наследственных заболеваний. Большая жизнеспособность гетерозигот (например, при серповидно-клеточной анемии) может приводить к накоплению их в популяции.
Основные типы наследования:
• аутосомно-доминантный тип. Гомозигота АА часто приводит к нежизнеспособности или резко выраженному заболеванию, гетерозиготы демонстрируют классические признаки болезни. Так наследуются серповидно-клеточная анемия, многие заболевания с нарушениями зрения, поражения костно-мышечной системы;
• неполное доминирование (промежуточный тип наследования). При гетерозиготности Аа клинические проявления мало выражены (например, эссенциальная гиперхолистеринемия), а у гомозигот выявляется выраженная форма патологии (некоторые варианты гемофилий, врожденная катаракта);
• аутосомно-рецессивный. Заболевание фенотипически проявляется в случае гомозиготы аа. По такому типу наследуются фенилкетонурия и многие другие заболевания с биохимическими нарушениями;
• наследование в связи с половыми хромосомами. Неодинаковые участки имеются как в X-хромосоме, так и в Y-хромосоме, поэтому возможна передача от отца сыновьям (волосатость ушей, перепонки между пальцами), так и от матери-носительницы сыну, который оказывается носителем единственной хромосомы с патологическим геном (гемофилия А, дальтонизм, ихтиоз);
• мультифакториальный, или полигенный, тип При этом типе наследования роль генетических и средовых факторов индивидуальна и непостоянна от поколения к поколению. Отмечается при разных хронических неспецифических заболеваниях.
Патогенетические варианты генных болезней зависят от типа синтезируемого по генетической информации белка. Нарушение типа «ген – структурный белок» формирует пороки развития, «ген – транспортный белок» – функциональные болезни, «ген – белок-фермент» – наследственные ферментопатии.
Хромосомные болезни относятся к числу наиболее тяжелых и сопровождаются множественными морфологическими аномалиями и пороками развития. По наследству обычно не передаются.
Так, нерасхождение 21-й пары хромосом на стадии созревания половых клеток может привести к появлению оплодотворенной яйцеклетки с тремя такими хромосомами. Эта патология широко известна как болезнь Дауна. Частота возникновения синдрома зависит от возраста матери: от 1 : 1000 у женщин 19–35 лет до 1 : 50 у женщин, рожающих в возрасте старше 40 лет. У новорожденного отмечаются небольшая масса тела, вялость, слабый крик, понижен мышечный тонус, имеются множественные пороки развития внутренних органов. Если ребенок не умирает в раннем детстве, то становится заметно резкое отставание в умственном развитии.
Аномалии полового набора хромосом: синдром Шерешевского – Тернера (Х0), синдром Клайнфелтера (XXY), Х-трисомия (ХХХ) – обычно сопровождаются изменениями в строении половой системы, ее недоразвитием, снижением умственного развития, отсутствием потомства. Пол определяется наличием или отсутствием Y-хромосомы. Генотип Y0 несовместим с жизнью (летален).
Некоторые из наследственных болезней связаны с нарушениями метаболизма (биохимическими аномалиями). Примером таких болезней является альбинизм – наследственное отсутствие синтеза в организме пигмента меланина. Кожа, радужка таких особей лишены окраски, сквозь них просвечивают сосуды, волосы бесцветные. Частота альбинизма в популяции 1 : 20 000 – 1 : 40 000. Другим примером наследственной болезни с биохимическими проявлениями является фенилкетонурия. При этом заболевании одна из аминокислот – фенилаланин не превращается в тирозин. В результате в организме образуется мало адреналина, меланина, задерживается умственное развитие, с мочой выделяются продукты окисления фенилаланина. Это заболевание – пример того, что наличие дефектного гена не обязательно приводит к развитию фенотипического признака (в случае наследственной болезни – патологического). Если по результатам определения кетокислот в моче новорожденному ставят диагноз фенилкетонурии, то использование диеты, исключающей фенилаланин, и назначение при необходимости тирозина способствуют развитию фенотипически здорового человека.
Помимо генетических причин, разнообразные факторы могут повреждать уже развивающийся зародыш. Они также могут вызвать его гибель или привести к формировании патологии, которая относится к группе врожденных заболеваний. Само действие таких факторов на развивающийся организм называют эмбриотоксическим, а после формирования его как плода – фетотоксическим. Особое название имеют факторы, эффект которых приводит к формированию пороков развития, врожденных уродств, – это тератогенные воздействия. Особенностью их влияния на организм является зависимость от срока беременности. Наиболее опасны тератогенные воздействия в сроки закладок основных систем организма и внутренних органов: 18–21-й день с момента оплодотворения (нервная система), 25–38-й день (сердце и сосуды) и т. д.
По наследству передаются не сами признаки, а информация о них, хранимая в молекулах ДНК, сгруппированных в хромосомы. У человека 23 пары хромосом: 22 парные аутосомы и 23-я пара половых хромосом. Эта пара различается у мужчин (XY) и женщин (XX). Минимальный участок хромосомы, хранящий информацию об одном будущем белке, называется геномом. Таким образом, если клетка имеет обычный двойной набор хромосом, в одной из каждой парной хромосомы гены несут информацию из материнского организма, а во второй – от отца. Гены, содержащиеся в Y-хромосоме, могут наследоваться только от отцовского организма. Совокупность всех генов называется генотипом. Гены проявляют активность не всегда и не во всех клетках. Ген, активность которого в гетерогенной паре преобладает, называют доминантным, а тот, что может быть активным только если присутствует в обеих хромосомах, – рецессивным. В результате под влиянием среды формируются реальные признаки, переданные генетически, – фенотип (рис. 3.4).
Под действием факторов внешней среды происходит изменение не только степени экспрессии имеющегося гена, но и самой молекулы ДНК, приводящее к появлению нового признака, – мутация. Мутации закрепляются в генотипе и передаются последующим поколениям. Наименьший участок молекулы ДНК, изменение которого приводит к мутации, называется мутоном, а фактор, вызывающий мутацию, – мутагеном.
На первом месте по мутагенному действию стоят различные виды ионизирующего излучения. Вызывать мутации могут также многочисленные химические вещества, особенно чужеродные для организма (ксенобиотики). Если мутация приводит к появлению доминантного гена, то он быстро проявляется фенотипически, что обычно сопровождается снижением жизнеспособности потомства или полной его нежизнеспособностью. Рецессивные гены проявляются только при появлении гомозигот.
В зависимости от изменений генотипа различают несколько вариантов мутаций.
Генные (точечные, истинные) мутации неразличимы микроскопически, изменение затрагивает фрагменты ДНК, несущие информацию о конкретных признаках, т. е. на уровне гена. Эти мутации происходят спонтанно с частотой примерно 1 на 10 000 000 делений клетки или индуцируются какими-либо факторами внешней среды (мутагенами).
Хромосомные мутации являются структурными перестройками хромосом. Различают внутрихромосомные мутации – утрата части хромосомы (делеция) или поворот участка ее на 180° (инверсия); межхромосомные мутации – обмен участками хромосом (транслокация), а также комбинированные варианты.
Геномные мутации – изменение числа хромосом в наборе: отсутствие или избыток отдельных хромосом либо всего их набора.
Большинство генных мутаций приводит к гибели развивающегося организма. Считают, что большинство самопроизвольных абортов на малых сроках беременности (иногда даже проходящих под маской небольшой задержки цикла) связано именно с нежизнеспособностью эмбрионов, несущих мутантный генотип. В остальных случаях возможно появление жизнеспособного потомства с наследственными заболеваниями. К настоящему времени открыто более 2000 наследственных болезней. Частота наследственных болезней определяется факторами, вносящими либо удаляющими аномальные гены из популяции, например мутационный процесс и миграция населения. Имеют значение также факторы, смещающие равновесие частоты нормальных и патологических генов. Например, родственные браки приводят к увеличению доли гомозигот, сопровождаются вырождением и более частым проявлением наследственных заболеваний. Большая жизнеспособность гетерозигот (например, при серповидно-клеточной анемии) может приводить к накоплению их в популяции.
Основные типы наследования:
• аутосомно-доминантный тип. Гомозигота АА часто приводит к нежизнеспособности или резко выраженному заболеванию, гетерозиготы демонстрируют классические признаки болезни. Так наследуются серповидно-клеточная анемия, многие заболевания с нарушениями зрения, поражения костно-мышечной системы;
• неполное доминирование (промежуточный тип наследования). При гетерозиготности Аа клинические проявления мало выражены (например, эссенциальная гиперхолистеринемия), а у гомозигот выявляется выраженная форма патологии (некоторые варианты гемофилий, врожденная катаракта);
• аутосомно-рецессивный. Заболевание фенотипически проявляется в случае гомозиготы аа. По такому типу наследуются фенилкетонурия и многие другие заболевания с биохимическими нарушениями;
• наследование в связи с половыми хромосомами. Неодинаковые участки имеются как в X-хромосоме, так и в Y-хромосоме, поэтому возможна передача от отца сыновьям (волосатость ушей, перепонки между пальцами), так и от матери-носительницы сыну, который оказывается носителем единственной хромосомы с патологическим геном (гемофилия А, дальтонизм, ихтиоз);
• мультифакториальный, или полигенный, тип При этом типе наследования роль генетических и средовых факторов индивидуальна и непостоянна от поколения к поколению. Отмечается при разных хронических неспецифических заболеваниях.
Патогенетические варианты генных болезней зависят от типа синтезируемого по генетической информации белка. Нарушение типа «ген – структурный белок» формирует пороки развития, «ген – транспортный белок» – функциональные болезни, «ген – белок-фермент» – наследственные ферментопатии.
Хромосомные болезни относятся к числу наиболее тяжелых и сопровождаются множественными морфологическими аномалиями и пороками развития. По наследству обычно не передаются.
Так, нерасхождение 21-й пары хромосом на стадии созревания половых клеток может привести к появлению оплодотворенной яйцеклетки с тремя такими хромосомами. Эта патология широко известна как болезнь Дауна. Частота возникновения синдрома зависит от возраста матери: от 1 : 1000 у женщин 19–35 лет до 1 : 50 у женщин, рожающих в возрасте старше 40 лет. У новорожденного отмечаются небольшая масса тела, вялость, слабый крик, понижен мышечный тонус, имеются множественные пороки развития внутренних органов. Если ребенок не умирает в раннем детстве, то становится заметно резкое отставание в умственном развитии.
Аномалии полового набора хромосом: синдром Шерешевского – Тернера (Х0), синдром Клайнфелтера (XXY), Х-трисомия (ХХХ) – обычно сопровождаются изменениями в строении половой системы, ее недоразвитием, снижением умственного развития, отсутствием потомства. Пол определяется наличием или отсутствием Y-хромосомы. Генотип Y0 несовместим с жизнью (летален).
Некоторые из наследственных болезней связаны с нарушениями метаболизма (биохимическими аномалиями). Примером таких болезней является альбинизм – наследственное отсутствие синтеза в организме пигмента меланина. Кожа, радужка таких особей лишены окраски, сквозь них просвечивают сосуды, волосы бесцветные. Частота альбинизма в популяции 1 : 20 000 – 1 : 40 000. Другим примером наследственной болезни с биохимическими проявлениями является фенилкетонурия. При этом заболевании одна из аминокислот – фенилаланин не превращается в тирозин. В результате в организме образуется мало адреналина, меланина, задерживается умственное развитие, с мочой выделяются продукты окисления фенилаланина. Это заболевание – пример того, что наличие дефектного гена не обязательно приводит к развитию фенотипического признака (в случае наследственной болезни – патологического). Если по результатам определения кетокислот в моче новорожденному ставят диагноз фенилкетонурии, то использование диеты, исключающей фенилаланин, и назначение при необходимости тирозина способствуют развитию фенотипически здорового человека.
Помимо генетических причин, разнообразные факторы могут повреждать уже развивающийся зародыш. Они также могут вызвать его гибель или привести к формировании патологии, которая относится к группе врожденных заболеваний. Само действие таких факторов на развивающийся организм называют эмбриотоксическим, а после формирования его как плода – фетотоксическим. Особое название имеют факторы, эффект которых приводит к формированию пороков развития, врожденных уродств, – это тератогенные воздействия. Особенностью их влияния на организм является зависимость от срока беременности. Наиболее опасны тератогенные воздействия в сроки закладок основных систем организма и внутренних органов: 18–21-й день с момента оплодотворения (нервная система), 25–38-й день (сердце и сосуды) и т. д.
Задания для самопроверки знаний
1. Охарактеризуйте основные факторы, определяющие реактивность конкретного человека. Правильно ли считать реактивность человека при любой болезни патологической?
2. Выберите правильные ответы. Реактивность бывает: а) физиологическая; б) молекулярная; в) инфекционная; г) постинфекционная; д) патологическая; е) идиопатическая.
3. Известно, что лица с подвижным, сильным, неуравновешенным типом высшей нервной деятельности (холерики) чаще подвержены острым заболеваниям, нередко с атипичным течением и осложнениями. У лиц со слабым, малоподвижным, неуравновешенным типом (меланхолики) часто наблюдается мало-и бессимптомное течение болезни с переходом в хронические формы. Какие понятия необходимо использовать для объяснения данного наблюдения? Как, вероятнее всего, будет протекать заболевание у сангвиников? флегматиков?
4. Существует два противоречивых мнения о реактивности детей первого года жизни. Первое: реактивность явно меньше и беднее, чем у взрослых. Взрослые могут реагировать способами, недоступными детям. Второе: реактивность гораздо ярче и разнообразнее, позволяет адаптироваться к внеутробной жизни, вырасти, обучиться, что недоступно взрослому. С учетом представления о реактивности и резистентности сформулируйте компромисс. Какова в сравнении резистентность взрослого и детского организма?
2. Выберите правильные ответы. Реактивность бывает: а) физиологическая; б) молекулярная; в) инфекционная; г) постинфекционная; д) патологическая; е) идиопатическая.
3. Известно, что лица с подвижным, сильным, неуравновешенным типом высшей нервной деятельности (холерики) чаще подвержены острым заболеваниям, нередко с атипичным течением и осложнениями. У лиц со слабым, малоподвижным, неуравновешенным типом (меланхолики) часто наблюдается мало-и бессимптомное течение болезни с переходом в хронические формы. Какие понятия необходимо использовать для объяснения данного наблюдения? Как, вероятнее всего, будет протекать заболевание у сангвиников? флегматиков?
4. Существует два противоречивых мнения о реактивности детей первого года жизни. Первое: реактивность явно меньше и беднее, чем у взрослых. Взрослые могут реагировать способами, недоступными детям. Второе: реактивность гораздо ярче и разнообразнее, позволяет адаптироваться к внеутробной жизни, вырасти, обучиться, что недоступно взрослому. С учетом представления о реактивности и резистентности сформулируйте компромисс. Какова в сравнении резистентность взрослого и детского организма?