DOCX (1123295), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Желудочно-кишечный синдром. Наиболее радиочувствительным отделом кишечника является тонкая кишка. Кишечные ворсинки представляют собой пальцевидные выпячивания слизистой, наибольшее количество ворсинок находится в тощей кишке. У основания ворсинок расположены т.н. кишечные крипты - на дне находятся железистые клетки, продуцирующие кишечные ферменты, и генеративные (стволовые) клетки, предназначенные для восполнения эпителиальных клеток крипт и ворсинок. Клетки крипт и относящихся к ним ворсинок образуют единую систему обновления клеток, находящуюся в состоянии устойчивого равновесия. Область клеточной пролиферации расположена на стенках крипты. Клетки, постепенно делясь и созревая, мигрируют вверх по криптам к ворсинкам. Процесс пролиферации и созревания клеток занимает 0,54 суток. Время существования функционально зрелых клеток эпителия варьирует для разных отделов тонкой кишки и составляет ориентировочно у человека 34 суток, у крысы – 23 суток, у мыши – 12 суток. Обновление клеток в тонкой кишке происходит наиболее быстро.
Клетки слизистой тонкой кишки (а точнее – активно пролиферирующие клетки, расположенные в криптах) являются весьма радиочувствительными. Стволовые клетки слизистой кишечника менее чувствительны к действию ионизирующих излучений, чем кроветворные стволовые клетки, но пролиферация клеток слизистой осуществляется быстрее, чем кроветворных клеток. Поэтому поражение (гибель) клеток крипт кишечника происходит при более высоких дозах облучения, но в более ранние сроки после облучения, чем это характерно для кроветворных клеток. Более раннему проявлению радиационного эффекта способствует также тот факт, что в поражение эпителия слизистой кишечника вносит существенный вклад не только репродуктивная, но и интерфазная гибель клеток. В результате после облучения в дозах, превышающих 10 Гр, практически полное опустошение крипт осуществляется на 12 сутки, а ворсинок – на 34 сутки. Наиболее радиочувствительным отделом тонкой кишки является двенадцатиперстная кишка.
Опустошение эпителия слизистой тонкой кишки приводит 1) к резкому подавлению процессов всасывания питательных веществ в тонкой кишке, 2) к нарушению баланса жидкостей и электролитов, 3) к развитию инфекции вследствие поступления в кровь и затем в различные органы и ткани кишечных бактерий. Для кишечного синдрома характерны такие проявления как анорексия, обильная диаррея в простой или кровавой форме, рвота, потеря веса, непереваривание пищи, глубокое обезвоживание, уменьшение количества натрия в организме, вялость и слабость. При относительно высоких дозах отмечаются также геморрагические явления в желудочно-кишечном тракте. Гибель большинства млекопитающих при кишечном синдроме наступает через 35 суток (в среднем – 3,5 суток), у человека – через 815 суток.
Уменьшение числа клеток слизистой можно наблюдать даже при дозе облучения 12 Гр, но быстро восстанавливается до нормального уровня.
Ткани, состоящие из непролиферирующих клеток (например, нервная ткань) являются гораздо более устойчивыми к действию облучения (т.е. радиорезистентными). Пример этому – церебральный синдром лучевого поражения, обусловленный поражением центральной нервной системы и развивающийся лишь при огромных дозах облучения.
Билет 24
Структурная организация мембран. Характеристики мембранных белков и липидов.
Биологическая мембрана ограничивает цитоплазму и большинство внутриклеточных структур, а также образует единую внутриклеточную систему канальцев, складок и замкнутых полостей. Толщина мембран редко больше 10,0 нм, однако из-за плотной упаковки белков и липидов, а также большой общей площади составляют обычно больше половины массы сухих клеток.
Построены в основном из белков, липидов и углеводов. Доля углеводов 10-15 %, они связаны либо с молекулами белка (гликопротеины), либо с молекулами липидов (гликолипиды). В мембранах различного происхождения содержание липидов колеблется от 25 до 75 % по массе по отношению к белку.
Липиды мембран относятся к трем основным классам:
глицерофосфатиды (фосфолипиды), сфинго- и гликолипиды, стероиды.
Мембранные липиды имеют сравнительно небольшую полярную (заряженную) головку и длинные незаряженные (неполярные) углеводородные цепи. Цвиттерионные липиды - фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин и сфингомиелин. Их головки несут положительный и отрицательный заряд и при нейтральных pH электронейтральны.
Фосфатидилсерин и фосфатидилинозит имеют по одному, а кардиолипин - два нескомпенсированных отрицательных заряда.
Жирные кислоты, входящие в состав липидов биологических мембран, обычно имеют от 14 до 22 углеродных атомов. Углеводородные цепи могут быть полностью насыщенными либо содержать несколько двойных связей (обычно во втором положении глицеринового остатка). Двойные связи почти всех жирных кислот находятся в цис-конформации. Состав внутреннего наружного слоев может различаться.
Белковый состав: большинство мембран содержит большое число различных белков, молекулярная масса которых колеблется от 10 000 до 240 000.
Белки либо частично, либо целиком погружены в липидный слой мембран или пронизывают его насквозь. Это происходит в зависимости от степени гидрофобности, числа и локализации гидрофобных аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Наиболее слабо связаны с мембраной так называемые периферические белки, которые удерживаются в мембране за счет слабых, в основном неэлектростатических, взаимо-действий. Белки, сильно связанные с липидами и глубоко погруженные в липидный слой, так называемые интегральные белки, составляют основную массу мембранных белков. Обычно в полипептидных цепях этих белков много неполярных аминокислотных остатков.
В функциональном отношении мембранные белки подразделяются на: ферментативные, транспортные и регуляторные. Выделяют также структурные белки, которые выполняют в основном «опорно-строительные» функции.
О воде (не надо, но вдруг): мембранную воду подразделяют на связанную, свободную и захваченную. Внутренняя связанная вода наименее подвижна, находится в виде одиночных молекул в углеводородной зоне мембран. Основная часть связанной воды -вода гидратных оболочек. Они образуются главным образом вокруг полярных частей молекул липидов и белков. Гидратные оболочки основных структурообразующих липидов состоят обычно из 10-12 молекул воды. Эта вода осмотически неактивна, не способна растворять какие-либо вещества.
По подвижности: свободная вода подвижнее слабосвязанной, а та подвижнее гидратной.
Свободная вода входит в состав мембран в виде самостоятельной фазы и обладает изотропным движением, характерным для жидкой воды. (В изотропной среде направление движения поверхности фиксированной фазы совпадает с направлением движения энергии световой волны.) Захваченная вода (в центральной части мембран между липидными бислоями) подвижна, как и жидкая свободная вода, но медленно обменивается с внешней водой из-за физической разобщенности.
Альтернативный ответ:
Химический состав мембраны
Достаточно высокое содержание липидов, они составляют мембранную матрицу; белки составляют вариабильную часть; углеводы в виде гликопротеидов и гликолипидов. В мембране всегда находится небольшое кол-во воды (важная роль).
Липиды мембраны:
Классификация
I. Классы:
1. Липиды – производные глицерина. Кефалины – фосфодиэтаноламин, Лецитин – фосфатидилхолин.
2. Липиды – производные сфингозина. Сфингомиолин, цереброзиды.
3. Стерины – холестерин, β-ситостерин, эргостерин, зимостерин и т.д.
4. Минорные липиды - β-каротин, витамин К.
II. Группы:
1. Нейтральные липиды – холестерин, триглицериды.
2. Цвиттерионы – 2 заряда диполя – фосфотидилэтаноламин, фосфотидилхолин.
3. Липиды – слабые кислоты, фосфотидилсерин.
4. Липиды – сильные кислоты – фосфотидиловые кислоты и сульфокислоты.
Мембранные белки
С трудом поддаются выделению, многие вообще не выделяются без нарушения структуры. Белки в мембране отличаются большим разнообразием. Большинство белков в мембране находятся в виде клубка, 30% белков могут находится на поверхности мембраны в виде спирали. Существует несколько классификаций мембранных белков:
I. Функциональная классификация
1. ферментативные,
2. транспортные,
3. рецепторные,
4. каналообразующие,
5. воротные,
6. структурные.
II. Классификация по локализации по отношению к липидам.
1. интегральные,
2. периферические.
Интегральные белки погружены в мембрану или пронизывают ее насквозь. Периферические белки на поверхности мембраны и слабо связаны с ней – слабые взаимодействия. На поверхности интегральных белков имеется значительно меньше участков, несущих электрический заряд, чем на поверхности периферических белков.
Вандеркой и Капалди 1972 г. – все аминокислоты делятся на полярные, неполярные и промежуточные. Полярность а-к первой группы приняли за 1, полярность а-к второй группы – за 0, полярность а-к третьей группы – за ½. Изучили состав периферических и интегральных белков: 20 видов мембранных белков: средняя полярность всех белков равна 0,46; интегральные белки имеют полярность от 0,3 до 0,4; периферические белки имеют полярность от 0,41 до 0,53.
Углеводы мембран
В связанном виде не встречаются. В состав мембранных углеводов входят следующие сахара:
- Д-галактоза,
- Д-глюкоза,
- ацетилглюкозамин,
- ацетилгалактозамин,
- Д-фруктоза,
- Д-манноза,
- Д-ксилоза.
Родопсин – гликопротеин оболочки сетчатки, состоит из углеводородной цепочки (4%), связанной с белками М=28000 Да. Гликопротеиды являются рецепторами для гормонов, медиаторов, пептидов и др. Большое кол-во гликопротеидов в вирусных оболочках (до 40% оболочки).
начало клеткам сначала пролиферирующего, затем созревающего и, наконец, функционального пула.
Терапевтические мероприятия: трансфузия нейтрофилов, трансфузия тромбоцитов, трансфузия эритроцитов (при анемии, обычно возникающей при обильных кровопотерях), мероприятия, направленные на ускорение восстановления костного мозга (введение цитокинов – низкомолекулярных регуляторных белков), трансплантация костного мозга (только аутологичного [собственного костного мозга, взятого перед облучением] или изологичного [от однояйцового близнеца]), переливание солевых растворов и глюкозы для компенсации утраты воды и электролитов, сопровождающей поражение кишечника, введение одновременно или последовательно нескольких антибиотиков широкого антибактериального действия (аминогликозиды, цефалоспорины, полусинтетические пенициллины) в максимальных дозировках (раннее назначение антибиотиков наиболее эффективно), введение средств, уменьшающих побочное действие антибиотиков.
неклеточные средства, увеличивающие свертываемость крови и прочность капилляров (эригем, дицинон и др.)
Лучевая болезнь человека. Определение острой и хронической лучевой болезни. Периоды и фазы острой лучевой болезни. Классификация острой лучевой болезни. Стохастические и детерминированные, генетические и соматические эффекты облучения, примеры.
Под лучевой болезнью человека понимают определённый комплекс клинических проявлений поражающего действия ионизирующих излучений на организм. Лучевая болезнь человека может принимать разнообразные клинические формы в зависимости от конкретных условий радиационного воздействия на организм.
Условия облучения характеризуются следующими основными факторами:
1) место расположения источника излучения по отношению к облучаемому организму (внешнее облучение или внутреннее облучение от инкорпорированных в организм радионуклидов);
2) вид ионизирующего излучения (гамма-, бета-, альфа-излучение и др.);
3) пространственное распределение дозы в организме (равномерное, неравномерное, тотальное, субтотальное, парциальное, местное);
4) временнóе распределение дозы (мощность дозы, кратковременное, фракционированное, пролонгированное, хроническое облучение);
5) доза облучения.
Различают 2 основные варианта лучевой болезни человека: острая лучевая болезнь (ОЛБ) и хроническая лучевая болезнь (ХЛБ). ОЛБ называют совокупность клинических синдромов, развивающихся при кратковременном (от нескольких секунд до 3 суток) облучении в дозах, превышающих 1 Гр на всё тело.
Острая лучевая болезнь делится на:
-
острую лучевую болезнь от относительно равномерного общего облучения («классический» вариант ОЛБ, реально встречается редко, возникает обычно при нахождении человека на значительном удалении от мощного источника проникающего ионизирующего излучения)
-
острую лучевую болезнь от относительно неравномерного общего облучения (наиболее часто встречающийся вариант ОЛБ, возникает при нахождении человека вблизи от источника ионизирующего излучения или при экранировании отдельных частей тела).
ОЛБ при относительно равномерном общем облучении. В течении ОЛБ различают 3 периода: период формирования, период восстановления, период исходов и последствий.
Период формирования ОЛБ, в свою очередь, можно разделить на 4 фазы:
-
фаза первичной реакции;
-
фаза кажущегося клинического благополучия (скрытая, или латентная, фаза);
-
фаза выраженных клинических проявлений (фаза разгара болезни);
-
фаза раннего (непосредственного) восстановления.
Фазность периода формирования наиболее четко проявляется при костномозговой форме и частично – при кишечной форме лучевой болезни. Первичная реакция возникает в зависимости от дозы через несколько минут или через несколько часов после облучения. Длится от нескольких часов до 3-4 сут. Показатели первичной реакции: тошнота; рвота (от однократной до многократной и неукротимой), особенно после приема жидкости; отсутствие аппетита; иногда ощущение сухости и горечи во рту; чувство тяжести в голове, головная боль, общая слабость, сонливость; шокоподобное состояние; падение артериального давления; кратковременная потеря сознания; понос; повышенная температура; в периферической крови в первые сутки после облучения наблюдается нейтрофильный лейкоцитоз и лимфопения. Фаза кажущегося клинического благополучия. Продолжительность этой фазы зависит от дозы: может длиться 30 суток (при дозах 1-2 Гр), может вообще отсутствовать (при дозах более 10 Гр). Термин «кажущееся клиническое благополучие» применяется в данном случае из-за отсутствия клинически видимых признаков болезни, хотя целый ряд клинических признаков наблюдается все же и в этой фазе, например: в ранние сроки латентной фазы наблюдается лимфопения; в средние или поздние сроки латентной фазы наблюдаются: орофарингеальный синдром (гиперемия и эрозия слизистых рта и глотки), выпадение волос (при облучении в дозах не менее 4 Гр); тромбоцитопения и нейтрофильная лейкопения; подавление ранних стадий сперматогенеза и т.д. Фаза выраженных клинических проявлений. В зависимости от дозы облучения может наступать либо уже на 1-2 сутки, либо на 5-7 неделе после облучения. Для этой фазы наиболее типичны инфекционные осложнения и кровотечения, протекающие на фоне глубокой нейтрофильной лейкопении и тромбоцитопении. При более высоких дозах – глубокие кишечные нарушения (энтерит, парез, непроходимость), расстройства центральной регуляции кровообращения, отек мозга. Фаза раннего восстановления начинается с 45-50 суток после облучения. Показателями начала фазы раннего восстановления являются: нормализация температуры тела; улучшение самочувствия; улучшение аппетита; начало восстановление массы тела; прекращение кровоточивости; постепенная нормализация морфологических показателей крови (числа лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов) – у выживших она начинается еще в фазе разгара болезни. Продолжительность фазы раннего восстановления