Механизмы клеточного повреждения при шоке

Для клеток важнейшими питательными веществами являются кислород, глюкоза, вода, электролиты, аминокислоты, липиды, витамины и микроэлементы. Разные ткани утилизируют субстраты по-разному: мозг предпочтительно потребляет глюкозу, печень и почки – жирные кислоты, мышцы метаболизируют жирные кислоты при наличии кислорода и используют запасы гликогена при гипоксии.

Энергозависимым процессом является поддержание фосфолипидного бислоя клеточных мембран. При низкоэнергетическом состоянии фосфатидилсерин, который нормально обращен внутрь бислоя, выходит наружу и становится активатором системы комплемента и других медиаторов острого воспаления. В мышечной ткани через 60 мин аноксии возникает деформация клеточных мембран, видимая под электронным микроскопом, через 4 час аноксии развиваются необратимые повреждения клеточных мембран.

Критическим для жизнедеятельности клеток является поддержание внутриклеточного К+ и предупреждение поступления в клетку Na+. Определенный пул АТФ в клетке является, вероятно, ключевым фактором для функционирования Na,K-ATФaзной - клеточной электролитной помпы. Перераспределением электролитов между клетками и внеклеточным пространством объясняется возникновение гипонатриемии и гиперкалиемии у тяжелых больных, это состояние обозначается как «синдром клеточной слабости». Повреждение клеточных мембран приводит к нарушению мембран-связанных клеточных рецепторов для таких гормонов, как глюкагон и инсулин, что объясняет «гормональную резистентность» в критических состояниях. При прогрессировании клеточного отека увеличивается проницаемость мембран и компоненты цитозола в зависимости от молекулярной массы начинают выходить из клеток во внеклеточное пространство, включая плазму крови. Повышение клеточных ферментов в сыворотке используется, в частности, как маркеры повреждения разных клеточных популяций.

В ядре при шоке хроматин собирается в глыбки и располагается по периферии ядра, активность РНК-полимеразы уменьшается. Гладкий и шероховатый эндоплазматический ретикулум набухает, рибосомы срываются с мембран. В результате снижается синтез белка. Так как повреждение структуры внутриклеточных органелл и биосинтез белка – энергозависимые процессы, то эти изменения отражают в первую очередь снижение энергообразования при шоке. В ранний период энергозависимого повреждения клеток лизосомы не активны, так как их активация требует энергии. Однако внутриклеточный ацидоз и накопление лактата способствуют разрыву лизосомальных мембран, выходу лизосомальных гидролаз в цитозол и необратимым клеточным повреждениям и аутолизу.