кого состояния (денатурация); распад крупных, более сложных молекул на мелкие, менее сложные; выравнивание концентрационных градиентов как между клеточными отсеками, так и между клеткой и внеклеточной средой.

11.4. Чем принципиально отличаются два патогенетических

варианта повреждения клетки: насильственный и цитопатический?

Насильственное повреждение развивается при действии на исходно здоровую клетку физических, химических и биологических факторов, интенсивность которых превышает обычные возмущающие воздействия, к которым клетка адаптирована.

Нитопатический вариант возникает в результате первичного нарушения защитно-компенсаторных гомеостатических механизмов клетки. В этом случае факторами, запускающими патогенетические механизмы повреждения, являются естественные для данной клетки возмущающие стимулы, которые в этих условиях становятся повреждающими. К цито-патическому варианту относятся все виды повреждения клетки, вызываемые отсутствием каких-либо необходимых ей компонентов (при гипоксии, голодании, гипо- и авитаминозах, антиоксидантной недостаточности, генетических дефектах, нервно-трофическое и др.).

11.5. Какие изменения на молекулярном уровне имеют большое значение в патогенезе повреждения клетки?

Можно выделить 6 групп молекулярных механизмов, играющих важную роль в патогенезе повреждения клеток: липидные (пероксидное

103

окисление липидов, активация мембранных фосфолипаз, детергентное действие свободных жирных кислот), кальциевые, электролитно-осмо-тические, ацидотическиё, протеиновые и нуклеиновые.

11.6. В чем сущность пероксидного окисления липидов?

Пероксидным окислением липидов (ПОЛ) называется свободнорадикальное окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав фосфолипидов клеточных мембран.

Инициаторами ПОЛ являются свободные радикалы, среди которых наибольшее значение имеют: -02" (Н02-) — супероксидный радикал; ОН' — гидроксильный радикал; Н' — водородный радикал; 02 — синглетный (возбужденный) кислород.

11.7. Какие реакции лежат в основе инициации пероксидного

окисления липидов?

Появившийся в клетке первичный свободный радикал (А') взаимодействует с молекулой ненасыщенной жирной кислоты (ЯН), в результате чего образуется свободный радикал этой кислоты (К') и молекулярный продукт реакции (НА):

А' + RH -> R' + ЕА.

Образовавшийся свободный радикал жирной кислоты взаимодействует с молекулярным кислородом, всегда содержащимся в клетке, в результате чего появляется пероксидный радикал этой кислоты («00'):

R' + 02 -> ЮО'.

Пероксидный радикал, в свою очередь, вступает во взаимодействие с находящейся рядом новой молекулой ненасыщенной жирной кислоты. В ходе этой реакции образуется гидропероксид (ЖЮН) и новый свободный радикал:

R00* + ЙН -> «ООН + R'.

Следует отметить две важные особенности ПОЛ. Первая состоит в том, что реакции ПОЛ имеют цепной характер. Это означает, что в ходе реакций ПОЛ не происходит уничтожение свободных радикалов и в процесс вовлекаются все новые и новые молекулы ненасыщенных жирных кислот.

Вторая особенность — это разветвленный характер ПОЛ. Другими словами, в реакциях ПОЛ в возрастающем количестве появляются свободные радикалы, источником которых являются сами промежуточные продукты ПОЛ. Примером может служить образование свободных радикалов из гидропероксидов липидов при их взаимодействии с имеющимися в клетке металлами переменной валентности:

ROOH + Fe2+ ДО* + ОН" + Fe3+.

Ввиду того, что в ходе многих нормально протекающих биохимических реакций образуется небольшое количество свободных радикалов, в клетке существует постоянная опасность активации ПОЛ. Однако в естественных условиях этого не происходит, поскольку клетка располагает механизмами антиоксидантной защиты, благодаря которым достигается инактивация свободных радикалов, ограничение и торможение ПОЛ.

11. В. Какими антиоксидантными системами располагают клетки?

I. Ферментные антиоксидантные системы:

1. Супероксиддисмутазная.

Компоненты: супероксиддисмутаза (СОД), каталаза. Назначение: инактивация супероксидных радикалов (Н02 ):

но; + но; —^^д—> Н202 + 02;

2Н202 —> 2Н20 + 02.

Нарушения: приобретенные расстройства синтеза ферментов, дефицит меди и железа.

2. Глутатионовая.

Компоненты: глутатион (Г), глутатионпероксидаза (ГП), глутати-онредуктаза (ГР), НАДФ-Н2.

Назначение: инактивация и разрушение гидропероксидов липидов:

2ГН + ЮОН —21_>Г - S - S - Г + КОН + Н20; НАДФ-Н2 +r-S-S-T—2->НАДФ + 2ГН; НАДФ + 2Н+ +2е" ф°Р""т"та^""°го°"'°и >НАДФН2.

104

105

Нарушения: наследственно обусловленные и приобретенные нарушения синтеза ферментов, дефицит селена, нарушения пентозного цикла (уменьшение образования НАДФ-Н2).

II. Неферментные антиоксид анты:

1. "Истинные" антиоксиданты.

Компоненты: токоферолы, убихиноны, нафтохиноны, флавоноиды, стероидные гормоны, биогенные амины.

Назначение: инактивация свободных радикалов жирных кислот:

R0'2 + InU -> ЮОН + In',

где In — антиоксидант; In — свободный радикал этого антиоксиданта, обладающий