Эсийн гэмтлийн шалтгаан

Мэс засал
Orgilbold bayartsogt

Хэвийн нөхцөлд эсүүдийн гоместаз болон үйл ажиллагааны хэлбэлзэл тогтвортой байдалд хадгалагддаг. Үүнд:

  1. ДНХ-г хэвийн хадгалах: (нуклейн хүчил, уураг, өөх тос буюу липид болон карбогидратын нийлэгжил)
  2. Энзимийн хэвийн агууламж (тооны болон чанарын): хэвийн үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагтай
  3. Бодис болон хүчил төрөгчийн хангалттай хэрэгцээ

Эдгээр үйл ажиллагаа нь бүгд бусадтайгаа нарийн холбоотой байдаг. Эсийн гэмтлийн нөлөө үр дагавар нь гэмтлийн талбай болон гэмтлийн хэлбэрээс хамаарна.

Энэ сэдэвт эсийн гэмтлийг тусгасан бөгөөд эсийн дасан зохицол, болон гэмтэлд хариулах үйлдлүүдийг бичээгүй.

Эсийн гэмтлийн үндсэн хэлбэрүүдэдийг дараах байдлаар ангилж болно.

  1. Хомсдлын: эсэд хэрэгцээтэй бодис дутагдах
  2. Хордолтын: ямар нэг бодис эсэд нөлөөлж үйл ажиллагааг алдагдуулах
  3. Гэмтэл: эсийн бүтэц эвдрэх

Хомсдолын эмгэг

Эсийн амьдралын явцад бодис болон энергийн хангамж үргэлж чухал байдаг. Эдгээр нь дутагдахад үйл ажиллагаа алдагдаж эсийн гэмтлийн шалтгаан болдог.

  1. Тэжээлийн хомсдол:
    • Анхдагч тэжээлийн хомсдол: Хоол тэжээлээр авах тэжээлийн хомсдол жишээ нь: тиамин (витамин В1) нь хэвийн үед эдийн карбогидратын метаболизмд зайлшгүй шаардлагатай, гэтэл дутагдал нь мэдрэлийн эдийн гэмтлийн шалтгаан болдог)
    • Хоёрдогч дутагдал: хоолоор тэжээлийн бодис орж ирэх ч түүнийг хэрэглэх чавдаргүй болох (ж нь: малабсорбци хам шинж)
  2. Генетикийн гажиг
    • Бодисын солилцооны зохицуулга буурах
    • Бодисын солилцооны нийлэгжил буурах (ж нь: хорон анеми)
  3. Халдвар: эсийн тэжээлийн бодисын өрсөж хэрэглэх (ж нь: вирусын халдвар)
  1. Хүчилтөрөгчийн дутагдал

Гипокси гэдэг нь агаар дахь хүчилтөрөгч бага байх, амьсгалын замын ишеми, ишеми (ж нь: цусны эргэлтийн эмгэгийн улмаас цусны урсгал буурах), цус багадалт, хаван болон эс хүчилтөрөгчийг ашиглах чадвар алдагдахтай холбоотой хүчилтөрөгчийн хэмжээ хангалтгүй болсноос үүсч буй байдал юм. Ишемийн үед хүчилтөрөгч хүргэлт буурсан болон бодисын солилцооны эцсийн бүтээгдэхүүн зайлуулалт буурсан байдаг онцлогтой. Хавангийн үеийн гипокси нь хүчилтөрөгч эд эс рүү нэвчих чавдар буурснаас нөхцөлдөнө. Гиперметаболитын үед хүчилтөрөгч зөөвөрлөлт болон амьсгалын хэвийн үйл ажиллагаагаар хангагдахаас илүү их хүчилтөрөгч шаардлагатай болсноос үүсдэг. Гипокси нь эсийн үхэл болон бусад гэмтлийн ерөнхий шалтгаан болдог.  Жишээ: хор нь эсийн хүчилтөрөгчийн ашиглалтыг саатуулдаг. Биеийн байдал тухайлбал хүйтэн нь цусны урсгалыг бууруулах болон хүчтэй судас агшаагч нөлөө үзүүлснээс гипокси үүсгэнэ.

Гипокси нь эсийн энергийн дутагдлын шалтгаан болж үйл ажиллагаа болон бүтцийн бүрдэлд сөргөөр нөлөөлдөг. Эхлээд дасан зохицох механизм идэвхиждэг үүнд: hypoxia inducible factor-1 (HIF-1)-ийн нийлэгжих, судас өргөсөх, гликолиз, эритропоэз болон исэлдэн фосфоржилт, АТФ, АМФ ихсэх.

Эс дэх хүчилтөрөгчийн хэмжээ унах нь исэлдэлтийн метаболизм зогсох болон эсийн анаэроб метаболизм идэвхжих, хязгаарлагдмал гликогений нөөцөө зарцуулах зэрэг эс амьд үлдэх үндсэн үйл ажиллагаанууд явагдана. Эс лактат хуримтлагдаж рН багасдаг. рН багасах нь эсийн дотоод бүтцэд маш хүчтэй нөлөөлдөг. АТФ буурахад эрт илрэх шинж бол мембраны энерги хамааралт (Na+/K+) ATPase шахуургын дутагдлаас болж эс хавагнах юм. Энэ шахуургын үйл ажиллагаа буурахд эс доторх Кали буурч, натри болон ус эсэд хуримтлагддаг. Эс рүү ион болон шингэн шилжих нь эндоплазмын торны өргөсөл, митохондрийн үйл ажиллагаа буурах болон мембраны нэвчимхий чанар нэмэгдсэнтэй холбоотой байдаг. Яг эн үе бол ишемийн эргэх боломжтой үе бөгөөд хэврээ хүчилтөрөгийн хангамж сайжирвал байдал эргэн сайжирна. Хэрвээ хүчилтөрөгчийн хангамж сайжрахгүй бол эсийн хэт нэвчимхий мембранаар өвөрмөц энзим, уураг болон рибонуклейн хүчил алдагдаж үл эргэх байдал үүсдэг. Лизосомын мембран гэмтсний дүнд лизосомын эсийн бүрдлийг задлагч энзим цитоплазмруу алдагддаг. Эсийн гаднах шингэн рүү эсийн нэвчимхий мембранаар болон задралаар эс доторх энзим алдагдах нь эсийн гэмтэл болон үхлийг үнэлэх эмнэлзүйн илрүүлэгт хэрэглэгддэг. Эдгээр энзим нь цусанд орж лабораторын тестээр илэрдэг (элэгний эсийн гэмтлийн үед аспартат, аланин-аминтрансфераза, зүрхний булчингийн эсийн гэмтлийн үед креатин киназа болон β-гидроксибутират дегидрогеназа).

Гипокси нь ишемийн бусад эмгэг механизмын улмаас үүсч болно үүнд: реперфузи, гиперперфузи ба хоёрдогч гипоперфузи, болон цитозолийн калци нэмэгдэх. Реперфузийн гэмтэл үүсэхэд лейкоцит, ялтас эс, хавсарга болон тэдгээрээс ялгарсан медиаторууд гол үүрэгтэй оролцдог.

Ишемийн дараах гиперперфузи нь геморраги болон хавангийн улмаас реперфузийн гэмтэл үүсэхэд оролцдог. Ишемийн дараах гиперперфузийн дараа хоёрдогчоор гипоперфузийн үе тохиолддог. Ишеми нь эсийн мембранаар калцийг оруулж мөн митохондри болон эндоплазмын торонд нөөцлөгдсөн калцийн ялгарлыг өдөөж цитозолийн калцийг ихэсгэдэг (хэвийн үед мембраны энерги хамааралт Ca2+/Mg2+ ATPase солилцооны тогтолцооны дүнд эсийн доторх калци эсийн гаднаас бага байдаг). Калци ихэсснээр цаашид тодорхой энзимүүдийг идэвхжүүлж эсийн мембран, эсийн амьдралын уургууд болон ДНХ-д аюултай нөлөө үзүүлдэг.

Хордлого

Эсийн хордолт буюу хордлого нь эсийн хэвийн үйл ажиллагааг өөрчилдөг эсийн гэмтлийн өөр нэг механизм юм. Хорыг экзогений болон эндогений гэж гарал үүслээр нь ангилдаг.

  • Экзогений хор
    • Биологийн бус хор: химийн бодисууд
    • Шууд хордуулдаг: эс хордуулагч эмүүд, CCl4
    • Санаандгүй тун хэтрүүлэх эсвэл амиа хорлох: эмчилгээний эм, хүнд метал
  • Биологийн хор
    • Амьд организмаар үүссэн хор, ихэнх тохиолдолд бичил биет (бактери, протоза, мөөгөнцөр)
    • Бактерийн хорыг 2 хэлбэрт ангилдаг:
  1. Экзотоксин:
    1. эсийн доторх уургийг рибозжуулагч (холера токсин, дифтери токсин г.м)
    2. энзимийн үйлдэл үзүүлж эсийн мембраныг гэмтээдэг: клостридиум перфринген г.м
    3. нейротрансметарыг саатуулагч: (C. botulinum, C. Tetani г. м)
  2. Эндотоксин (липополисахарид)
    1. Үрэвслийн медиаторуудыг үүсгэдэг: цитокин, NO, арахидоны хүчилийн метаболизм
    2. Эсэд шууд үйлчилдэг

Эндогений (дотоод) хор нь янз бүрийн замаар үүсч болно.

  1. Шууд: удамшлын өчнүүд
  2. Шууд бус: орчны нөлөөгөөр мутацид орсон генийн бүтээгдэхүүн нь дотоод хоронд орно.

Цацраг туяа

Цацраг туяа нь амьд эсэд маш аюултай нөлөөтэй. Цацраг туяагаар эсийн гэмтэл үүссэн тохиолдолд дараах нийтлэг өөрчлөлт гардаг:

            Натри болон кали зөөвөрлөх механизм алдагдаж эсийн эзэлхүүний өөрчлөлт гардаг

            Паранхими эсүүдэд триглицирид хуримтлагдаж өөхөн эсээс том болдог (элэг, зүрх, бөөр)

Цацраг туяа нь эд өвөрмөцөөр гэмтээдэг. Хамгийн мэдрэг эрхтэнүүдэд: ясны чөмөг, төмсөг, өндгөвч, хөх, өсөлтийн бүс болон болор ордог.

 Чөлөөт радикаль

Гадна тойрогтоо ганц хослоогүй электронтой атом эсвэл молекулыг чөлөөт радикал гэдэг. Энэ үед энэ нь маш идэвхтэй бөгөөд эсийн дотно болон гадна молекултай урвалд орж тасралтгүй  тогтолцоог үүсгэх боломжтой. Эсийн дотор болон гаднах орчинд чөлөөт радикал хэвийн үед үүсч байдаг бөгөөд үүнийг хоргүйжүүлэх энзимүүд: супероксидисмутаз, каталаз, пероксидаз, эмнзимийн бус: витамин Е, аскорбины хүчил, цистейн г.м тогтолцоогоор засагдаж байдаг. Мөн тухайлбал фагоцит эсүүд бактерийг устгахад чөлөөт радикалыг үүсгэж ашигладаг.

Чөлөөт радикал эсийн гэмтлийн өөр өөр хэлбэрүүдэд ерөнхий эффетор байж болзошгүй. Ихэнх чухал жишээнд: үрэвсэл, туяаны гэмтэл, хүчилтөрөгч болон озоны хордлого, атерогенез, наслалт, зарим эмээр болон химийн бодисоор өдөөгдсөн гэмтэл (ж нь: CCL4), миокардийн шигдээс, тамхины хор (их хэмжээний чөлөөт радикал болон NO агуулдаг), карциногенез, Паркинсоны өвчин (допамин пероксидаци) гэх мэт багтдаг.

Чөлөөт радикалын эмгэгшүүлэх үйлдэл нь хоргүйжүүлэх тогтолцооны чадамжаас давж их хэмжээгээр үүсэхэд тохиолддог. Эмгэгшүүлэх үндсэн механизмд:

  • Эсийн мембраны ханаагүй липидүүдийг исэлдүүлэх болон митохондрит калцийн хуримтлагдалт бүхий калцийн эмгэг зөөвөрлөлт
  • Уургийн болон ДНХ-ийн гэмтэл
  • Эсийн дотор болон гаднах зайд ус болон ионы молекул урвалд орох

 Прионы нөлөөгөөр эс гэмтэх

Прион бол хувиралд орсон хэвийн PrPС (прионы уураг руу хувирсан) уураг юм. Прионы мРНХ эсийн цөмд үүсч, бөөмөөс гаран барзгар эндоплазмын торон дээрх рибосомд очиж прионы уураг нийлэгждэг. Тэндээсээ Гольджийн бүрдэлд очиж боловсорч дуусснаар цэврүү дотор эсийн гадагш зөөвөрлөгдөн гардаг. Тэдгээр нь полимержиж эцэст нь хөх ягаан ширхэг (амлойд) байдлаар илэрдэг.

Прионы халдварлах зам нь вирустай төстэй ч нуклейн хүчилд орохгүй, үрэвсэл буюу дархлаанд танигдахгүй, ямар нэгэн нөхцөлд идэвхжихгүй, идэвхигүй хэвийн бактери эсвэл вирус юм. Гэвч эсэд  PrPc (prion protein cellular) буюу прионы уураг хуримтлагддаг. Энэ нь тархи нугасанд нөлөөлж  прионы өвчний (тухайлбал: Creutzfeldt-Jakobs disease, Gerstmann-Straussler-Scheinker syndrome, Kuru disease, Fatal familial insomnia, Alpers disease) шалтгаан болдог.

Гэмтэл

Физикийн нөлөөллөөр эс гэмтэж болно. Гэмтэл хөнгөн бол эсийн үйл ажиллагаанд л нөлөөлдөг бол, хүнд гэмтсэн тохиолдолд эс бүрэн устаж үгүй болно. Физикийн хүчин зүйлд:

  • Температурын нөлөө
    1. Хүйтний нөлөөгөөр гэмтэх
      • Хөлдөж эс гэмтэх: эсийн цитоплазмын уснаас мөсний талст үүсэх болон эсийн нэвчүүлэх чадвар буурдаг.
      • Гипотерми: эдэд гипокси үүсснээр эс гэмтдэг.
    2. Дулааны нөлөөгөөр эс гэмтэх: Халуун нь эсийн уургийн бүтцийн гэмтлийн шалтгаан болдог:
      • Халуун обьекттэй шууд эсвэл ойртосноос
      • Нарны туяанд
      • Цахилгаан гүйдэл
      • Ионжсон туяаны өндөр тунд өртөх

Гипертерми: цусны урсгалыг буруулснаас болон шингэн-электролитын алдагдалд хүргэснээр эс гэмтдэг.

  • Бичил биетний халдвар
    • Энзми ялгарууслнаар эс эсвэл холбогч эдийн задрал үүсгэх
    • Вирус нь эсийн мембраны гэмтлийн шалтгаан болдог
    • Том бичил биетэн (протозоа) өөрийн сонгомол эсийг гэмтээдэг (хумхаагийн плазмодиум нь цусны улаан эсэд орж задралд хүргэдэг )
  • Механик даралт
    • Биеийн гадаргуу дээр
    • Биеийн доторх (хурдан томорч буй хавдар, артерийн аневризм, өндөр дуу авиа)
  • Дархлааны нөлөөгөөр гэмтэх
    • Эсийн гадаргуу дээрх антиген эсрэгбиетэй холбогдон харилцан үйлчилснээр:
      • Эс үхнэ
      • Эсийн мембранд нүх буюу суваг үүсгэснээр мембраны хоригийг устгадаг.
    • Хавсарга хамааралт эсийн гэмтэл: Эсрэгбие-антигений бүрдэлтэй хавсарга харилцан үйлчилж эсийг хайлуулдаг.

Эдгээр олон шалтгаанаар эс гэмтэх ч гэмтээгчийн эсрэг тэмцэх олон механизм байдаг тул эс, эд, бие махбод үйл ажиллагаагаа тэнцвэртэй хадгалж чаддаг.