Некроз (Від грец. Nu-epsilon-kappa-rho-osigmaf- - мертвий) - це патологічний процес, відтворений у місцевій загибелі тканини в живому організмі в результаті якого-небудь екзо- або ендогенного її ушкодження. Некроз проявляється в набуханні, денатурації і коагуляції цитоплазматичних білків, руйнуванні клітинних органел і, нарешті, всієї клітини. Найбільш частими причинами некротичного пошкодження тканини є: припинення кровопостачання (що може призводити до інфаркту, гангрени) і вплив патогенними продуктами бактерій або вірусів (токсини, білки, що викликають реакції гіперчутливості, та ін.). Цей вид загибелі клітин генетично не контролюється.
Причини некрозу. Чинники, що викликають некроз:
- фізичні (вогнепальне поранення, радіація, електрика, низькі і високі температури - відмороження та опік);
- токсичні (кислоти, луги, солі важких металів, ферменти, лікарські препарати, етиловий спирт та ін.);
- біологічні (бактерії, віруси, найпростіші й ін.);
- алергічні (ендо- та екзоантигени, наприклад, фібриноїдний некроз при інфекційно-алергічних і аутоімунних захворюваннях, феномен Артюса);
- судинний (інфаркт - судинний некроз);
- трофоневротичний (пролежні, незагойні виразки).
Залежно від механізму дії патогенного фактора розрізняють:
- прямий некроз, зумовлений безпосередньою дією чинника (травматичні, токсичні та біологічні некрози);
- непрямий некроз, який виникає посередньо через судинну та нервово-ендокринну системи (алергічні, судинні і трофоневротичні некрози).
Морфологічні ознаки некрозу
Некрозу передує період некробіоза, морфологічним субстратом якого є дистрофічні зміни.
Ранні зміни: в початковому періоді некробіоза клітина морфологічно не змінена. Повинно пройти 1-3 години, перш ніж з'являться зміни, які розпізнаються при електронній мікроскопії або гістохімічно, і, принаймні, 6-8 годин, перш ніж з'являться зміни, які виявляються при світловій мікроскопіі- ще пізніше розвиваються макроскопічні зміни. Наприклад, якщо хворий з інфарктом міокарда помирає через декілька хвилин від моменту початку нападу стенокардії (біль при недостатньому припливі крові до міокарда), то на аутопсії не буде виявлено жодного структурного некроза- якщо ж смерть настає на 2-й день після гострого нападу, то зміни будуть очевидні.
Гистохимические зміни: приплив іонів кальцію в клітину тісно пов'язаний з необоротним пошкодженням і появою морфологічних ознак некрозу. В нормальній клітині внутрішньоклітинна концентрація кальцію складає приблизно 0.001 від концентрації його в позаклітинній рідині. Цей градієнт підтримується мембраною клітини, що активно транспортує іони кальцію з клітини.
Експериментально доведено, що при пошкодженні клітин в результаті ішемії або під впливом різних токсичних агентів, накопичення кальцію всередині клітин спостерігається тільки тоді, коли зміни незворотні. Кальцій активує ендонуклеази (гідроліз, розщеплення ДНК), фосфоліпази (руйнування мембран) і протеази (деструкція, перетравлення цитоскелета). Підвищення їхньої активності виявляється гистохимическими методами. Активність окисно-відновних ферментів (наприклад, сукцинатдегідрогенази) різко падає або зникає.
Зміни в ядрах: одним з важливих та наочних морфологічних ознак некрозу клітини є зміна структури ядра. Хроматин мертвої клітини конденсується у великі грудочки. Ядро зменшується в об'ємі, стає зморщеним, щільним, інтенсивно базофільним, тобто, забарвлюється в темно-синій колір гематоксиліном. Цей процес названий каріопікнозом (сморщиванием). Пікнотичне ядро може після цього розриватися на численні маленькі базофільні частинки (каріорексис) або піддаватися лізису (розчиненню) в результаті дії лізосомної дезоксирибонуклеази (каріолізис). Тоді воно збільшується в об'ємі, слабо забарвлюється гематоксиліном, поступово втрачаються контури ядра. При швидко розвивається некрозі ядро піддається лізису без пікнотичної стадії.
Цитоплазматичні зміни: приблизно через 6 годин після того, як клітина піддалася некрозу, цитоплазма її стає гомогенною і досить ацидофільною, тобто забарвлюється інтенсивно кислими барвниками, наприклад, в рожевий колір при фарбуванні еозином. Це - перша зміна, що виявляється при світловій мікроскопії, виникає в результаті коагуляції цитоплазматичних білків і руйнування (зникнення) рибосом. РНК рибосом надає базофільний відтінок нормальної цитоплазмі. Спеціалізовані органели клітини, наприклад, міофібрили в міокардіальних клітинах, зникають в першу чергу. Набухання мітохондрій і деструкція (руйнування) мембран органел викликають вакуолізацію цитоплазми. Нарешті, перетравлювання клітини ферментами, які вивільнюються з власних лізосом, викликає лізис клітини (аутоліз). Таким чином, в цитоплазмі відбувається коагуляція білків, змінюється в основному їх коліквацією.
Зміни міжклітинної речовини охоплюють як проміжну речовину, так і волокнисті структури. Найчастіше розвиваються зміни, характерні для фібриноїдного некрозу: колагенові, еластичні і ретикулярні волокна перетворюються на щільні, гомогенні рожеві, іноді базофільні маси, які можуть піддаватися фрагментації, розпаду на грудочки або лізису. Рідше може спостерігатися набряк, лізис і ослизнення волокнистих структур, що властиво колікваційного некрозу.
Клініко-морфологічні форми некрозу
Некроз проявляється різноманітними клінічними і морфологічними змінами. Відмінності залежать від структурно-функціональних особливостей органів і тканин, швидкості і типу некрозу, а також причини його виникнення і умов розвитку. Серед клініко-морфологічних форм некрозу розрізняють коагуляційний (сухий) некроз і колікваційний (вологий) некроз.
А. Коагуляційний (сухий) некроз: при цьому типі некрозу клітини зберігають свої обриси протягом декількох днів. Клітини, позбавлені ядра, виглядають як маса коагульованої, гомогенної, рожевої цитоплазми.
Механізм коагуляційного некрозу недостатньо ясний. Коагуляція цитоплазматических білків робить їх резистентними до дії лізосомних ферментів і у зв'язку з цим сповільнюється їх розчинення.
Коагуляційний некроз звичайно відбувається в органах, багатих білками і бідних рідинами, наприклад, в нирках, міокарді, наднирниках, селезінці, зазвичай в результаті недостатнього кровообігу і аноксії, дії фізичних, хімічних та інших факторів, наприклад, коагуляційний некроз клітин печінки при вірусному ураженні або при дії токсичних агентів бактеріального та небактеріального генезу. Коагуляційний некроз ще називають сухим, оскільки він характеризується тим, що при ньому мертві ділянки сухі, щільні, кришаться, білого або жовтого кольору.
До коагуляційного некрозу відносять:
- Інфаркт - різновид судинного (ішемічного) некрозу внутрішніх органів (крім мозку). Це найчастіший вид некрозу.
- Казеозний (сирнистий) некроз розвивається при туберкульозі, сифілісі, лепрі, а також при лімфогранульоматозі. Його ще називають специфічним, оскільки найчастіше зустрічається при специфічних інфекційних гранулемах. У внутрішніх органах виявляється суха, кришиться обмежену ділянку тканини білувато-жовтого кольору. У сифілітичних гранулемах дуже часто такі ділянки не кришаться, а пастоподібні, нагадують аравійський клей. Це змішаний (тобто екстра-та інтрацелюлярний) тип некрозу, при якому водночас гине і паренхіма, і строма (і клітини, і волокна). Мікроскопічно така ділянка тканини безструктурна, гомогенна, пофарбована гематоксиліном і еозином в рожевий колір, добре видно грудочки хроматину ядер (каріорексис).
- Воскоподібний, або ценкеровський некроз (некроз м'язів, частіше передньої черевної стінки і стегна, при тяжких інфекціях - черевному і висипному тифах, холері);
- Фібриноїдний некроз - тип некрозу сполучної тканини. Фібриноїдний некроз спостерігається при алергічних і аутоімунних хворобах (наприклад, ревматизмі, ревматоїдному артриті та системний червоний вовчак). Найсильніше пошкоджуються колагенові волокна і гладка мускулатура середньої оболонки кровоносних судин. Фібриноїдний некроз артеріол спостерігається при злоякісній гіпертензії. Цей некроз характеризується втратою нормальної структури колагенових волокон і накопичуванням гомогенного, яскраво-рожевого некротичного матеріалу, який подібний мікроскопічно на фібрин. Потрібно звернути увагу, що поняття «фібриноїдний» відрізняється від поняття «фібринозний», оскільки останнє означає накопичування фібрину, наприклад, при згортанні крові або при запаленні. Ділянки фібриноїдного некрозу містять різну кількість імуноглобулінів і комплементу, альбумінів колагену і фібрину.
Жировий некроз:
Ферментний жировий некроз: жировий некроз найчастіше відбувається при гострому панкреатиті і пошкодженнях підшлункової залози, коли панкреатичні ферменти виходять з проток в навколишні тканини. Панкреатическая ліпаза діє на тригліцериди в жирових клітинах, розщеплюючи їх на гліцерин і жирні кислоти, які, взаємодіючи з плазмовими іонами кальцію, утворюють мила кальцію. При цьому в жировій тканині, оточеній підшлунковою залозою, з'являються непрозорі, білі (як крейда) бляшки і вузлики (стеатонекроз). При панкреатитах можливе попадання ліпази в кровообіг з наступним широким поширенням, що є причиною жирового некрозу в багатьох ділянках організму. Найчастіше пошкоджуються підшкірна жирова клітковина і кістковий мозок.
Неферментний жировий некроз: неферментний жировий некроз спостерігається в молочній залозі, підшкірній жировій тканині і в черевній порожнині. Більшість пацієнтів мають в анамнезі травми. Неферментний жировий некроз називають також травматичним жировим некрозом, навіть якщо травма не визначена як основна причина. Неферментний жировий некроз викликає запальну відповідь, яка характеризується наявністю численних макрофагів з пінистої цитоплазмою, нейтрофілів і лімфоцитів. Потім слід фіброзірованіе, при цьому даний процес буває важко відрізнити від пухлини.
Гангрена (Від грец. gangraina - пожежа): це некроз тканин, які сполучені із зовнішнім середовищем і змінюються під його впливом. Термін «гангрена» широко використовується для позначення клініко-морфологічного стану, при якому некроз тканини нерідко ускладнюється вторинною бактеріальною інфекцією різного ступеня вираженості або, знаходячись у зіткненні із зовнішнім середовищем, зазнає вторинних змін. Розрізняють суху, вологу, газову гангрену і пролежні.
Суха гангрена - це некроз тканин, які стикаються із зовнішнім середовищем, що протікає без участі мікроорганізмів. Суха гангрена найчастіше виникає на кінцівках в результаті ішемічного коагуляційного некрозу тканин. Некротизовані тканини здаються чорними, сухими, вони чітко відокремлені від суміжної життєздатної тканини. На кордоні зі здоровими тканинами виникає демаркаційне запалення. Зміна кольору зумовлена перетворенням гемоглобіногенних пігментів у присутності сірководню в сульфід заліза. Прикладами може бути суха гангрена:
- кінцівки при атеросклерозі і тромбозі її артерій (атеросклеротична гангрена), облітеруючому ендартеріїті;
- при відмороженні або опіку;
- пальців при хворобі Рейно або вібраційної хвороби;
- шкіри при висипний тиф і ін. інфекціях.
Лікування полягає в хірургічному видаленні мертвої тканини, орієнтиром при цьому служить демаркаційна лінія.
Волога гангрена: розвивається в результаті нашарування на некротичні зміни тканини важкої бактеріальної інфекції. Під дією ферментів мікроорганізмів виникає вторинна коліквація. Лізис клітини ферментами, які утворюються не в самій клітині, а проникають ззовні, називається гетеролізисом. Тип мікроорганізмів залежить від локалізації гангрени. Волога гангрена розвивається зазвичай в тканинах, багатих вологою. Вона може зустрічатися на кінцівках, але частіше - у внутрішніх органах, наприклад, в кишці при непрохідності брижових артерій (тромбоз, емболія), в легенях як ускладнення пневмонії (грип, кір). В послаблених інфекційним захворюванням (частіше кором) дітей може розвинутися волога гангрена м'яких тканин щік, промежини, яку називають номою (від грец. Nome - водяний рак). Гостре запалення і зростання бактерій є причиною того, що некротична ділянка стає набряклою і червоно-чорною, з поширеним розчиненням мертвої тканини. При вологій гангрені може виникнути некротизоване запалення, яке нечітко обмежене від суміжної здорової тканини і, таким чином, важко піддається хірургічному лікуванню. В результаті життєдіяльності бактерій виникає специфічний запах. Дуже високий відсоток летальності.
Газова гангрена: виникає при інфікуванні рани анаеробною флорою, наприклад, Clostridium perfringens та іншими мікроорганізмами цієї групи. Вона характеризується поширеним некрозом тканини і утворенням газів в результаті ферментативної активності бактерій. Основні прояви подібні до вологої гангрени, але з додатковою присутністю газу в тканинах. Крепітація (феномен потріскування при пальпації) - частий клінічний симптом при газовій гангрені. Відсоток летальності також дуже високий.
Пролежень (decubitus): Як різновид гангрени виділяють пролежні - змертвіння поверхневих ділянок тіла (шкіра, м'які тканини), що піддаються здавлення між постіллю і кісткою. Тому пролежні частіше з'являються в області крижів, остистих відростків хребців, великого вертлюга стегнової кістки. За своїм генезу це трофоневротичний некроз, тому що стискаються судини і нерви, що посилює порушення трофіки тканин у важкохворих, які страждають серцево-судинними, онкологічними, інфекційні або нервові хвороби.
Б. Колікваційний (вологий) некроз: характеризується розплавленням мертвої тканини. Він розвивається в тканинах, відносно бідних білками і багатих рідиною, де є сприятливі умови для гідролітичних процесів. Лізис клітин відбувається в результаті дії власних ферментів (аутоліз). Типовим прикладом вологого колікваційного некрозу є ділянка сірого розм'якшення (ішемічний інфаркт) головного мозку.
Інфаркт мозку часто називають розм'якшенням, тому що основною макроскопічною ознакою є зниження пружності тканини мозку в осередку ураження в усі терміни. Протягом першої доби він є нечітко обмеженою ділянкою синюшного відтінку, м'якою на дотик. До кінця першої доби ділянка стає більш чіткою і блідне. У наступні дні речовина мозку в цій зоні стає ще більш в'ялою, жовтуватого кольору, іноді навіть з зеленуватим відтінком. У перші тижні об'єм мозку дещо збільшується через його набряку. Через 1-1.5 міс. на місці інфаркту утворюється досить чітко обмежена порожнина, яка містить каламутну рідину і детрит. Визначення точних термінів інфаркту надто важке не тільки за зовнішнім виглядом його, але й по гістологічної картині.
Мікроскопічно тканина мозку гомогенна, безструктурна, ледь рожевого кольору при забарвленні гематоксиліном і еозином. Розсмоктування мертвих тканин здійснюється макрофагами, які мають вигляд жиро-зернистих куль.
Клінічні прояви некрозу
Системні прояви: при некрозі звичайно появляється пропасниця (внаслідок виходу пірогенних речовин з некротизованих клітин і тканин) і нейтрофільний лейкоцитоз (внаслідок наявності гострої запальної реакції - демаркационного запалення). Звільнення вмісту некротичних клітин: компоненти цитоплазматичного вмісту некротизованих клітин (наприклад, ферменти) надходять в кровотік, де їх присутність має діагностичне значення для визначення локалізації некрозу. Ці ферменти можуть бути виявлені різними лабораторними методами. Специфічність появи ферментів залежить від переважної локалізації ферменту в різних тканинах організму-наприклад, підвищення рівня МВ-ізоферменту креатинкінази характерне для некрозу міокарда, тому що цей фермент знайдений тільки в кардіоміоцитах. Підвищення рівня аспартатамінотрансферази (АСТ) менш специфічне, тому що цей фермент знайдений не тільки в міокарді, але також в печінці та інших тканинах. Поява трансаміназ характерна для некрозу печінкових клітин.
Місцеві прояви: виразка слизової оболонки шлунково-кишкового тракту може ускладнюватися крововиливом або кровотечею (приклад - кровоточива виразка). Збільшення обсягу тканин в результаті набряку може призвести до серйозного підвищення тиску в обмеженому просторі (наприклад, в порожнині черепа при ішемічному або геморагічному некрозі).
Порушення функції: некроз призводить до функціональної недостатності органа, наприклад, виникнення гострої серцевої недостатності в результаті обширного некрозу (інфаркту) міокарда (гостра ішемічна хвороба серця). Тяжкість клінічних проявів залежить від типу, обсягу ураженої тканини відносно загальної її кількості, збереженої функції живої тканини. Некроз в одній нирці не викликає ниркової недостатності, навіть коли втрачається ціла нирка, тому що інша нирка може компенсувати втрату. Однак некроз маленької ділянки відповідного відділу кори головного мозку призводить до паралічу відповідної групи м'язів.
Вихід некрозу
Некроз - процес незворотний. При відносно сприятливому результаті навколо відмерлих тканин виникає реактивне запалення, яке відокремлює мертву тканину. Таке запалення називається демаркаційним, а зона відокремлення - демаркаційною зоною. У цій зоні кровоносні судини розширюються, виникають повнокров'я, набряк, з'являється велика кількість лейкоцитів, які вивільняють гідролітичні ферменти і розплавляють некротичні маси. Некротичні маси розсмоктуються макрофагами. Слідом за цим розмножуються клітини сполучної тканини, яка заміщає або обростає ділянку некрозу. При заміщенні мертвих мас сполучною тканиною говорять про їхню організацію. На місці некрозу в таких випадках утворюється рубець (рубець на місці інфаркту). Обростання ділянки некрозу сполучною тканиною призводить до його інкапсуляції. У мертві маси при сухому некрозі і в ділянці змертвіння, яка підпала організації, можуть відкладатися солі кальцію. У цьому випадку розвивається звапніння (петрифікація) вогнища некрозу. У деяких випадках в ділянці змертвіння відзначається утворення кістки - осифікація. При розсмоктуванні тканинного детриту і формуванні капсули, що зустрічається при вологому некрозі і найчастіше в головному мозку, на місці змертвіння появляється порожнина - кіста.
Несприятливий результат некрозу - гнійне (септичне) розплавлення вогнища змертвіння. Секвестрація - це формування ділянки мертвої тканини, яка не піддається аутолізу, що не заміщується сполучною тканиною і вільно розташовується серед живих тканин. Секвестри зазвичай виникають в кістках при запаленні кісткового мозку - остеомієліті. Навколо такого секвестру утворюється секвестральная капсула і порожнина, заповнена гноєм. Нерідко секвестр виходить з порожнини через свищі, які закриваються лише після повного його виділення. Різновид секвестрації - мутиляція - відторгнення кінців пальців.
Значення некрозу визначається його сутністю - «місцевої смертю» і виключенням з функції таких зон, тому некроз життєво важливих органів, особливо великих ділянок, нерідко веде до смерті. Такі інфаркти міокарда, ішемічні некрози головного мозку, некрози кіркової речовини нирок, прогресуючий некроз печінки, гострий панкреатит, який ускладнився панкреонекрозом. Нерідко змертвіння тканини є причиною важких ускладнень багатьох захворювань (розрив серця при миомаляции, паралічі при геморагічному та ішемічному інсультах, інфекції при масивних пролежнях, інтоксикації у зв'язку з впливом на організм продуктів тканинного розпаду, наприклад, при гангрени кінцівки і т.д.).
Клінічні прояви некрозу можуть бути найрізноманітнішими. Патологічна електрична активність, що виникає в областях некрозу в мозку або міокарді, може призводити до епілептичних припадків або серцевої аритмії. Порушення перистальтики в некротизированной кишці може викликати функціональну (динамічну) кишкову непрохідність. Часто спостерігаються крововиливи в некротизовану тканину, наприклад, кровохаркання (hаemoptysis) При некрозі легені.