Проникність

Проникність - здатність тканин, клітин та субклітинних структур (ядра клітини і ін) пропускати гази, воду та різні речовини. Проникнення речовин через біологічні мембрани відбувається пасивно або шляхом активного переносу з участю спеціальних механізмів. Проникність мембран для різних агентів залежить як від фізико-хімічних властивостей останніх, так і від особливостей самих мембран.
Порушення проникності можуть виникати в результаті дії різноманітних пошкоджуючих факторів: високої та низької температури, опромінення, деяких речовин (наприклад, токсинів), нестачі кисню, вітамінів, гормонів і т. д. Порушення проникності відіграють важливу роль у патогенезі багатьох хворобливих процесів: запалення (див.), алергії (див.), шоку (див.), інфекційних захворювань, порушень видільних процесів та ін. Зміни проникності можуть бути як проявом захисної реакції, так і причиною багатьох важких розладів.

Проникність - це здатність клітин і тканин пропускати і поглинати розчини і гази з навколишнього середовища і виділяти їх назовні. Проникність - общебиологическая проблема, пов'язана з взаємовідносинами організму з середовищем, з обміном речовин і має важливе значення для фізіології і патології.
Є наступні теорії виборчої проникності клітин і тканин, що по-різному трактують субстрат і умови цього процесу. Згідно мембранної теорії клітинної проникності розподіл речовин між клітиною і середовищем пояснюється наявністю субмикроскопической мембрани, вибірково проникної для молекул та іонів. Протоплазма клітин вважається колоїдом, в якому майже вся вода знаходиться у вільному стані і має властивості розчинника. В основі сорбційної теорії проникності лежить уявлення про протоплазмі як про несмешивающейся з водою фазі, в якій вода і іони знаходяться у зв'язаному стані. Надходження речовин у клітину регулюється всій протоплазмою і визначається факторами сорбції (розчинністю, хімічним зв'язуванням, адсорбцією та ін). За сучасними уявленнями клітинні мембрани (див. Клітина) мають загальну товщину 70-80 А і складаються з двох паралельних шарів молекул ліпідів, орієнтованих полярними групами до поверхні мембрани, з адсорбованими на них шарами білка. Крім того, в цитоплазмі є система мембранних утворень, пов'язаних з ендоплазматичної мережею і мітохондріями.
Низькомолекулярні речовини, вода, гази можуть проникати в клітину під дією осмотичних сил (див. Осмотичний тиск), шляхом дифузії (див.) та ультрафільтрації (див.), без енергетичних витрат (пасивний перенесення). Проникність Для іонів залежить від електричного заряду, градієнта потенціалу між зовнішньою і внутрішньою поверхнею мембран.
Активним перенесенням позначаються процеси, що відбуваються з витратою енергії, що виробляється в клітці в процесі метаболізму (фосфорилювання, дефосфорилирование, освіта складних комплексів речовин, наявність молекул-переносників, участь ферментів тощо). При цьому речовини можуть рухатись проти градієнта концентрацій. Так, вміст іонів К в еритроцитах в 20 разів вище, ніж іонів Na, однак іони До накопичуються в них, а іони Натрію виходять у плазму проти 50-кратного градієнта концентрації. Одним із способів проникнення речовин у клітину є пиноцитоз (див.). Цей процес полягає в адсорбції речовин клітинної оболонкою, зменшенні її поверхневого натягу і впячивании всередину цитоплазми з утворенням пиноцитарных вакуоль; згодом їх оболонка руйнується, і речовини включаються в клітинний метаболізм.
Селективна проникність речовин залежить як від структури і хімічної будови клітинних мембран, так і від розміру, електричного заряду, гідратації, розчинності речовин у ліпоїдах. На відміну від сильних кислот і підстав, не проникають у клітину, слабкі кислоти і основи, в складі яких переважають недиссоциированные молекули, що володіють великою проникаючою здатністю. При зсуві активної реакції в кислу або лужну сторону, що супроводжується зміною ступеня дисоціації молекул, посилюється або послаблюється проникнення речовин у клітину. Так, встановлено, що третинні амонієві сполуки, не несуть заряду, проникають у мозок, на відміну від іонізованих четвертинних амінів та їх солей.
В організмі багато тканини є мембранами, що володіють вибірковою проникністю (ендотелій капілярів і серозних порожнин, кишкова стінка, епітелій шкіри та ін). Проникність таких мембран залежить не тільки від складових їх клітинних структур, але і від проникності міжклітинної речовини. Важливе значення має проникність гісто-гематических бар'єрів, що регулюють відносну сталість внутрішнього середовища органів і тканин (див. Бар'єрні функції).
Порушення проникності є істотною ланкою в патогенезі багатьох патологічних процесів (алергія, запалення, набряк, шок), у механізмі змін всмоктування (див.), секреції, екскреції, обміну речовин. Особливе значення в клінічній патології мають порушення П. капілярів, що спостерігаються при багатьох інфекційних, токсичних, алергічних та інших захворюваннях (дизентерія, бруцельоз, скарлатина, грип, ревматизм, черевний і висипний тифи, тонзиліт, нефрит та ін). Порушення П. судин відзначені при захворюваннях серцево-судинної системи (ревматичний панкардит, міокардит, септичний ендокардит, гіпертонічна хвороба, атеросклероз), органів дихання (емфізема легенів, пневмонія, пневмосклероз), нирок, печінки, шкіри, нервової системи. Зміни судинної проникності характерні для різних стадій променевої хвороби.
Важливе значення в патогенезі ряду захворювань мають також порушення П. гісто-гематических бар'єрів. Зокрема, П. гематоенцефалічного бар'єру збільшується при черепно-мозковій травмі, запаленні оболонок мозку, деяких формах епілепсії, порушеннях мозкового кровообігу, шоці, променевій хворобі та інших патологічних процесах. Є дані про вплив різних лікарських речовин на проникність капілярів, гематоенцефалічного та інших гісто-гематических бар'єрів, що дозволяє регулювати порушення П. в умовах патології.