4.6: إصابة الأنسجة والشيخوخة
- Page ID
- 203358
أهداف التعلم
- التعرف على العلامات الأساسية للالتهاب
- ضع قائمة باستجابة الجسم لإصابة الأنسجة
- شرح عملية إصلاح الأنسجة
- ناقش التأثير التدريجي للشيخوخة على الأنسجة
- وصف تأثير الطفرات السرطانية على الأنسجة
الأنسجة من جميع الأنواع معرضة للإصابة والشيخوخة حتمًا. في الحالة الأولى، يمكن أن يؤدي فهم كيفية استجابة الأنسجة للضرر إلى توجيه الاستراتيجيات للمساعدة في الإصلاح. في الحالة الأخيرة، يمكن أن يساعد فهم تأثير الشيخوخة في البحث عن طرق لتقليل آثارها.
إصابة الأنسجة وإصلاحها
الالتهاب هو الاستجابة الأولية القياسية للجسم للإصابة. سواء كانت الحروق البيولوجية أو الكيميائية أو الفيزيائية أو الإشعاعية، تؤدي جميع الإصابات إلى نفس تسلسل الأحداث الفسيولوجية. يحد الالتهاب من مدى الإصابة، ويزيل سبب الإصابة جزئيًا أو كليًا، ويبدأ في إصلاح وتجديد الأنسجة التالفة. النخر، أو موت الخلايا العرضي، يسبب الالتهاب. موت الخلايا المبرمج هو موت الخلايا المبرمج، وهي عملية طبيعية خطوة بخطوة تدمر الخلايا التي لم يعد الجسم بحاجة إليها. من خلال الآليات التي لا تزال قيد التحقيق، لا يؤدي موت الخلايا المبرمج إلى الاستجابة الالتهابية. يزول الالتهاب الحاد بمرور الوقت عن طريق شفاء الأنسجة. إذا استمر الالتهاب، يصبح مزمنًا ويؤدي إلى حالات مرضية. يعد التهاب المفاصل والسل أمثلة على الالتهاب المزمن. تشير اللاحقة «-itis» إلى التهاب عضو أو نوع معين، على سبيل المثال، التهاب الصفاق هو التهاب الصفاق، ويشير التهاب السحايا إلى التهاب السحايا، والأغشية الصلبة التي تحيط بالجهاز العصبي المركزي.
تم تسجيل العلامات الأربعة الأساسية للالتهاب - الاحمرار والتورم والألم والحرارة المحلية - لأول مرة في العصور القديمة. يعود الفضل إلى كورنيليوس سيلسوس في توثيق هذه العلامات خلال أيام الإمبراطورية الرومانية، في وقت مبكر من القرن الأول الميلادي. قد يصاحب الالتهاب أيضًا علامة خامسة، وهي فقدان الوظيفة.
عند إصابة الأنسجة، تطلق الخلايا التالفة إشارات كيميائية التهابية تثير توسع الأوعية المحلية، واتساع الأوعية الدموية. تؤدي زيادة تدفق الدم إلى احمرار واضح وحرارة. استجابةً للإصابة، تتحلل الخلايا البدينة الموجودة في الأنسجة، وتطلق الهيستامين الموسع للأوعية. تعمل زيادة تدفق الدم والوسطاء الالتهابيون على تجنيد خلايا الدم البيضاء إلى موقع الالتهاب. تصبح البطانة المبطنة للأوعية الدموية المحلية «متسربة» تحت تأثير الهيستامين والوسطاء الالتهابيين الآخرين مما يسمح للعدلات والبلاعم والسوائل بالانتقال من الدم إلى مساحات الأنسجة الخلالية. يتسبب السائل الزائد في الأنسجة في التورم، وهو ما يسمى بشكل أفضل بالوذمة. تسبب الأنسجة المنتفخة التي تضغط على مستقبلات الألم الإحساس بالألم. يعمل البروستاجلاندين المنبعث من الخلايا المصابة أيضًا على تنشيط الخلايا العصبية المؤلمة. الأدوية المضادة للالتهابات غير الستيرويدية (NSAIDs) تقلل الألم لأنها تمنع تخليق البروستاجلاندين. مستويات عالية من مضادات الالتهاب غير الستيرويدية تقلل الالتهاب. تعمل مضادات الهيستامين على تقليل الحساسية عن طريق منع مستقبلات الهيستامين ونتيجة لذلك استجابة الهيستامين.
بعد احتواء الإصابة، تبدأ مرحلة إصلاح الأنسجة بإزالة السموم والنفايات. التخثر (التخثر) يقلل من فقدان الدم من الأوعية الدموية التالفة ويشكل شبكة من بروتينات الفيبرين التي تحبس خلايا الدم وتربط حواف الجرح معًا. تتكون القشرة عندما تجف الجلطة، مما يقلل من خطر العدوى. في بعض الأحيان يتراكم خليط من كريات الدم البيضاء الميتة والسائل المسمى القيح في الجرح. مع تقدم الشفاء، تحل الخلايا الليفية من الأنسجة الضامة المحيطة محل الكولاجين والمواد خارج الخلية المفقودة بسبب الإصابة. ينتج عن تكوين الأوعية الدموية، نمو الأوعية الدموية الجديدة، الأوعية الدموية للأنسجة الجديدة المعروفة باسم النسيج الحبيبي. تتراجع الجلطة عن سحب حواف الجرح معًا، وتذوب ببطء مع إصلاح الأنسجة. عندما تتشكل كمية كبيرة من الأنسجة الحبيبية وتختفي الشعيرات الدموية، غالبًا ما تظهر ندبة شاحبة في المنطقة التي تلتئم. يصف الاتحاد الأساسي التئام الجرح حيث تكون الحواف قريبة من بعضها البعض. عندما يكون هناك جرح حاد، يستغرق الأمر وقتًا أطول لإعادة ملء المنطقة بالخلايا والكولاجين. تحدث العملية المسماة بالاتحاد الثانوي عندما يتم سحب حواف الجرح معًا من خلال ما يسمى بانقباض الجرح. عندما يكون عمق الجرح أكثر من ربع بوصة، يوصى بالغرز (الغرز) لتعزيز الوحدة الأولية وتجنب تكوين ندبة مشوهة. التجديد هو إضافة خلايا جديدة من نفس النوع مثل تلك التي أصيبت (الشكل\(\PageIndex{1}\)).
الأنسجة والشيخوخة
وفقًا للشاعر رالف والدو إيمرسون، «السم الأكيد هو الوقت». في الواقع، تؤكد البيولوجيا أن العديد من وظائف الجسم تنخفض مع تقدم العمر. تتأثر جميع الخلايا والأنسجة والأعضاء بالشيخوخة، مع تباين ملحوظ بين الأفراد بسبب التركيب الجيني وأنماط الحياة المختلفة. يمكن التعرف على العلامات الخارجية للشيخوخة بسهولة. يصبح الجلد والأنسجة الأخرى أرق وأكثر جفافًا، مما يقلل من مرونتها، مما يساهم في ظهور التجاعيد وارتفاع ضغط الدم. يتحول الشعر إلى اللون الرمادي لأن البصيلات تنتج كميات أقل من الميلانين والصبغة البنية للشعر وقزحية العين. يبدو الوجه مترهلًا بسبب انخفاض الألياف المرنة والكولاجين في النسيج الضام وفقدان قوة العضلات. قد تصبح النظارات وأجهزة السمع جزءًا من الحياة مع تدهور الحواس ببطء، وكل ذلك بسبب انخفاض المرونة. ينخفض الارتفاع الكلي عندما تفقد العظام الكالسيوم والمعادن الأخرى. مع تقدم العمر، ينخفض السائل في أقراص الغضروف الليفية بين الفقرات في العمود الفقري. تفقد المفاصل الغضروف وتصلب. تفقد العديد من الأنسجة، بما في ذلك تلك الموجودة في العضلات، الكتلة من خلال عملية تسمى الضمور. تصبح الكتل والصلابة أكثر انتشارًا. ونتيجة لذلك، تصبح الممرات والأوعية الدموية والممرات الهوائية أكثر صلابة. يفقد الدماغ والحبل الشوكي الكتلة. لا تنقل الأعصاب النبضات بنفس السرعة والتردد كما في الماضي. يمكن أن يصاحب الشيخوخة بعض فقدان الفكر والوضوح والذاكرة. لا ترتبط المشاكل الأكثر خطورة بالضرورة بعملية الشيخوخة وقد تكون من أعراض المرض الأساسي.
مع زيادة العلامات الخارجية للشيخوخة، تزداد العلامات الداخلية التي لا يمكن ملاحظتها. تزداد الإصابة بأمراض القلب والمتلازمات التنفسية وداء السكري من النوع 2 مع تقدم العمر، على الرغم من أن هذه الآثار لا تعتمد بالضرورة على العمر. يكون التئام الجروح أبطأ عند كبار السن، ويصاحبه ارتفاع معدل الإصابة مع انخفاض قدرة الجهاز المناعي على درء مسببات الأمراض.
تظهر الشيخوخة أيضًا على المستوى الخلوي لأن جميع الخلايا تعاني من تغيرات مع تقدم العمر. يتم تقصير التيلوميرات، وهي مناطق الكروموسومات اللازمة لانقسام الخلايا، في كل مرة تنقسم فيها الخلايا. وعندما يحدث ذلك، تكون الخلايا أقل قدرة على الانقسام والتجدد. بسبب التغيرات في أغشية الخلايا، فإن نقل الأكسجين والمواد المغذية إلى الخلية وإزالة ثاني أكسيد الكربون والنفايات من الخلية ليس بنفس الكفاءة لدى كبار السن. قد تبدأ الخلايا في العمل بشكل غير طبيعي، مما قد يؤدي إلى أمراض مرتبطة بالشيخوخة، بما في ذلك التهاب المفاصل ومشاكل الذاكرة وبعض أنواع السرطان.
يختلف التأثير التدريجي للشيخوخة على الجسم بشكل كبير بين الأفراد، لكن الدراسات تشير إلى أن ممارسة الرياضة وخيارات نمط الحياة الصحي يمكن أن تبطئ تدهور الجسم الذي يأتي مع الشيخوخة.
الأنسجة والسرطان
السرطان هو مصطلح عام للعديد من الأمراض التي تفلت فيها الخلايا من الإشارات التنظيمية. النمو غير المنضبط، وغزو الأنسجة المجاورة، واستعمار الأعضاء الأخرى، إذا لم يتم علاجها مبكرًا بما فيه الكفاية، هي السمات المميزة لها. تعاني الصحة عندما «تسرق» الأورام إمدادات الدم من الأعضاء «الطبيعية».
تُعرَّف الطفرة بأنها تغيير دائم في الحمض النووي للخلية. من المعروف أيضًا أن التعديلات اللاجينية، وهي تغييرات لا تؤثر على شفرة الحمض النووي ولكنها تغير كيفية فك شفرة الحمض النووي، تولد خلايا غير طبيعية. قد تحدث التغييرات في المادة الوراثية بسبب عوامل بيئية أو عوامل معدية أو أخطاء في تكرار الحمض النووي الذي يتراكم مع تقدم العمر. لا تسبب العديد من الطفرات أي تغيير ملحوظ في وظائف الخلية. ومع ذلك، إذا أثر التعديل على البروتينات الرئيسية التي لها تأثير على قدرة الخلية على التكاثر بطريقة منظمة، تبدأ الخلية في الانقسام بشكل غير طبيعي. ومع تراكم التغيرات في الخلايا، فإنها تفقد قدرتها على تكوين أنسجة منتظمة. يتشكل الورم، وهو كتلة من الخلايا ذات البنية غير الطبيعية، في الأنسجة. العديد من الأورام حميدة، مما يعني أنها لا تنتشر ولا تسبب المرض. يصبح الورم خبيثًا أو سرطانيًا عندما يخترق حدود أنسجته، ويعزز تكوين الأوعية، ويجذب نمو الشعيرات الدموية، وينتقل إلى أعضاء أخرى (الشكل\(\PageIndex{2}\)). تعكس الأسماء المحددة للسرطانات النسيج الأصلي. يشار إلى السرطانات المشتقة من الخلايا الظهارية باسم السرطانات. يشكل السرطان في النسيج النخاعي أو خلايا الدم الورم النقوي. اللوكيميا هي سرطانات خلايا الدم البيضاء، بينما تنجم الساركوما من الأنسجة الضامة. تختلف الخلايا في الأورام من حيث التركيب والوظيفة. يبدو أن بعض الخلايا، التي تسمى الخلايا الجذعية السرطانية، هي نوع فرعي من الخلايا المسؤولة عن النمو غير المنضبط. تظهر الأبحاث الحديثة أنه على عكس ما كان يُفترض سابقًا، فإن الأورام ليست كتلًا غير منظمة من الخلايا، ولكن لها هياكلها الخاصة.
مراجعة الفصل
الالتهاب هو الاستجابة الكلاسيكية للجسم للإصابة ويتبع سلسلة مشتركة من الأحداث. المنطقة حمراء وتشعر بالدفء عند اللمس وتتضخم وهي مؤلمة. تطلق الخلايا المصابة والخلايا البدينة والبلاعم المقيمة إشارات كيميائية تسبب توسع الأوعية وتسرب السوائل في الأنسجة المحيطة. تتضمن مرحلة الإصلاح تخثر الدم، يليها تجديد الأنسجة حيث تقوم الخلايا الليفية بإيداع الكولاجين. تتجدد بعض الأنسجة بسهولة أكبر من غيرها. تحل الأنسجة الظهارية والضامة محل الخلايا التالفة أو الميتة من إمدادات الخلايا الجذعية البالغة. تخضع الأنسجة العضلية والعصبية إما للتجديد البطيء أو لا يتم إصلاحها على الإطلاق.
يؤثر العمر على جميع أنسجة وأعضاء الجسم. لا تتجدد الخلايا التالفة بالسرعة التي يتجدد بها الشباب. يتم فقدان إدراك الإحساس وفعالية الاستجابة في الجهاز العصبي. ضمور العضلات، وتفقد العظام كتلتها وتصبح هشة. يقل الكولاجين في بعض الأنسجة الضامة، وتصلب المفاصل.
أسئلة الرابط التفاعلي
شاهد هذا الفيديو لرؤية شفاء اليد. خلال أي فترة من الوقت تعتقد أن هذه الصور تم التقاطها؟
الجواب: ما يقرب من شهر واحد.
شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن الأورام. ما هو الورم؟
الجواب: كتلة من الخلايا السرطانية التي تستمر في النمو والانقسام.
مراجعة الأسئلة
س: أي من العمليات التالية ليست علامة أساسية للالتهاب؟
أ. احمرار
ب. الحرارة
حمى C.
د. التورم
الإجابة: ج
سؤال: عندما تتفاعل الخلية البدينة مع التهيج، ما المواد الكيميائية التالية التي تطلقها؟
أ. الكولاجين
ب. الهيستامين
C. حمض الهيالورونيك
دكتور مايلين
الإجابة: ب
س: يشير الضمور إلى ________.
أ. فقدان المرونة
ب. فقدان الكتلة
ج. فقدان الصلابة
د. فقدان النفاذية
الإجابة: ب
س: يمكن للأفراد إبطاء معدل الشيخوخة عن طريق تعديل جميع جوانب نمط الحياة هذه باستثناء ________.
أ. نظام غذائي
ب. التمرين
ج. العوامل الوراثية
د. الإجهاد
الإجابة: ج
أسئلة التفكير النقدي
س: لماذا من المهم مراقبة زيادة الاحمرار والتورم والألم بعد تنظيف الجرح أو الكشط وتضميده؟
ج: تشير هذه الأعراض إلى وجود عدوى.
س: الأسبرين هو دواء مضاد للالتهابات غير الستيرويدية (NSAID) يمنع تكوين جلطات الدم ويتم تناوله بانتظام من قبل الأفراد الذين يعانون من أمراض القلب. تستخدم الستيرويدات مثل الكورتيزول للسيطرة على بعض أمراض المناعة الذاتية والتهاب المفاصل الحاد عن طريق خفض تنظيم الاستجابة الالتهابية. بعد قراءة دور الالتهاب في استجابة الجسم للعدوى، هل يمكنك التنبؤ بنتيجة غير مرغوب فيها لتناول الأدوية المضادة للالتهابات بشكل منتظم؟
ج: نظرًا لأن مضادات الالتهاب غير الستيروئيدية أو غيرها من الأدوية المضادة للالتهابات تمنع تكوين جلطات الدم، فإن الاستخدام المنتظم والمطول لهذه الأدوية قد يعزز النزيف الداخلي، مثل النزيف في المعدة. قد تؤدي المستويات المفرطة من الكورتيزول إلى قمع الالتهاب، مما قد يؤدي إلى إبطاء عملية التئام الجروح.
س: مع تقدم الفرد في العمر، تبدأ مجموعة من الأعراض في الانخفاض إلى درجة تعرض أداء الفرد للخطر. حدد وناقش عاملين لهما دور في العوامل التي تؤدي إلى الموقف المعرض للخطر.
ج: التركيب الجيني ونمط حياة كل فرد من العوامل التي تحدد درجة التدهور في الخلايا والأنسجة والأعضاء مع تقدم العمر الفردي.
س: ناقش التغييرات التي تحدث في الخلايا مع تقدم الشخص في العمر.
ج: تتعرض جميع الخلايا لتغييرات مع تقدم العمر. تصبح أكبر، ولا يستطيع الكثير منها الانقسام والتجديد. بسبب التغيرات في أغشية الخلايا، فإن نقل الأكسجين والمواد المغذية إلى الخلية وإزالة ثاني أكسيد الكربون والنفايات ليس بنفس الكفاءة لدى كبار السن. تفقد الخلايا قدرتها على العمل، أو تبدأ في العمل بشكل غير طبيعي، مما يؤدي إلى المرض والسرطان.
المراجع
إيمرسون، آر دبليو سن الشيخوخة. الأطلسي. 1862 [استشهد به 2012 في 4 ديسمبر]؛ 9 (51): 134-140.
مسرد المصطلحات
- موت الخلايا المبرمج
- موت الخلايا المبرمج
- ضمور
- فقدان الكتلة والوظيفة
- تجلط
- تسمى أيضًا التخثر؛ عملية معقدة تشكل من خلالها مكونات الدم سدادة لوقف النزيف
- الهستامين
- مركب كيميائي تطلقه الخلايا البدينة استجابة للإصابة التي تسبب توسع الأوعية ونفاذية البطانة
- التهاب
- استجابة الأنسجة للإصابة
- التنخر
- الموت العرضي للخلايا والأنسجة
- الاتحاد الأساسي
- تكون حواف الجرح قريبة من بعضها البعض بدرجة كافية لتعزيز الشفاء دون استخدام الغرز لتثبيتها بالقرب منها
- اتحاد ثانوي
- التئام الجروح الذي يسهله تقلص الجرح
- توسع الأوعية
- توسيع الأوعية الدموية
- تقلص الجرح
- عملية يتم من خلالها رسم حدود الجرح ماديًا