1

fizjologia patologiczna
wstęp

Dr hab. n. med. Piotr Białasiewicz

zasady

28 wykładów i 5 ćwiczeń

możliwa 1 nieobecność usprawiedliwiona na
ć

wiczeniach (zwolnienie lekarskie); jeśli

nieusprawiedliwiona lub więcej, to ocena
ndst. z pierwszego terminu egzaminu

ć

wiczenia można odrabiać

egzamin – test 60 pytań (90% wykłady i
ć

wiczenia, 10% podręcznik prof. Guzka)

kolokwia? – na życzenie

1

fizjologia patologiczna
wstęp

Dr hab. n. med. Piotr Białasiewicz

zasady

28 wykładów i 5 ćwiczeń

możliwa 1 nieobecność usprawiedliwiona na
ć

wiczeniach (zwolnienie lekarskie); jeśli

nieusprawiedliwiona lub więcej, to ocena
ndst. z pierwszego terminu egzaminu

ć

wiczenia można odrabiać

egzamin – test 60 pytań (90% wykłady i
ć

wiczenia, 10% podręcznik prof. Guzka)

kolokwia? – na życzenie

2

kto to napisał?

„A patrząc - widzą wszystko oddzielnie

Ż

e dom... że Stasiek... że koń... że drzewo”

zadanie patofizjologii:
ujawnienie związków patogenetycznych

zdrowie wg WHO

zdrowie to nie tylko całkowity brak choroby,
czy kalectwa, ale także stan pełnego,
fizycznego, umysłowego i społecznego
dobrostanu (dobrego samopoczucia)

czy w takim razie zdarzają się ludzie zdrowi?

zdrowymi bywamy

nie ma ludzi zdrowych, są tylko
niezdiagnozowani

2

kto to napisał?

„A patrząc - widzą wszystko oddzielnie

Ż

e dom... że Stasiek... że koń... że drzewo”

zadanie patofizjologii:
ujawnienie związków patogenetycznych

zdrowie wg WHO

zdrowie to nie tylko całkowity brak choroby,
czy kalectwa, ale także stan pełnego,
fizycznego, umysłowego i społecznego
dobrostanu (dobrego samopoczucia)

czy w takim razie zdarzają się ludzie zdrowi?

zdrowymi bywamy

nie ma ludzi zdrowych, są tylko
niezdiagnozowani

3

zdrowie a choroba

zdrowie

choroba

anatomia

patologiczna

fizjologia

patologiczna

prawidłowa

struktura

prawidłowa

funkcja

anatomia

prawidłowa

histologia

fizjologia

prawidłowa

zaburzona

struktura

zaburzona

funkcja

patologia

triada Virchowa

węzeł Virchowa

omnis cellula e cellula

3

zdrowie a choroba

zdrowie

choroba

anatomia

patologiczna

fizjologia

patologiczna

prawidłowa

struktura

prawidłowa

funkcja

anatomia

prawidłowa

histologia

fizjologia

prawidłowa

zaburzona

struktura

zaburzona

funkcja

patologia

triada Virchowa

węzeł Virchowa

omnis cellula e cellula

4

patologia

logos - nauka

pathos - choroba

badanie zmian strukturalnych, biochemicznych i
czynnościowych na poziomie komórki, tkanki lub
narządu, które są podłożem chorób

naukowe podstawy medycyny

nauki podstawowe

medycyna kliniczna

patologia

anatomia

patologiczna

AP*

badania

morfologiczne

badania

czynnościowe

fizjologia

patologiczna

4

patologia

logos - nauka

pathos - choroba

badanie zmian strukturalnych, biochemicznych i
czynnościowych na poziomie komórki, tkanki lub
narządu, które są podłożem chorób

naukowe podstawy medycyny

nauki podstawowe

medycyna kliniczna

patologia

anatomia

patologiczna

AP*

badania

morfologiczne

badania

czynnościowe

fizjologia

patologiczna

5

przykłady kliniczne
- diagnostyka morfologiczna

zapalenie płatowe płuc

– Rtg klatki piersiowej

(ale np. hipoksemia wynikająca z hipowentylacji
pęcherzykowej)

nowotwory

– badania obrazowe (TK, NMR) i

histopatologia

(ale np. zespoły paranowotworowe - kacheksja)

sarkoidoza

– biopsja węzłów chłonnych

(ale np.hiperkalcemia wywołana zwiększoną syntezą wit. D)

marskość wątroby

– biopsja wątroby – histopatologia

(ale np. zaburzenia krzepnięcia krwi)

przykłady kliniczne
- diagnostyka czynnościowa

astma oskrzelowa

– spirometria

(ale np. hiperplazja gruczołów śluzowych oskrzeli)

zawał m. sercowego

– EKG, enzymy wskaźnikowe

(ale np. blizna pozawałowa)

nadciśnienie tętnicze

– pomiar ciśnienia tętniczego

(ale np. przerost mięśniówki tętnic, hialinizacja)

DM t. 2

– pomiar glukozy na czczo

(ale np. zanik wysp trzustkowych)

5

przykłady kliniczne
- diagnostyka morfologiczna

zapalenie płatowe płuc

– Rtg klatki piersiowej

(ale np. hipoksemia wynikająca z hipowentylacji
pęcherzykowej)

nowotwory

– badania obrazowe (TK, NMR) i

histopatologia

(ale np. zespoły paranowotworowe - kacheksja)

sarkoidoza

– biopsja węzłów chłonnych

(ale np.hiperkalcemia wywołana zwiększoną syntezą wit. D)

marskość wątroby

– biopsja wątroby – histopatologia

(ale np. zaburzenia krzepnięcia krwi)

przykłady kliniczne
- diagnostyka czynnościowa

astma oskrzelowa

– spirometria

(ale np. hiperplazja gruczołów śluzowych oskrzeli)

zawał m. sercowego

– EKG, enzymy wskaźnikowe

(ale np. blizna pozawałowa)

nadciśnienie tętnicze

– pomiar ciśnienia tętniczego

(ale np. przerost mięśniówki tętnic, hialinizacja)

DM t. 2

– pomiar glukozy na czczo

(ale np. zanik wysp trzustkowych)

6

patologia

objawy – obrzęki, ból, gorączka

zespoły chorobowe – niewydolność krążenia

j. chorobowe – mukowiscydoza

próbuje objaśnić w naukowy sposób podłoże
(etiologię i patogenezę) objawów
podmiotowych i przedmiotowych, zespołów
chorobowych i chorób

patologia w procesie chorobowym

etiologia

patogeneza

zmiany molekularne (na poziomie komórki)

morfologiczne (na poziomie tkanki i narządu)

zmiany czynnościowe

objawy podmiotowe i przedmiotowe

6

patologia

objawy – obrzęki, ból, gorączka

zespoły chorobowe – niewydolność krążenia

j. chorobowe – mukowiscydoza

próbuje objaśnić w naukowy sposób podłoże
(etiologię i patogenezę) objawów
podmiotowych i przedmiotowych, zespołów
chorobowych i chorób

patologia w procesie chorobowym

etiologia

patogeneza

zmiany molekularne (na poziomie komórki)

morfologiczne (na poziomie tkanki i narządu)

zmiany czynnościowe

objawy podmiotowe i przedmiotowe

7

etiologia

wyjaśnienie przyczyny – koncepcje etiopatogenetyczne

od starożytności: kara za grzechy, miazmaty (wyziewy), zemsta

bogów, złe moce, zimno!!!, plica polonica, opętanie

ale nadal obecnie: zimno – przeziębienie, lody – angina, kawa

– owrzodzenia żołądka, przyklejona skórka od pomidora –

niestrawność

czynniki genetyczne

czynniki środowiskowe

mutacje

formy polimorficzne

genów

infekcje

dieta

czynniki chemiczne

czynniki fizyczne

etiologia

patogen – czynnik infekcyjny

mutacja pojedynczego genu

choroba zakaźna

choroba genetyczna

etiologia jednoczynnikowa względnie rzadka !!!

d

7

etiologia

wyjaśnienie przyczyny – koncepcje etiopatogenetyczne

od starożytności: kara za grzechy, miazmaty (wyziewy), zemsta

bogów, złe moce, zimno!!!, plica polonica, opętanie

ale nadal obecnie: zimno – przeziębienie, lody – angina, kawa

– owrzodzenia żołądka, przyklejona skórka od pomidora –

niestrawność

czynniki genetyczne

czynniki środowiskowe

mutacje

formy polimorficzne

genów

infekcje

dieta

czynniki chemiczne

czynniki fizyczne

etiologia

patogen – czynnik infekcyjny

mutacja pojedynczego genu

choroba zakaźna

choroba genetyczna

etiologia jednoczynnikowa względnie rzadka !!!

d

8

etiologia

czynniki środowiskowe

predyspozycja genetyczna

formy polimorficzne

choroba

etiologia wieloczynnikowa

patogeneza

sekwencja zdarzeń od zadziałania czynnika

etiologicznego do pojawienia się objawów

choroby, jej powikłań i zejścia

np. w jaki sposób zakażenie wirusem

zapalenia wątroby typu C wywołuje pewne

zespoły chorobowe oraz kiedy i jak

doprowadza do marskości wątroby,

wodobrzusza, żylaków przełyku i raka

wątroby

8

etiologia

czynniki środowiskowe

predyspozycja genetyczna

formy polimorficzne

choroba

etiologia wieloczynnikowa

patogeneza

sekwencja zdarzeń od zadziałania czynnika

etiologicznego do pojawienia się objawów

choroby, jej powikłań i zejścia

np. w jaki sposób zakażenie wirusem

zapalenia wątroby typu C wywołuje pewne

zespoły chorobowe oraz kiedy i jak

doprowadza do marskości wątroby,

wodobrzusza, żylaków przełyku i raka

wątroby

9

patologia - abecadło

wszystkie choroby zaczynają się
od zmian molekularnych i strukturalnych
na poziomie komórki
(lub macierzy zewnątrzkomórkowej)

odpowiedź komórkowa na czynniki zewnętrzne
- ADAPTACJA

zwiększone zapotrzebowanie,

wpływ hormonów lub czynników wzrostu

hiperplazja / hipertrofia

zmniejszone zapotrzebowanie,

brak substancji odżywczych

atrofia

przewlekłe „drażnienie”

metaplazja

odwracalne zmiany czynnościowe lub strukturalne, które umożliwiają
przystosowanie do nowych warunków i osiągnięcia nowego stanu
równowagi - homeostazy

9

patologia - abecadło

wszystkie choroby zaczynają się
od zmian molekularnych i strukturalnych
na poziomie komórki
(lub macierzy zewnątrzkomórkowej)

odpowiedź komórkowa na czynniki zewnętrzne
- ADAPTACJA

zwiększone zapotrzebowanie,

wpływ hormonów lub czynników wzrostu

hiperplazja / hipertrofia

zmniejszone zapotrzebowanie,

brak substancji odżywczych

atrofia

przewlekłe „drażnienie”

metaplazja

odwracalne zmiany czynnościowe lub strukturalne, które umożliwiają
przystosowanie do nowych warunków i osiągnięcia nowego stanu
równowagi - homeostazy

10

odpowiedź komórkowa na czynniki zewnętrzne
- USZKODZENIE

niedotlenienie

czynniki chemiczne,

fizyczne, zakaźne

uszkodzenie odwracalne

uszkodzenie nieodwracalne

nekroza / apoptoza

odpowiedź komórkowa
- ZŁOGI WEWNĄTRZKOMÓRKOWE, ZWAPNIENIA

przewlekły czynnik uszkadzający,

genetycznie uwarunkowane

zaburzenia metabolizmu

wewnątrzkomórkowa akumulacja:

stłuszczenie

choroby spichrzeniowe

kalcyfikacja – zwapnienie

dystroficzne i przerzutowe

10

odpowiedź komórkowa na czynniki zewnętrzne
- USZKODZENIE

niedotlenienie

czynniki chemiczne,

fizyczne, zakaźne

uszkodzenie odwracalne

uszkodzenie nieodwracalne

nekroza / apoptoza

odpowiedź komórkowa
- ZŁOGI WEWNĄTRZKOMÓRKOWE, ZWAPNIENIA

przewlekły czynnik uszkadzający,

genetycznie uwarunkowane

zaburzenia metabolizmu

wewnątrzkomórkowa akumulacja:

stłuszczenie

choroby spichrzeniowe

kalcyfikacja – zwapnienie

dystroficzne i przerzutowe

11

patologia

hipertrofia - przerost

powiększenie rozmiarów komórek i w efekcie
narządu

zwiększenie syntezy organelli komórkowych

wynik zwiększonego obciążenia lub wpływ
hormonów / czynników wzrostu

fizjologiczna i patologiczna

przykłady:

fizjologiczny przerost miokardium wywołany wysiłkiem
patologiczny przerost miokardium wywołany
nadciśnieniem tętniczym

11

patologia

hipertrofia - przerost

powiększenie rozmiarów komórek i w efekcie
narządu

zwiększenie syntezy organelli komórkowych

wynik zwiększonego obciążenia lub wpływ
hormonów / czynników wzrostu

fizjologiczna i patologiczna

przykłady:

fizjologiczny przerost miokardium wywołany wysiłkiem
patologiczny przerost miokardium wywołany
nadciśnieniem tętniczym

12

hipertrofia fizjologiczna

hipertrofia fizjologiczna
i patologiczna - miokardium

12

hipertrofia fizjologiczna

hipertrofia fizjologiczna
i patologiczna - miokardium

13

hiperplazja - rozrost

zwiększenie liczby komórek i w efekcie
powiększenie narządu

podział komórek dojrzałych lub komórek pnia
(stem cells)

fizjologiczny

(gruczoły mlekowe w ciąży,

wątroba po częściowej resekcji)

patologiczny

(endometrioza, BPH)

atrofia - zanik

zmniejsznie liczby komórek lub rozmiarów

i w efekcie zmniejszenie narządu

mechanizmy:

z nieużywania

– zanik mięśni i tkanki kostnej w unieruchomionej

po złamaniu kończynie

z braku unerwienia

– zanik mięśni po uszkodzeniu obwodowego

nerwu

niedokrwienie

– zanik starczy mózgu w przebiegu miażdżycy

niedożywienie

– mięśnie w trakcie głodzenia

zanik stymulacji hormonalnej

– endometrium po menopauzie

z ucisku

– rosnący guz powoduje zanik sąsiadujących tkanek

zjawisko towarzyszące - autofagocytoza

13

hiperplazja - rozrost

zwiększenie liczby komórek i w efekcie
powiększenie narządu

podział komórek dojrzałych lub komórek pnia
(stem cells)

fizjologiczny

(gruczoły mlekowe w ciąży,

wątroba po częściowej resekcji)

patologiczny

(endometrioza, BPH)

atrofia - zanik

zmniejsznie liczby komórek lub rozmiarów

i w efekcie zmniejszenie narządu

mechanizmy:

z nieużywania

– zanik mięśni i tkanki kostnej w unieruchomionej

po złamaniu kończynie

z braku unerwienia

– zanik mięśni po uszkodzeniu obwodowego

nerwu

niedokrwienie

– zanik starczy mózgu w przebiegu miażdżycy

niedożywienie

– mięśnie w trakcie głodzenia

zanik stymulacji hormonalnej

– endometrium po menopauzie

z ucisku

– rosnący guz powoduje zanik sąsiadujących tkanek

zjawisko towarzyszące - autofagocytoza

14

metaplazja

zamiana jednego zróżnicowanego rodzaju
komórek w inny

przykłady:

prawidłowy nabłonek oskrzeli w nabłonek płaski
ogniska kostnienia w obrębie tkanki łącznej

stan przednowotworowy

metaplazja (AP*)

14

metaplazja

zamiana jednego zróżnicowanego rodzaju
komórek w inny

przykłady:

prawidłowy nabłonek oskrzeli w nabłonek płaski
ogniska kostnienia w obrębie tkanki łącznej

stan przednowotworowy

metaplazja (AP*)

15

rodzaje czynników uszkadzających

niedotlenienie

czynniki fizyczne
wysoka i niska temperatura,
promieniowanie, elektryczność

czynniki chemiczne

czynniki zakaźne

zaburzenia genetyczne

reakcje immunologiczne

niedobory (ilościowe i jakościowe) w pożywieniu

predyspozycje

genetyczne

czynnik uszkadzający

uszkodzenie odwracalne –

przywrócenie homeostazy

uszkodzenie nieodwracalne –

martwica / apoptoza

poziom komórkowy

poziom tkanki / narządu

zapalenie

rezolucja – przywrócenie funkcji

przewlekłe zapalenie

zwłóknienie

15

rodzaje czynników uszkadzających

niedotlenienie

czynniki fizyczne
wysoka i niska temperatura,
promieniowanie, elektryczność

czynniki chemiczne

czynniki zakaźne

zaburzenia genetyczne

reakcje immunologiczne

niedobory (ilościowe i jakościowe) w pożywieniu

predyspozycje

genetyczne

czynnik uszkadzający

uszkodzenie odwracalne –

przywrócenie homeostazy

uszkodzenie nieodwracalne –

martwica / apoptoza

poziom komórkowy

poziom tkanki / narządu

zapalenie

rezolucja – przywrócenie funkcji

przewlekłe zapalenie

zwłóknienie

16

martwica vs apoptoza

uszkodzenie nieodwracalne
- następstwo zdarzeń

16

martwica vs apoptoza

uszkodzenie nieodwracalne
- następstwo zdarzeń

17

martwica (AP*)

martwica (nekroza)

zniszczenie komórki poprzez denaturację
białek komórkowych i DNA, dezintegrację
błon komórkowych, aktywację i wyciek
enzymów lizosomalnych

17

martwica (AP*)

martwica (nekroza)

zniszczenie komórki poprzez denaturację
białek komórkowych i DNA, dezintegrację
błon komórkowych, aktywację i wyciek
enzymów lizosomalnych

18

↓

aktywnego transportu

błonowego

↑

glikolizy beztlenowej

↓

pH -

↑

mleczany

wzrost przepuszczalności
błony mitochondrialnej powoduje
zanik potencjału błonowego
i oksydacyjnej fosforylacji,
wyciek zawartości mitochondriów
- uaktywnienie apoptozy

18

↓

aktywnego transportu

błonowego

↑

glikolizy beztlenowej

↓

pH -

↑

mleczany

wzrost przepuszczalności
błony mitochondrialnej powoduje
zanik potencjału błonowego
i oksydacyjnej fosforylacji,
wyciek zawartości mitochondriów
- uaktywnienie apoptozy

19

wzrost przepuszczalności
błon i ↓aktywnego transportu Ca

2+

(brak ATP) powoduje
bierny napływ z zewnątrz
(10

4

wyższe stężenie);

uwolnienie i brak zwrotnej
sekwestracji w magazynach
wewnątrzkomórkowych

↑

Ca

2+

powoduje

bezpośrednią aktywację kaspaz
odpowiedzialnych za apoptozę

martwica (nekroza)

19

wzrost przepuszczalności
błon i ↓aktywnego transportu Ca

2+

(brak ATP) powoduje
bierny napływ z zewnątrz
(10

4

wyższe stężenie);

uwolnienie i brak zwrotnej
sekwestracji w magazynach
wewnątrzkomórkowych

↑

Ca

2+

powoduje

bezpośrednią aktywację kaspaz
odpowiedzialnych za apoptozę

martwica (nekroza)

20

martwica – uszkodzenie błon
komórkowych

martwica (nekroza)

AP*

faza odwracalna:
eozynofilia cytoplamy,
wakuolizacja i obrzęk komórek

faza nieodwracalna
utrata jąder komórkowych
fragmentacja komórek

20

martwica – uszkodzenie błon
komórkowych

martwica (nekroza)

AP*

faza odwracalna:
eozynofilia cytoplamy,
wakuolizacja i obrzęk komórek

faza nieodwracalna
utrata jąder komórkowych
fragmentacja komórek

21

apoptoza – kontrolowany rozpad,
zaprogramowane samobójstwo

apoptoza

komórka apoptotyczna

21

apoptoza – kontrolowany rozpad,
zaprogramowane samobójstwo

apoptoza

komórka apoptotyczna

22

wewnątrzkomórkowe odkładanie

trójglicerydy

cholesterol – płytka miażdżycowa (miocyty i makrofagi)

stłuszczenie wątroby

22

wewnątrzkomórkowe odkładanie

trójglicerydy

cholesterol – płytka miażdżycowa (miocyty i makrofagi)

stłuszczenie wątroby

23

odkładanie białek

np. niedobór α1-antytrypsyny

choroby spichrzeniowe

np. odkładanie glikogenu w glikogenozach

23

odkładanie białek

np. niedobór α1-antytrypsyny

choroby spichrzeniowe

np. odkładanie glikogenu w glikogenozach

24

substancje egzogenne

np. odkładanie cząsteczek węgla i krzemu w makrofagach płucnych

po co nam patofizjologia ???

zmiany czynnościowe

objawy podmiotowe i przedmiotowe

czynnik etiologiczny

zmiany struktury

24

substancje egzogenne

np. odkładanie cząsteczek węgla i krzemu w makrofagach płucnych

po co nam patofizjologia ???

zmiany czynnościowe

objawy podmiotowe i przedmiotowe

czynnik etiologiczny

zmiany struktury