Клеточная теория

Клеточная теория

Клеточная теория и ее значение для медицины

Немецкий зоолог Т. Шванн (1810-1882) в 1839р. опубликовал труд "Микроскопические исследования о соответствие в основной структуре и росте растений и животных". В этой основательной, классической работе были заложенные основы клеточной теории. Основываясь на работах М. Шлейдена Т. Шванн нашел правильный принцип сопоставления различных клеток живых и растительных организмов. Также, он установил, что клетки животных слишком разнообразны и значительно отличаются от клеток растений, однако ядра во всех клетках подобные. Если в определенном образовании, которое можно увидеть в микроскоп, присутствующее ядро, то это образование по мнению Шванна, можно считать клеткой. Основываясь на таком предположении, Т. Шванн предложил ключевые положения клеточной теории:

1) Любая клетка представляет собой главную структурную удиницу всех организмов (растений и животных);

2) процесс образования клеток предопределяет рост, развитие и дифференцирование растительных и животных тканей.

Развитие клеточной теории Р. Вирховым. В 1858 г. вышел в свет основной труд немецкого патолога Р. Вирхова "Целюлярная патология". Этот произведение, которое стало классическим, повлияло на дальнейший развитие учения о клетке и для своего времени имело большое и прогрессивное значение. К Р. Вирхова основу всех патологических процессов видели в изменении состава жидкости и борьбе нематериальных сил живого или растительного организма. Р. Вирхов подошел к объяснению патологических пропроцессов в связи с морфологическими структурами, из определенными изменениями в строении клеток. Это исследование положило начало новой науке - патологии, которая является основой теоретической и клинической медицины. Р. Вирхов ввел в науку ряд новых представлений о роли клеточных структур в организме.

Положение Р. Вирхова "каждая клетка - из клетки" блестяще подтвердилось дальнейшим развитием биологии и является третьим положением клеточной теории. На данное время неизвестны другие способы появления новых клеток кроме разделения уже существующих. Однако этот тезис не отрицает того, что на заре жизни клетки развились из доклеточных структур.

Положение Р. Вирхова о том, что вне клеток нет жизни, тоже не потеряло своего значения. Например, в многоклеточном организме присутствующие неклеточные структуры, но они - производные клетки. Примитивные формы - вирусы - становятся способными к активным процессов жизнедеятельности и размножения лишь после проникновения в клетку. Ключевым обобщением было утверждение, что наибольшее значение в жизнедеятельности клеток имеет не оболочка, а ее содержимое: цитоплазма и ядро. Современное состояние клеточной теории. Со времени создания клеточной теории учения о клетке как элементарной микроскопическую структуру организмов приобрело нового содержания. Для Т. Шванна и его современников клетка оставалась пространством, ограниченным оболочкой. Постепенно это воображение заменилось пониманием того, что основной частью клетки является цитоплазма. До конца прошлого века, благодаря успехам микроскопической техники, было обнаружено сложное строение клетки, описанные органеллы - части клетки, которые выполняют разные функции, и исследованные пути образования новых клеток (митоз). Уже в начале XX ст. стало понятным первостепенное значение клеточных структур в передаче наследственных свойств. В данное время можно считать общепризнанным, что клетка является основной структурной и функциональной единицей организации живого.

На современном этапе развития цитологии клеточная теория включает такие положения:

- клетка - элементарная единица строения и развития всех живых организмов;

- клетки всех одноклеточных и многоклеточные организмов подобные по происхождению (гомологичные) строением, химическим составом, основными проявлениями жизнедеятельности;

- каждая новая клетка образуется исключительно в результате размножения материнской путем разделению;

- у многоклеточных организмов, которые развиваются из одной клетки - зыготы, споры и тому подобное, - разные типы клеток формируются благодаря их специализации на протяжении индивидуального развития особи и образуют ткани;

- из тканей состоят органы, которые тесно связанные между собой и подчинены нервно-гуморальной но иммунной системам регуляции. Значение клеточной  теории для медицины Клетка - единица патологии. Клетку необходимо знать не только как единицу строения организма, но и как единицу патологических изменений. Практически все болезни связанные с нарушением структуры и функции клеток, из которых образуются все ткани и органы. Нарушение структуры и функции одних клеток является первопричиной возникновения и развития болезни, а нарушение других может быть уже следствием неблагоприятных изменений в организме. Например, при инфаркте миокарда нарушается функционирование, а потом наступает гибель кардиомиоцитов через острый недостаток кислорода. В силу того, что часть сердечной мышцы не берет участия в сокращении, нарушается кровоснабжение в организме, который приводит к гипоксии и изменениям функции и структуры клеток, в первую очередь нейронов головного мозга.

Нарушение нормального функционирования клеток (патология) связано со многими разнообразными факторами (физическими, химическими, биологическими) и характеризуется общими или местными нарушениями организации органелл клеток, изменением отдельных метаболических процессов. Неблагоприятными для клетки факторами могут быть волновые, ионизирующие излучение, низкие и высокие температуры, разные химические соединения, вирусные, бактериальные и грибковые инфекции, недостаток питательных веществ или отдельных физиологически активных соединений (незаменимые аминокислоты и жирные кислоты, витамины и микроэлементы), недостаток кислороду и тому подобное. Негативное влияние наносят и внутренние факторы, такие как мутации наследственного материала что приводят к прирожденным дефектам синтезу белков, липидов, избыточной продукции гормонов нарушение утилизации токсичных метаболитов.

Среди патологических изменений клетки можно отметить нарушение структуры и проницаемости мембран митохондрий, лизосом и других внутриклеточных образований. В результате неблагоприятных влияний митохондрии отекают и приобретают вид волдырьков ограниченных только внешней мембраной.

Дегенерация и отек сопровождаются нарушением окислительно-восстановительных реакций в митохондриях, недостаточным образованием высокоэнергетических соединений что негативно обозначается и на гомеостазе всей клетки. Подобные явления встречаются при сахарном диабете и голодании в клетках печенки, при заболеваниях сердца, почек. Патологические изменения мембраны эндоплазматического ретикулуму приводят до нарушения синтеза белков клетки. Эти нарушения встречаются и при недостатке в еде незаменимых аминокислот.

Повышение проницаемости мембран лизосом, что наблюдается, например, при авитаминозе Е, или под воздействием ионизирующего облучения может усилить выход гидролитических ферментов в цитоплазму из лизосом, привести к частичному или даже полному разрушение клеток. При многих интоксикациях повреждаются клетки печенки или почек, а нарушение функционирование этих органов вызывает изменение других клеток организма через продукты метаболизма Широко распространенной причиной патологии клетки есть проникновение и размножение в ней вирусов. При этом обменные процессы в клетке нарушаются - вирус вынуждает клетку работать исключительно "на себя". После массового образования и выхода вирусных частей из клетки она погибает.