Hipertrofija: definīcija, cēloņi, veidi un piemēri bioloģijā

Hipertrofija bioloģijā: definīcija, cēloņi, veidi un piemēri — saprotami par šūnu palielināšanos, muskuļu un orgānu adaptācijām, un atšķirību no hiperplāzijas.

Hipertrofija bioloģijā ir orgāna vai audu izmēra palielināšanās, kas pārsniedz normālu augšanu, un rodas galvenokārt tāpēc, ka šūnas kļūst lielākas. Stāvokli, kad orgāns ir palielināts galvenokārt tāpēc, ka tajā ir vairāk šūnu, sauc par hiperplāziju — tas ir atsevišķs, bet bieži vien līdzās sastopams process.

Kā rodas hipertrofija

Hipertrofija notiek, kad šūnās pieaug svarīga strukturālo komponentu sintēze (piem., proteīnu, organelu), kas palielina šūnas tilpumu. To var izraisīt dažādi mehānismi:

• Mechaniska slodze: audu vai muskuļu pastāvīga slodze stimulē proteīnu sintēzi un strukturālu pārorientāciju (piem., skeleta muskuļos pieaug sarcomēru skaits).
• Hormonālā stimulācija: hormoni un augšanas faktori var veicināt šūnu apjoma palielināšanos un metabolismu.
• Metaboliski faktori: uzkrāšanās taukus saturošu vielu adipocītos vai citu intracelulāru rezervju palielināšanās.
• Šūnu saplūšana: dažos gadījumos šūnas var saplūst, veidojot lielākas daudzšūnu struktūras (piem., miocītu saplūšana miotubos).

Veidi un iedalījums

Hipertrofiju var iedalīt pēc cēloņa un nozīmes:

• Fizioloģiskā hipertrofija: adaptīvs un parasti labvēlīgs process, piemēram, skeleta muskuļu apjoma palielināšanās atbildot uz spēka treniņiem vai kultūrismu.
• Kompatētīvā hipertrofija: orgāna palielināšanās, lai kompensētu cita orgāna zaudējumu vai funkcijas samazinājumu (piem., palielināta nieru masa pēc daļējas nefrektomijas).
• Patoloģiskā hipertrofija: notiek, kad ilgstošs slodzes vai stimulācijas efekts ir kaitīgs, piemēram, sirds kambaru hipertrofija pie hroniska paaugstināta asinsspiediena — sākumā kompensatoriski, vēlāk var izraisīt funkcijas pavājināšanos.

Piemēri bioloģijā

Konkrēti piemēri palīdz saprast procesu:

• Skeleta muskuļi: miocīti var palielināt savu apjomu un daļēji saplūst, veidojot lielākas miotube struktūras; tas ir tipisks atbildes mehānisms uz stipras slodzes treniņiem.
• Tauku audi: adipocīti var palielināties, paplašinoties un piepildoties ar vairāk lipīdu, kas nodrošina tauku audu hipertrofiju cilvēkiem ar lieko svaru.
• Dzemde grūtniecības laikā: hormonālā iedarbība izraisa kombināciju — gan šūnu proliferāciju (hiperplāziju), gan šūnu apjoma palielināšanos, tādējādi dzemdes svars un tilpums palielinās (grūtniecības piemērs).
• Sirds muskuļi: ilgstoša palielināta slodze (piem., arteriālā hipertensija vai sirdskaite) veicina kardiomiocītu hipertrofiju; tā var būt sākotnēji adaptīva, bet ilgtermiņā — patoloģiska.

Hipertrofija pret hiperplāziju

Lai gan orgāni vai audi var palielināties gan ar hipertrofiju, gan ar hiperplāziju, svarīga atšķirība ir mehānismā: hipertrofijā palielinās katras šūnas izmērs, bet hiperplāzijā palielinās šūnu skaits, saglabājoties aptuveni vienādam šūnu izmēram. Bieži procesi notiek kopā — piemēram, hormonāli izraisīta dzemdes šūnu proliferācija un palielināšanās grūtniecības laikā iet roku rokā ar šūnu apjoma pieaugumu.

Diagnoze un morfoloģija

Hipertrofiju var atklāt ar dažādām izmeklēšanas metodēm atkarībā no attiecīgā orgāna: ultrasonogrāfija, datortomogrāfija, magnētiskā rezonanse vai ehokardiogrāfija sirds gadījumā. Histoloģiski par hipertrofiju liecina šūnu apjoma palielināšanās, palielināts citoplazmas daudzums un attīstītāki organoīdi, bet ne obligāta šūnu dalīšanās (kas būtu hiperplāzijas pazīme).

Sekas un ārstēšana

Hipertrofijas nozīme un nepieciešamā rīcība atkarīga no tās cēloņa:

• Fizioloģiska hipertrofija (piem., treniņu izraisīta) parasti ir vēlama un prasa pareizu atjaunošanos, uzturu un laika periodu.
• Patoloģiska hipertrofija (piem., kardiālā) var novest pie orgāna funkcijas traucējumiem; ārstēšana mērķē uz pamatcēloni — asinsspiediena kontrole, medikamenti (piem., ACE inhibitoru, beta blokatoru izmantošana), dzīvesveida izmaiņas un, nepieciešamības gadījumā, ķirurģiska iejaukšanās.
• Adipocītu hipertrofija saistīta ar aptaukošanos un metabolisma traucējumiem — terapija ietver diētu, fiziskās aktivitātes, uzvedības terapiju un medicīnisku palīdzību, ja nepieciešams.

Īss kopsavilkums

Hipertrofija ir šūnu apjoma pieauguma izraisīta audu vai orgānu palielināšanās, kas var būt fizioloģiska un vēlama vai patoloģiska un kaitīga. Bieži tā mijiedarbojas ar hiperplāziju, un pareiza diagnoze un ārstēšana balstās uz konkrēto cēloni un orgāna funkcijas novērtējumu. Dažos audzējos vai slimību stāvokļos var novērot gan šūnu skaita palielināšanos, gan dažas nenormāli lielas šūnas vienlaicīgi.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir hipertrofija bioloģijā?

J: Kas ir hiperplāzija?

J: Kā adipocīti kļūst lielāki?

J: Kā palielinās miocīti?

J: Kāda ir atšķirība starp hipertrofiju un hiperplāziju?

J: Vai hipertrofija un hiperplāzija var notikt kopā?

J: Kāds ir piemērs, kad hipertrofija un hiperplāzija notiek kopā?

Meklēt pēc burta