2 курс / Гистология / Клиническая патология
.pdf1.Основы патологии заболеваний по Роббинсу и Катрану / В. Кумар, А.К. Аббас, Н. Фаусто, Дж.К. Астер; пер. с англ. под ред. Е.А. Коган, Р.А. Серова, Е.А. Ду-бова, К.А. Павлова. - В 3 т. - М.: Логосфера, 2016. - Т. 1.
2.Патологическая анатомия: национальное руководство / гл. ред. М.А. Пальцев, Л.В. Кактурский, О.В. Зайратьянц. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011.
3.Патологическая анатомия: учебник / под ред. В.С. Паукова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. - Т. 1. Общая патология.
Глава 4. ВОСПАЛЕНИЕ
В.С. Пауков
Воспаление - биологический и вместе с тем ключевой общепатологический процесс, целесообразность которого определяется его защитно-приспособительной функцией, направленной на ликвидацию повреждающего агента и восстановление поврежденной ткани.
Принято считать, что история учения о воспалении началась с Гиппократа. Римский ученый Цельс выделил основные симптомы воспаления:
красноту (rubor), опухоль (tumor), жар (calor) и боль (dolor). Позже Гален прибавил еще один признак - нарушение функции (functio laesa).
Определенную роль в понимание воспаления внесли Г. Бурхаве, К. Рокитански, Р. Вирхов, первым применивший микроскоп для исследования патологических процессов. Через несколько лет Ю. Конхайм дал детальную микроскопическую характеристику воспалению.
Принципиальным шагом в учении о воспалении стала фагоцитарная теория И.И. Мечникова, из которой выросло учение о клеточном иммунитете. Он первым показал, что воспаление - важнейшая приспособительная реакция организма. В последующем эту мысль развивал И.В. Давыдовский. На этой основе были раскрыты значение реактивности и аллергических реакций, сущность феномена Артюса, а К. Пирке (1907) предложил использовать эту реакцию в качестве диагностического теста. Позднее Р. Ресле (1914) было установлено, что в основе подобных реакций лежит острейшее экссудативное воспаление, которое он назвал гиперергическим.
К середине XX в. начали сближаться понятия о воспалении и иммунитете, что позволило А.И. Струкову сформулировать понятие об иммунном воспалении. В настоящее время воспалительная и иммунная реакции все чаще рассматриваются в неразрывном единстве.
Однако формирование единого взгляда на воспаление, на его место в биологии, патологии и медицине далеко не закончено; вероятно, поэтому нет исчерпывающего определения этого процесса. Наиболее полное определение воспалению дал Мовэт: воспаление - это реакция живой ткани на повреждение, заключающаяся в определенных изменениях терминального сосудистого ложа, крови и соединительной ткани, направленных на уничтожение агента, вызывающего повреждение, и на восстановление поврежденной ткани. В настоящее время большинство
специалистов считают, что воспаление - это возникшая в ходе эволюции сложная местная реакция организма на повреждение, которая проявляется характерными изменениями микроциркуляции и мезенхимы и на определенном этапе развития сопровождается включением интегративных регулирующих систем.
Воспаление - это совершенная защитно-приспособительная реакция, направленная на сохранение жизни человека.
воспаление и иммунитет
Биологический смысл воспаления заключается в отграничении и ликвидации очага повреждения и вызвавших его патогенных факторов, а также в репарации поврежденных тканей. По существу тот же биологический смысл заложен и в реакциях иммунитета, так как конечный результат и воспаления, и иммунитета направлен на избавление организма от различных патогенных раздражителей. Поэтому между воспалением и иммунитетом существует как прямая, так и обратная связь. И воспаление, и иммунитет направлены на очищение внутренней среды организма от чужеродного фактора или изменившегося «своего» (собственных структур и продуктов обмена веществ, морфология и свойства которых изменились в результате некроза тканей, агрегации белков крови при образовании иммунных комплексов, действия токсичных продуктов азотистого обмена и т.п.) с последующим отторжением повреждающего фактора и ликвидацией последствий повреждения. Кроме того, при воспалении происходит и высвобождение антигенных структур чужеродного агента или поврежденных тканей. Таким образом, в воспалении возникают иммунные реакции, а от состоятельности иммунного ответа зависит развитие самого воспаления. При возникновении реакций гиперчувствительности воспаление становится их морфологическим проявлением - развивается иммунное воспаление, причиной и началом которого является реакция иммунной системы. Характер воспаления в значительной степени зависит от скорости и особенностей становления иммунитета или от степени иммунного дефицита. У животных, имеющих дефекты систе-
мы Т-лимфоцитов (например, мыши nude), практически нет отграничительной воспалительной реакции на воздействие гноеродных микробов, и животные погибают от резчайшей интоксикации. Аналогичная реакция наблюдается и у людей с врожденным иммунодефицитом (при синдромах Вискотта-Олдрича, Луи-Бар и др.).
Существует мнение (В.С. Пауков), что воспаление и иммунитет составляют единую систему защиты организма, состоящую из немедленных неспецифических реакций воспаления и последующих специфических реакций иммунитета. Для выявления антигенов, попавших в организм, необходимо вначале фагоцитировать возбудителей, определить их антигенные детерминанты, передать информацию об антигенах иммунокомпетентным клеткам и только после этого начнется стимуляция иммунной системы. Все эти реакции реализуются в воспалении и затем воспалительные же реакции осуществляют изоляцию возбудителей и их уничтожение. Эта неспецифическая защита позволяет организму сдерживать агрессию до появления первичного иммунного ответа, для формирования которого требуется в среднем 10-14 сут. За это время происходит необходимая трансформация В-лимфоцитов в плазматические клетки, синтез плазматическими клетками специфических иммуноглобулинов, образование и гиперплазия необходимого количества Т-лимфоцитов и т.п. И только после этого включается уже специфическая иммунная защита, которая также осуществляется через воспаление. В итоге решается основная задача и воспаления, и иммунитета - ликвидация патогенного фактора. Последующая репарация поврежденных тканей также реализуется через воспаление, с помощью механизмов его продуктивной стадии.
Взаимоотношения между специфическими реакциями иммунной системы и воспалением сложны. Так, активация системы макрофагов сопровождается формированием в более ранние сроки и более мощной соединительнотканной капсулы вокруг очага воспаления. В то же время угнетение функций этой системы способствует увеличению зоны некроза и нагноения, что сочетается с меньшей выраженностью соединительнотканной отграничительной капсулы. Использование ЛС, влияющих на активацию клеточного иммунитета, способствует более быстрому заживлению гнойных ран. В то же время включение иммунной системы в воспалительный процесс не ограничивается ее влиянием только на очаг воспаления: уже через 6 ч после возникновения повреждения в организме появляются зоны, в которых ответ на это раздражение в виде воспалительной реакции менее выражен. Это связано с появлением и действием ряда эндогенных веществ с
Книга рекомендована к покупке и прочтению разделом по патофизиологии сайта https://medicalplanet.su/
мощным иммуномодули-рующим эффектом - α-1-глобулинов крови, действующих в синергизме с γ-ИФН, белков, участвующих в гемопоэзе, эндогенных глюкокортикоидов. При воспалении возникает сложное
двунаправленное взаимодействие иммунной и нейроэндо-кринной систем. Механизмы участия в воспалении эндокринной и нервной систем также сложны и недостаточно изучены. Однако об их роли в этом процессе свидетельствуют присутствие на мембранах иммунокомпетентных клеток и лейкоцитов адренергических рецепторов; разнонаправленное модулирующее действие на воспаление симпатической и парасимпатической нервной системы; регулирующее влияние гипоталамуса на иммунитет.
Вместе с тем протекание процесса воспаления зависит не только от иммунной, но и от неспецифической защиты, т.е. от реактивности организма. Это положение ярко иллюстрирует тот факт, что воспалительная реакция в различные возрастные периоды жизни человека имеет свои особенности. Так, начиная от новорожденности и кончая пубертатным периодом, у детей еще недостаточно выражена способность к отграничению воспалительного очага и репарации поврежденной ткани, чем объясняется склонность к генерализации воспалительного и инфекционного процессов. В основе этого лежит отсутствие четкого баланса регулирующих систем организма, прежде всего иммунной, эндокринной и нервной. В старости возникает сходная воспалительная реакция в связи с общей брадитрофией, снижением иммунной защиты и гипореактивностью. Следует также учитывать, что на характер воспаления определенное влияние оказывает и наследственность, особенно антигены главного комплекса гистосовместимости (MHC).
Таким образом, сможет ли воспаление выполнить свое назначение как защитноприспособительная реакция или оно окажется губительным для больного, зависит от многих условий, прежде всего от реактивности организма, которая обусловлена другими факторами, как наследственными, так и приобретенными. В этом проявляется диалектическая сущность воспаления как одной из основных защитноприспособительных гомеоста-тических реакций организма.
Наконец с воспалением, особенно хроническим, может быть связано развитие аутоиммуни-зации, в результате чего образуется «порочный круг», так как реакции гиперчувствительности, обусловленные аутоиммунизацией, реализуются в виде иммунного воспаления.
МЕСТНЫЕ РЕАКЦИИ ПРИ ВОСПАЛЕНИИ
В основе процессов, составляющих воспаление, так же как и в основе всех типовых патологических реакций, лежат физиологические механизмы. Однако воспаление характеризуется рядом особенностей, которые делают его уникальным общепатологическим явлением. Оно значительно
шире всех других типовых патологических реакций, так как включает в себя многие из них и при этом является связующим звеном между этими реакциями. Поэтому воспаление не просто одна из типовых патологических реакций, это сложный комплексный процесс, который складывается из трех взаимосвязанных реакций: альтерации, экссудации и пролиферации.
Лишь сочетание этих трех реакций позволяет говорить о воспалении. Кроме того, воспаление как типовая патологическая реакция организма является патогенетическим звеном многих заболеваний, и вместе с тем воспаление может выступать в патологии как самостоятельная болезнь, требующая соответствующего лечения.
Однако, являясь общебиологическим процессом, воспаление, особенно в своем начале, наиболее ярко проявляется как местная реакция. Альтерация запускает каскад
биохимических реакций, суть которых заключается в развитии хемо-аттракции для привлечения в очаг повреждения клеток-продуцентов медиаторов воспаления - биологически активных веществ, обеспечивающих химические и молекулярные связи между процессами, протекающими в очаге воспаления. Под влиянием медиаторов воспаления в зоне повреждения осуществляются биохимические и структурные преобразования в тканях, изменяется и их метаболизм, что обеспечивает развитие воспалительной реакции. Медиаторы воспаления могут быть клеточными и плазменными. С помощью клеточных медиаторов включается
сосудистая реакция, в результате в процессе начинают принимать участие плазменные медиаторы воспаления, и в очаг повреждения поступает соответствующий экссудат, содержащий различные биологически активные вещества, а также клетки крови. Все эти реакции направлены на отграничение очага повреждения и локализацию в нем повреждающего фактора. Это филогенетически детерминированная местная тканевая реакция. Вначале она осуществляется с помощью клеток крови - полиморфно-ядерных лейкоцитов (ПЯЛ) и моноцитов, трансформирующихся в макрофаги. На 3-и сут воспаления вокруг очага повреждения начинает образовываться грануляционная ткань. При любом виде воспаления в очаг повреждения первыми мигрируют ПЯЛ. Их функция, помимо отграничения, направлена в основном на локализацию и уничтожение патогенного фактора.
Роль макрофагов более разнообразна и заключается в отграничении очага воспаления, нейтрализации токсинов, индукции иммунных реакций, регуляции разнообразных клеточных систем, участвующих в воспалении. Макрофаги относятся к системе фагоцитирующих мононуклеаров и продуцируют более 80 различных биологически активных веществ, принимающих участие во мно-
гих разнообразных процессах в организме. Это ферменты (нейтральные протеазы, кислые гидролазы), компоненты системы комплемента (С1-С5, пропердин), метаболиты кислорода (Н2О2, супероксидный анион-радикал), арахидонаты (лей-котриены, простагландины), цитокины (ИЛ-1 и ИЛ-8, ФНО-α), факторы роста (тромбоцитарный, эпидермальный, трансформирующий фактор роста фибробластов). Эти клетки в значительной степени регулируют воспаление, в том числе посредством включения реактантов острой фазы и с их помощью все системы организма в
воспалительный процесс. Они же способствуют повреждению тканей в зоне воспаления, выделяя токсические метаболиты кислорода, оксида азота, широкий спектр гидролаз, метаболиты арахидоновой кислоты и др. Макрофаги принимают участие в развитии пролиферации и репарации, образуя факторы роста и ангиогенеза, фиброгенные цитокины, ремодулирующие колла-геназы и другие, причем уже на начальных этапах воспаления. Вероятно, с макрофагами связан нестерильный иммунитет, они обеспечивают апоптоз и ряд других реакций организма. Помимо того что макрофаги оказывают хемотаксическое действие на клетки-продуценты медиаторов воспаления, они, вырабатывая колониестимулирующий фактор, усиливают образование и дифференцировку в костном мозге предшественников гранулоцитов. Кроме того, с помощью ИЛ-1, б-ИФН и ряда других веществ - цитокинов и факторов роста, макрофаги стимулируют функции эндотелиоцитов и нейтрофильных гранулоцитов в очаге воспаления.
Вместе с тем в первую очередь они выступают как фагоциты, имеющие несколько групп рецепторов, позволяющих осуществлять фагоцитоз. Среди них рецепторы для иммуноглобулинов (FC), комплемента (СR), интегрины, например CD49d/ CL29, рецепторы-«мусорщики» (scavenger receptors) и ряд других. Так, макрофаги тесно связаны с ПЯЛ и с помощью фагоцитоза очищают поле воспаления от патогенных агентов. Однако фагоцитоз для уничтожения возбудителей не основная задача микрофагов, с этим хорошо справляются и грану-лоциты. Их способность убивать микроорганизмы менее выражена, чем у ПЯЛ. В большинстве случаев фагоцитоз необходим для выполнения других, более
Книга рекомендована к покупке и прочтению разделом по патофизиологии сайта https://medicalplanet.su/
сложных функций. Макрофаг является одной из главных антиген-представляющих клеток - фагоцитируя повреждающие факторы, прежде всего биологической природы, он определяет их антигенные детерминанты, информация о которых поступает в иммунокомпетентную систему для включения специфической защиты организма. Это важнейшая функция макрофагов.
Таким образом, макрофаги обладают свойствами, позволяющими выступать в роли регулятора местной воспалительной реакции, а также связующего звена между местными проявлениями
воспаления и общими реакциями на них, способствуя включению в процесс других систем организма. При этом возникают многообразные межклеточные взаимодействия, прежде всего между макрофагами и ПЯЛ, лимфоцитами, моноцитами, фибробластами. В свою очередь между всеми этими и другими клетками экссудата, тканей и сосудов также развиваются соответствующие взаимодействия. Так, взаимодействие макрофагов и лимфоцитов наиболее отчетливо выражено при реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) в виде иммунного цитолиза и грануле-матоза, причем конечный результат этих реакций противоположен: иммунный цитолиз приводит к ликвидации патогенного фактора, а гранулема-тоз - к сохранению его при относительной изоляции от внутренней среды организма. Примером может служить туберкулезная гранулема, в которой иммунные реакции направлены на уничтожение микобактерий, а незавершенный фагоцитоз в эпителиоидных клетках способствует сохранению возбудителей, обеспечивая нестерильный иммунитет, т.е. гранулематозная реакция препятствует генерализации инфекции. Взаимодействие макрофагов и фибробластов направлено на стимуляцию коллагено- и фибриллогенеза посредством воздействия моноцитов на функциональную активность синтезирующих коллагены клеток. Эти взаимоотношения играют важную роль в репаративной фазе воспалительной реакции.
Таким образом, в динамике воспалительной реакции взаимодействуют лимфоидные и не лимфоидные клетки, различные биологически активные вещества, возникают множественные межклеточные и клеточно-матриксные взаимоотношения. В результате в воспаление вовлекаются гормоны, иммуноглобулины, нейропептиды, активирующие функции лейкоцитов и моноцитов, действующие на специфические рецепторы, т.е. в процесс включается не только микроциркуляция, но и иммунная, эндокринная и нервная системы. Именно поэтому воспаление - это местное проявление общей реакции организма.
ВОСПАЛЕНИЕ
КАК ОБЩЕПАТОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
Являясь местным проявлением общей реакции организма, воспаление может протекать как болезнь, составляя основное звено патогенеза заболевания. При этом повреждающий фактор может быть различным - от всевозможных инфекционных возбудителей до химических или физических воздействий. В очаге воспаления возникает гамма чрезвычайно сложных процессов, которые не могут протекать автономно, являясь сигналом для включения различных систем организма. Материальный субстрат этих сигналов - накопле-
ние и циркуляция в крови биологически активных веществ, в том числе аутокоидов (метаболитов арахидоновой кислоты), кининов, компонентов комплемента, простагландинов, интерферона и др. Поэтому воспаление характеризуется не только местными, но и общими проявлениями: лихорадкой, лейкоцитозом, изменениями состава белков крови, увеличением СОЭ и т.д.
Белки (реактанты) острой фазы являются одним из важнейших факторов, обусловливающих взаимосвязь местных и общих изменений при воспалении. Эти вещества не специфичны для воспаления, они появляются через 4-6 ч после повреждения тканей, в том числе при воспалении. Наибольшее значение имеют С-реактивный белок, ИЛ-1, α-1-гликопротеид, пептидоглика-ны, трансферрин, апоферритин. Реактанты острой фазы синтезируются макрофагами, гепатоцита-ми и другими клетками. ИЛ-1 влияет на функцию Т-лимфоцитов, активирует ПЯЛ, стимулирует синтез простагландинов и простациклинов в эндотелиоцитах, способствует гемостатической реакции в очаге повреждения и т.д. Концентрация С-реактивного белка при воспалении увеличивается в 100-1000 раз. Этот белок активирует цито-литическую активность естественных киллеров (NK-клетки), ингибирует агрегацию тромбоцитов. Предшественником кининов и ингибитором β-цистеиновых протеиназ является кининоген, уровень которого при воспалении отчетливо повышается. Воспаление индуцирует синтез в печени апоферритина, который стимулирует выработку ПЯЛ супероксидных бактерицидных ионов. Реактанты острой фазы определяют неспецифический ответ организма, создающий условия для развития местной воспалительной реакции. Вместе с тем они стимулируют включение в процесс других систем организма, способствуя координации местных и общих реакций при воспалении.
Повреждающий фактор и величина очага повреждения также оказывают влияние на взаимосвязь местных и общих изменений при воспалительном процессе. Начиная с некоторого критического размера очага, развитие воспаления сочетается с рядом нарушений гомеостаза, вызванных как продуктами повреждения тканей и медиаторами воспаления, так и стрессом - болевым, эмоциональным и др. Включение в воспаление иммунной, нервной, эндокринной и других систем приводит к процессам, оказывающим мощное, обычно адекватное раздражителю, влияние на местную воспалительную реакцию. Это воздействие осуществляется через образование и накопление специфических антител, реакций клеточного иммунитета, стимуляцию костного мозга, стрессорные механизмы, обусловленные болью, лихорадкой и т.п. Развитие общих признаков воспаления является реакцией организма в ответ на
местные изменения и проявляется изменением ферментного состава крови и системы гемостаза, лейкоцитозом, диспротеинемией, интоксикацией, лихорадкой и др. Появление лихорадки также связано с воздействием как повреждающего фактора, так и веществ, образующихся при распаде клеток, которые являются пирогенами, т.е. повышают температуру тела. Лихорадка оказывает бактерицидный и бактериостатический эффект, стимулирует фагоцитоз, антителообразование, синтез интерферона, функции органов. Вместе с тем чрезмерное повышение температуры тела отрицательно сказывается на деятельности сердечно-сосудистой, нервной и ряда других систем.
Интоксикация как общее проявление воспаления связана не только с самим воспалением, но и с особенностями повреждающего фактора, прежде всего инфекционного агента. Кроме того, по мере увеличения площади повреждения и выраженности альтерации усиливается резорбция образующихся токсичных продуктов, и интоксикация нарастает. Вопрос о взаимоотношении интоксикации и воспаления сложен и требует специального рассмотрения. Здесь следует лишь отметить, что интоксикация, подавляя как общую, так и местную регуляцию физиологических процессов, угнетает гомеостати-ческие системы организма (иммунную, кроветворную, макрофагальную) и оказывает модулирующее влияние на течение и характер воспаления.
Значение воспаления как общепатологического процесса особенно ярко проявляется при нарушении стереотипных механизмов его развития, что приводит к появлению синдрома системного воспалительного ответа (SIRS - Systemic Inflammatory Response
Syndrome), который может закончиться развитием полиорганной недостаточности. Этот синдром обычно развивается при нарушении иммунного ответа на действие патогенного
Книга рекомендована к покупке и прочтению разделом по патофизиологии сайта https://medicalplanet.su/
фактора и ярко демонстрирует единство местных и общих проявлений воспаления, а также тесную взаимосвязь воспаления и иммунитета. Клинически SIRS проявляется повышением температуры тела выше 38 °C или понижением ниже 36 °C, ЧСС более 90 в минуту, частотой дыхания более 20 в минуту или рСО2 менее 32 мм рт.ст., количеством лейкоцитов в 1 мл крови более 12 000/мкл или менее 4000/мкл, либо появлением более 10% незрелых форм лейкоцитов. Для диагноза SIRS необходимо наличие не менее двух из этих признаков. При этом возникает генерализованное поражение микроциркуляторно-го русла в виде неконтролируемой вазодилатации микрососудов, что приводит к гиперемии, развитию в капиллярах стазов и сладжей крови, диапедезным кровоизлияниям, выраженным дистрофическим и некробиотическим изменениям различных органов, нарушению их функций и развитию синдрома полиорганной недостаточности, не зависящего непосредственно от причины заболевания.
Полиорганная недостаточность, нередко развивающаяся в исходе SIRS, характеризуется нарушением регуляции функций большинства внутренних органов и развитием в них тяжелых, часто необратимых морфологических изменений. Помимо вовлечения микроциркуляторного русла, механизмами, вызывающими полиорганную недостаточность, считают повреждение барьерной функции кишечника и нарушение текучести клеточных мембран, особенно печени и почек, что отрицательно сказывается на их функции. Это приводит к избыточному катаболизму и изменению кровообращения по гипердинамическому типу, т.е. увеличению сердечного выброса. Клиническими проявлениями полиорганной недостаточности являются анемия, изменение формулы крови и развитие ДВС-синдрома, что приводит к геморрагиям, тромбозам, гемолизу и прогрессированию этого состояния. Другими проявлениями полиорганной недостаточности могут быть респираторный дистресс-синдром взрослых (РДСВ), поражения ЖКТ и нервной системы, метаболические нарушения, в основном нарушения КОС и инсулинорезистентная гипергликемия. Летальность при полиорганной недостаточности достигает 60%.
По течению воспаление может быть острым и хроническим, при этом оба варианта значительно отличаются друг от друга не только по морфологии, но и по патогенетическим механизмам.
ОСТРОЕ ВОСПАЛЕНИЕ
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ ОСТРОГО ВОСПАЛЕНИЯ
Динамика воспаления складывается из 3 взаимосвязанных и последовательно развивающихся стадий:
1)стадия альтерации (повреждения) клеток и тканей - характеризуется инициальными мор-фобиохимическими процессами, приводящими к выделению медиаторов воспаления (пусковые механизмы) и реакции микроциркуляторного русла с изменением реологических свойств крови;
2)стадия экссудации - реакции микроцир-куляторного русла с нарушением реологических свойств крови, повышением сосудистой проницаемости в виде плазматической экссудации и эмиграции клеток крови, фагоцитоза, образования экссудата;
3)стадия пролиферации клеток с восстановлением ткани или образованием рубца.
Альтерация тканей - это начальная, пусковая стадия воспаления, характеризующаяся повреждением тканей, что приводит к появлению в этом очаге клеток, продуцирующих биологически активные вещества. Вначале воспаление проявляется как местная реакция. В динамике альтерации
можно выделить биохимическую и морфологическую фазы. Воспаление начинается с биохимической фазы, так как в самом начале процесса в зоне поврежденной ткани образуются хемоаттрактанты, под действием которых происходит хемотаксис, т.е. направленное движение в очаг повреждения NK-лимфоцитов, фагоцитов, имеющих соответствующие рецепторы, и клеток, продуцирующих медиаторы воспаления - биологически активные вещества, обеспечивающие химические и молекулярные связи между процессами, протекающими в воспалительном очаге. Под влиянием этих медиаторов в зоне повреждения осуществляются биохимические и структурные преобразования тканей и их метаболизм, обеспечивающие развитие воспалительной реакции.
Хемоаттрактанты образуются клетками, микроорганизмами, содержатся в плазме крови. К хемо-аттрактантам относят IgМ и IgG, С-реактивный белок, ИЛ-1, ФНО-α, ИЛ-8, компоненты системы комплемента С5а, С3а, микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, лейкотриен В4, тром-боксан А2, катионные белки, брадикинин, продукты деградации фибрина и коллагена, иммунные комплексы. Некоторые микроорганизмы выделяют вещества, вызывающие отрицательный хемотаксис, блокирующие движение фагоцита. Метаболизм в зоне первичной альтерации, в целом характеризуется преобладанием процессов катаболизма - протеолиза, липолиза, гликолиза, которые обусловливают водно-электролитные расстройства, изменение физико-химических параметров и ацидоз в зоне воспаления. После взаимодействия хемоаттрактантов и фагоцита происходит его движение, которое обеспечивается микрофила-ментами и микротрубочками. При этом хемо-аттракция - процесс каскадный. По мере его нарастания кооперация клеток не только увеличивается в количественном отношении, но и продуцируемые ими вещества оказывают влияние на все более широкий круг реакций, в том числе усиливающих или модулирующих хемоаттракцию.
Нарушения энергетического и углеводного обмена под влиянием клеточных медиаторов воспаления выражаются в активации анаэробного гликолиза и развитии лактатацидоза вследствие повреждения митохондрий, а также накопления продуктов, разобщающих процессы окисления и фосфори-лирования, ионов кальция, высших жирных кислот. В зоне альтерации увеличивается уровень АДФ, АМФ и неорганического фосфата, которые активируют ферменты гликогенолиза и гликолиза. Изменения физико-химических параметров в зоне воспаления проявляются местным повышением температуры, гиперосмией, гиперионией, дисио-нией, гиперонкией, ацидозом, гипергидратацией. Повышение осмотического давления связано с разрушением клеток и выходом из них электролитов. Развитие энергетического дефицита сопровождается снижением эффективности
работы ионных каналов, что приводит к накоплению во внеклеточном пространстве ионов калия, изменяющих электрический заряд плазмолеммы клеток, коллоидное состояние цитозоля, способствующих развитию гиперосмии. Повышение онкотическо-го давления обусловлено активацией плазменных медиаторов воспаления, нарастающим протеолизом, разрушением клеток и выходом в зону воспаления плазменных белков, в первую очередь, альбуминов. Гиперонкия и гиперосмия в зоне воспаления активируют экссудацию. Эти изменения в сочетании с плазменными медиаторами воспаления приводят к повышению проницаемости сосудистых стенок вследствие неферментативного гидролиза базальных мембран, активации лизосомальных ферментов, повреждающих клеточные и внеклеточные структуры, что вызывает нарушение регуляции тонуса сосудов и развитие сосудистых реакций. Наконец, ацидоз, раздражая нервные окончания, способствует формированию боли.
Медиаторы воспаления функционируют по каскадному принципу, активируя друг друга. •
Тканевые (клеточные) медиаторы воспаления. Их источниками являются тучные клетки,
нейтрофильные и базофильные гранулоциты, макрофаги, тромбоциты, эндотелий сосудов,
Книга рекомендована к покупке и прочтению разделом по патофизиологии сайта https://medicalplanet.su/
нейроны симпатической и парасимпатической нервной системы, клетки коры надпочечников, поврежденные клетки, а также микроорганизмы. Ведущую роль среди тканевых медиаторов воспаления играют биогенные амины, в первую очередь гистамин
исеротонин. Их продуцируют большинство указанных клеток, и они вызывают острую дилатацию сосудов микроциркуляторного русла, что повышает сосудистую проницаемость и способствует отеку ткани. Повышение проницаемости сосудистого русла происходит в две фазы: первая фаза возникает сразу после повреждения и связана непосредственно с действием гистамина и серотонина; вторая фаза развивается через несколько часов в результате действия кининовой системы. Кроме того, гистамин усиливает слизеобразование, как и серотонин повышает сократимость гладкой мускулатуры. При повреждении клеток выделяются кислые липиды, которые являются источниками таких медиаторов, как медленно реагирующая субстанция анафилаксии, вызывающая сокращение ГМК и увеличивающий сосудистую проницаемость, производные ара-хидоновой кислоты эозинофильный хемотак-сический фактор, фактор активации тромбоцитов (PAF), простагландины (Пг), которые синтезируются в мембранах клеток и обладают широким спектром действия. В том числе они повреждают сосуды микроциркуляторного
русла, повышают их проницаемость, усиливают хемотаксис и способствуют пролиферации фибробластов. Действуя через систему циклических нуклеотидов, Пг
регулируют интенсивность воспалительной реакции. В качестве медиаторов воспаления выступают также активные кислородные радикалы - О2, Н2О2, ОН-, которые, кроме повышения проницаемости сосудов, оказывают прямое повреждающее действие на ткани
имодифицируют рецепторы клеточных мембран.
Различают медиаторы воспаления прямого и опосредованного действия. К первым относят гистамин, серотонин, SRS-A, PAF, некоторые Пг. Они появляются в самом начале воспаления и способствуют включению в процесс медиаторов опосредованного действия - компонентов системы комплемента и лизосомальных ферментов. • Плазменные медиаторы воспаления появляются при активации трех систем крови - кинино-вой, комплемента и свертывающей. Все компоненты этих систем находятся в крови в виде предшественников и начинают функционировать только после воздействия на них определенных активаторов. В то же время в плазме крови содержатся и ингибиторы, уравновешивающие воздействие активаторов. Медиаторами кининовой системы являются брадикинин и калликреин. Брадикинин увеличивает проницаемость сосудов, воздействует на болевые рецепторы, обладает выраженным гипотензивным действием. Калликреин осуществляет хемотаксис лейкоцитов, увеличивает расширение артериол и проницаемость сосудистых стенок, усиливает коллагеногенез, но главное его значение - в активации фактора Хагемана, т.е. включении в воспалительный процесс системы свертывания крови и фибринолиза. Фактор Хагемана инициирует свертывание крови, активирует плазменные медиаторы воспаления и сам выступает как медиатор, повышая проницаемость сосудов, усиливая миграцию нейтрофилов и агрегацию тромбоцитов. В результате система свертывания крови становится одним из составляющих воспалительной реакции. Система комплемента состоит из группы специальных белков плазмы крови, вызывающих лизис бактерий и клеток. Кроме того, некоторые компоненты комплемента, прежде всего C3b и C5b, повышают проницаемость сосудов, а также хемотаксическую активность нейтрофилов и макрофагов. Кроме того, они повышают адгезию лейкоцитов, стимулируют активность липооксигеназы и циклооксигеназы. Таким образом, большинство как клеточных, так и плазменных медиаторов воспаления направлены на повышение проницаемости стенок сосудов и включение механизмов, обеспечивающих
развитие экссудации. Именно поэтому сразу за появлением в очаге медиаторов воспаления включается сосудистая реакция - центральное звено воспалительного процесса.
Антимедиаторы воспаления. На всех этапах развития воспаления высвобождаются и начинают действовать вещества, предупреждающие избыточное накопление или прекращающие действие медиаторов, которые в совокупности могут быть объединены в систему антимедиаторов воспаления. К антимедиаторам относят: моно-аминооксидазу, разрушающую катехоламины: арилсульфатазу, расщепляющую лейкотриены; гистаминазу, способствующую окислительному дезаминированию гистамина; различные антиок-сиданты и глюкокортикоиды, обладающие многогранным противовоспалительным влиянием. Кроме местных механизмов, для продуцирования антимедиаторов большое значение имеют гуморальные, в том числе эндокринные и нервные влияния.
Соотношение медиаторов и антимедиаторов воспалительного процесса во многом определяет особенности формирования, развития и прекращения воспаления. Антимедиаторы предупреждают избыточное накопление медиаторов воспаления и их поступление в кровь. Благодаря присутствию в очаге антимедиаторов воспаление прекращается после уничтожения повреждающего агента и репарации поврежденных тканей.
Сосудистая реакция. Ее основными структурными компонентами являются микроциркулятор-ное русло и лимфатическая система.
Структурно-функциональные изменения сосудов имеют определенную последовательность.
Замедление кровотока. Начальной сосудистой реакцией в ответ на раздражение являются спазм артериол и резкое замедление кровотока, вплоть до стаза крови в капиллярах. Эта фаза длится от нескольких секунд до нескольких минут. В регионе нарушенной микроциркуляции возникает ишемия тканей, в них ослабляется тканевое дыхание, нарастают гликолиз и ацидоз, что усиливает повреждение тканей и образование медиаторов воспаления.
Активная гиперемия развивается после кратковременного периода замедления кровотока. Происходит расширение мелких артерий и всего микроциркуляторного русла, и увеличивается объем крови, притекающий к очагу воспаления. При этом приток крови превышает ее отток, поэтому в сосудах растет гидростатическое давление и увеличивается скорость кровотока. Поддержанию активной гиперемии способствуют как тканевые, так и плазменные медиаторы воспаления. Одновременно снижается чувствительность адренорецепторов сосудов к ацидозу и про-
исходит парез симпатических вазоконстрикторов. Сосудорасширяющее действие оказывают и парасимпатические нервы, выделяющие ацетилхолин, выступающий как медиатор воспаления. В результате активной гиперемии усиливается оксигенация очага воспаления, что способствует образованию активных форм кислорода, притоку гуморальных факторов защиты (комплемента, пропердина, фибронектина и пр.), лейкоцитов, моноцитов и др. Экссудация, которая появляется вследствие сосудистой реакции, способствует вымыванию из очага воспаления токсинов различного происхождения.
Пассивная гиперемия нарастает по мере развития экссудативной реакции и сменяет активную гиперемию в очаге воспаления. Она характеризуется венозным застоем крови, расширяются капилляры, венулы и мелкие вены, в которых снижается линейная и объемная скорость кровотока, вплоть до стазов крови в капиллярах, расширяется осевой цилиндр, форменные элементы крови соприкасаются со стенками сосудов и мигрируют в очаг воспаления. Механизмами пассивной гиперемии являются изменения реологии крови, а также набухание эндотелия, суживающее просветы капилляров и венул, сладжи эритроцитов, краевое стояние лейкоцитов, дегрануляция тромбоцитов и образование вследствие этого микротромбов. Этому способствует также сдавливание венул,
Книга рекомендована к покупке и прочтению разделом по патофизиологии сайта https://medicalplanet.su/