Патофизиологические аспекты

5. Изменения содержания гормонов в крови заключаются, как правило, в увеличении концентрации катехоламинов, кортикостероидов.

Эксудация

Выход жидкой части крови  в интерстиций очага В. – собственно экссудация происходит вследствие резкого повышения проницаемости гистогематического барьера и как следствие усиления процесса фильтрации и микровезикулярного транспорта. Выход жидкости и растворенных в ней веществ осуществляется в местах соприкосновения эндотелиальных клеток. Щели между ними могут увеличиваться при расширении сосудов, при сокращении контрактильных структур и округлении эндотелиальных клеток. Кроме того, клетки эндотелия способны “заглатывать” мельчайшие капельки жидкости (микропиноцитоз), переправлять их на противоположную сторону и выбрасывать в близлежащую среду (экструзия).

Транспорт жидкости в ткани  зависит от физико-химических изменений, происходящих по обе стороны сосудистой стенки. В связи с выходом белка  из сосудистого русла, его количество вне сосудов увеличивается, что  способствует повышению онкотического  давления в тканях. При этом в  очаге В. происходит под влиянием лизосомальных гидролаз расширение белковых и других крупных молекул  на более мелкие. Гиперонкия и гиперосмия в очаге альтерации создают приток жидкости в воспаленную ткань. Этому способствует и повышение внутрисосудистого гидростатического давления в связи с изменениями кровообращения в очаге В.

Результатом экссудации является заполнение интерстициальных пространств  и очага В. экссудатом. Экссудат отличается от трансудата тем, что содержит большее  количество белков (не менее 30 г/л), протеолитических ферментов, иммуноглобулинов. Если проницаемость  стенки сосудов нарушена незначительно, то в экссудат, как правило, проникают  альбумины и глобулины. При сильном  нарушении проницаемости из плазмы в ткань поступает белок с  большей молекулярной массой (фибриноген). При первичной, а затем и вторичной  альтерации проницаемость сосудистой стенки увеличивается на столько, что  через нее начинают проникать  не только белки, но и клетки. При  венозной гиперемии этому способствует расположение лейкоцитов вдоль внутренней оболочки мелких сосудов и более  или менее прочное их прикрепление к эндотелию (феномен краевого стояния  лейкоцитов).

Раннюю транзиторную реакцию  роста проницаемости сосудов  обуславливает действие гистамина, ПГЕ, лейкотриена Е₄, серотонина, брадикинина. Ранняя транзиторная реакция в основном затрагивает венулы с диаметром не более, чем 100 мкм. Проницаемость капилляров при этом не меняется. Действие экзогенных этиологических факторов механической (травма, ранение), термической или химической природы, вызывая первичную альтерацию, приводит к длительной реакции роста проницаемости. В результате действия этиологического фактора происходит некроз эндотелиалльных клеток на уровне артериол небольшого диаметра, капилляров и венул, что ведет к стойкому возрастанию их проницаемости. Отсроченная и стойкая реакция роста проницаемости микрососудов развивается в очаге В. через часы или сутки от его начала. Она характерна для В., вызванного ожогами, излучением и аллергическими реакциями отсроченного (замедленного) типа. Одним из ведущих медиаторов этой реакции является медленно реагирующая субстанция анафилаксии (МРСА), которая есть не что иное как лейкотриены и полиненасыщенные жидкие кислоты, которые образуются их арахидоновой кислоты и фактора активации тромбоцитов (ФАТ). МРСА в очаге В. образуют и высвобождают лаброциты. Стойкий рост проницаемости микрососудов в очаге В. МРСА обуславливает, вызывая протеолиз базальных мембран микрососудов.

Биологический смысл экссудации как компонента В. состоит в отграничении очага В. через сдавление кровеностных и лимфатических микрососудов вследствие интерстиналльного отека, а также  в разведении флогогенов и факторов цитолиза в очаге В. для предотвращения избыточной вторичной альтерации.Виды экссудатов: серозный, гнойный, геморрагический, фиброзный, смешанный экссудат

Углеводный обмен  при воспалении. Начиная с самых ранних стадий воспалительного процесса, в его очаге резко возрастает потребность тканей в кислороде. Несмотря на возникающую артериальную гиперемию, а в дальнейшем - из-за венозной гиперемии, тканям начинает не хватать кислорода. В то же время в воспаленных тканях очень интенсивно используется приносимая в больших количествах с током крови глюкоза.

Характерным для изменений  углеводного обмена в очаге воспаления является отсутствие эффекта Пастера, заключающегося в том, что в присутствии  кислорода тормозится анаэробное расщепление  углеводов. Жировой обмен. В крови, оттекающей от очага воспаления, повышается содержание свободных жирных кислот, так как в воспаленной ткани  усиливаются процессы липолиза. Одновременно в этом регионе нарастает количество кетоновых тел, что свидетельствует  не только об усилении, но и об извращении жирового обмена.

Белковый обмен. В воспаленных  тканях происходит значительное усиление протеолитических процессов, в связи с чем здесь накапливается большое количество аминокислот и полипептидов. Физико-химические изменения в очаге воспаления. Как было сказано выше, вследствие усиления гликолиза в тканях очага воспаления накапливается молочная кислота; нарушения липидного обмена ведут к увеличению концентрации свободных жирных кислот и кислых по своей реакции кетоновых тел. Это приводит к тому, что в очаге воспаления накапливается большое количество свободных ионов водорода, то есть развивается состояние ацидоза. Биологически активные вещества в очаге воспаления. В очаге воспаления накапливается большое количество биологически активных веществ, которые меняют течение обменных процессов, вызывают дальнейшую альтерацию тканей и стимулируют процессы пролиферации. К таким веществам в первую очередь относятся лизосомные ферменты, которые, как уже говорилось, «запускают» процессы альтерации, повышают сосудисто-тканевую проницаемость, влияют на клеточный метаболизм и стимулируют пролиферацию.Второй важной группой биологически активных веществ, концентрация которых в очаге воспаления повышена, являются простагландины. Наконец, в очаге воспаления обнаружена группа активных полипептидов, которые вызывают повышение температуры тканей, ведут к их некрозу, стимулируют движение лейкоцитов, оказывают влияние на пролиферативные процессы.

Медиаторы воспаления

Одним из клеточных медиаторов воспаления является гистамин. Он содержится в гранулах тканевых базофилов (тучные клетки или лаброциты) в комплексе  с гепарином и химазой в  неактивной форме. В. свободном состоянии он оказывает расширяющее действие на мелкие сосуды (капилляры, венулы), увеличивая проницаемость их стенки. В малых дозах гистамин расширяет артериолы, в больших — суживает венулы.

Другим клеточным медиатором воспаления является серотонин. У человека он содержится в тромбоцитах,. При разрушении клеток серотонин поступает в среду, вызывая повышение проницаемости сосудов.

Тканевые базофилы вырабатывают также гепарин, роль которого при  воспалении заключается в том, что  он препятствует образованию фибрина  на внутренней оболочке капилляров, способствуя  также увеличению проницаемости  их стенки.

Лимфокины — вещества белковой природы, образующиеся в лимфоцитах, инов. При воспалении наибольшее значение имеют три из них: фактор, угнетающий эмиграцию макрофагоцитов, фактор, активирующий макрофагоциты, фактор хемотаксиса.

В клетках крови (лейкоцитах, тромбоцитах и др.) образуется еще  одна группа веществ, играющих важную роль в динамике воспаления. Это  простагландины. Источником их образования  являются фосфолипиды клеточных  мембран. Нарушение строго упорядоченной  структуры фосфолипидов в мембране делает их доступными действию фосфолипазы  А2, в результате чего отщепляется арахидоновая кислота. С нее начинается каскад химических реакции, идущих в двух направлениях. Сели на арахидоновую кислоту действует фермент циклоксигеназа, то в итоге образуются простагландины (ПГЕ2, ПГФ2, ПГИ2) или простациклины (ПГИ2), если же свою активность проявляет прежде всего липоксигеназа, то получаются лейкотриены. Дальнейшее превращение простагландинов происходит под влиянием тромбоксансинтетазы, в результате чего образуется тромбоксан А. Последний вызывает сужение сосудов, агрегацию тромбоцитов, тромбоз, отек, боль.

Другой путь биосинтеза простагландинов  заключается в том, что под  влиянием простациклинсинтетазы образуется простациклин (ПГИ2). Этот процесс совершается в эндотелиоцитах, где и находится указанный фермент. Он оказывает действие, противоположное тромбоксану: расширяет сосуды и подавляет агрегацию тромбоцитов. Таким образом, арахидоновая кислота дает начало двум веществам с противоположным действием, причем выбор одного из путей биосинтеза, по-видимому, связан с состоянием эндотелия. В неповрежденных эндотелиальных клетках содержится достаточно простациклинсинтетазы и весь ПГГ2 превращается в простациклин. Если же эндотелий поврежден, то этого фермента будет недоставать и потому часть ПГГ превращается в тромбоксан 2. Арахидоновый каскад представляет интерес еще и потому, что в ходе его образуются свободные радикалы, которые могут повреждать клеточные мембраны, в том числе и лизосоЛейкотриены оказывают хемотаксическое и хемокинетическое (нецеленаправленное движение) действие, повышают проницаемость, вызывают сокращение гладких мышц, индуцируют образование тромбоксанов.

з гуморальных медиаторов воспаления наибольшее значение имеют  кинины — группа вазоактивных полипептидов, образующихся в результате каскада  биохимических реакций, начинающихся с активации фактора Хагемана (рис. 12.4). Соприкосновение с поврежденной поверхностью или изменение внутренней среды (температура, рН) приводит к тому, что этот фактор становится активным и действует на находящийся в плазме прекалликреин, превращая его в калликреин. Последний в свою очередь влияет на α2-глобулины, отщепляя от них полипептидную цепочку, состоящую из 9 (брадикинин) или 10 аминокислотных остатков (каллидин). Плазменные кинины оказывают непосредственное влияние на тонус и проницаемость сосудистой стенки, вызывая расширение прекапиллярных артериол и увеличивая проницаемость стенки капилляров. Кроме того, они обусловливают типичные для воспаления зуд и боль. Медиаторы калликреин-кининовой системы при воспалении влияют на реологические свойства крови, т.е. на ее способность находиться в жидком и текучем состоянии. Из рис. 12.4 видно, что активный фактор Хагемана может инициировать процессы кининообразования, гемокоагуляции и фибринолиза. Выпадение нитей фибрина и образование тромбов в зоне воспаления определенным образом связаны с состоянием калликреин-кининовой системы.

К гуморальным медиаторам воспаления относятся компоненты комплемента.

роль  нервной и эндокринной систем в патогенезе воспаления.

Влияние нервной системы на воспалительный процесс: при нарушении периферической инервации, В. приобретает вялый, затяжной характер. Трофические язвы конечностей, возникающие при ранениях спинного мозга или седалищного нерва, заживают очень длительно. Повреждение инородным телом области серого бугра мозга приводит к обширным воспалительным изменениям кожи и слизистой оболочки, что объясняется изменением трофики тканей.

На характер В. могут влиять как нервные, так и гуморальные факторы. Очень большое значение для воспалительной реакции имеют некоторые гормоны ГГНС, главным образом гормоны коры надпочечников и гипофиза. Соматотропный гормон гипофиза и альдостерон способны повысить воспалительный “потенциал” организма, т.е. усилить В., хоть сами по себе вызвать его не могут. Минералокортикоиды (альдостерон, дезоксикортикостерон) повышая проницаемость стенки сосудов, увеличивая экссудацию и изменяя электролитный состав тканей, оказывают противовоспалительное действие. АКТГ, не обладая бактерицидными свойствами, оказывают противовоспалительное действие, уменьшая воспалительную реакцию.

Глюкокортикоиды, задерживая развитие самых ранних признаков В. (гиперемию, экссудацию, эмиграцию клеток) препятствует возникновению отека, этим свойством глюкокортикоидов широко пользуются в практической медицине. Такое действие глюкокортикоидов объясняется тем, что они уменьшают число тканевых базофилов, снижают активность гистидиндекарбоксилазы и одновременно увеличивают активность фермента, разрушающего гистамин (гистаминаза). Снижается также образование серотонина. Кроме того, замечено, что В. интенсивнее протекает при гипертиреоидозе и отличается вялостью течения при микседеме. При сахарном диабете часто наблюдается фурункулез.

ЗНАЧЕНИЕ ВОСПАЛЕНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗМА 

Как и при других типических процессах, вредное и полезное сочетается в неразрывной связи. В нем  сочетается и мобилизация защитных сил организма, и явления повреждения, “полома”. Организм защищается от воздействия  чуждых и вредных ему факторов путем отграничения воспалительного  очага от всего организма, формирования вокруг очага В. своеобразного барьера  с односторонней проницаемостью. Локализация очага В. препятствует распространению инфекции. За счет экссудации снижается концентрация токсических веществ в самом очаге В. Воспаленная зона не только фиксирует, но и поглощает токсические вещества, обеспечивает их детоксикацию. В очаге В. создаются также и неблагоприятные условия для жизни м/о.

Вызванное воспалением проникновение  нейтрофилов из сосудов в ткани  обеспечивается рядом адгезивных взаимодействий между лейкоцитами и клетками эндотелия, а также действием  хемокинов.

Селектины, интегрины, их роль  в воспалении

Различают Е-селектины (на клетках  эндотелия), L-селектины (на лейкоцитах) и бета-селектины (на тромбоцитах). Селектины  связываются с углеводными остатками  на поверхности лейкоцитов и клеток эндотелия и участвуют в миграции клеток в очаг воспаления.

Интегрины — основные молекулы межклеточной адгезии. Это гетероди-меры, состоящие из а- и бета-субъединиц, соединенных нековалентными связями. Интегрины пронизывают клеточную мембрану и через адаптерные молекулы талин и винкулин связываются с цитоскелетом. В зависимости от типа цепи, входящей в состав молекулы, выделяют три семейства интегринов.

Бета1-Интегрины обеспечивают связывание клеток с внеклеточным матриксом. Бета2-Интегрины участвуют в адгезии  лейкоцитов к клеткам эндотелия. р3-Интегрины обусловливают взаимодействие тромбоцитов и нейтрофилов. Дефицит Р2-интегрина LFA-1 (CD18/CD11) приводит к развитию врожденного дефекта фагоцитов — синдрома дефицита адгезии лейкоцитов (LAD-синдром), сопровождающегося тяжело протекающими инфекционными заболеваниями бактериальной и грибковой природы, уменьшением миграции фагоцитов в ткани.

Вызванный воспалением процесс  проникновения лейкоцитов в ткани  из сосудистого русла обеспечивается рядом адгезивных взаимодействий и  включает несколько этапов:

• роллинг (перекатывание);

• адгезию;

• проникновение в ткани.

Рассмотрим этапы проникновения  лейкоцитов в ткани на примере  ней-трофилов. Первый этап — роллинг (качение) нейтрофилов по поверхности клеток эндотелия — происходит при учас?ии селектинов. В норме клетки эндотелия сосудов не несут молекул адгезии. При активации в очаге воспаления клетки начинают экспрессировать Е-селектины и рецепторы для селектинов. Скорость нейтрофилов в кровотоке замедляется за счет взаимодействия Е-селектина и углеводной детерминанты Lewis-X, связаннйой с СD15-молекулой нейтрофила.