Патофизиология. Литвицкий. 2013
.pdfлимфы из него и, тем самым, содержащихся в них микробов, токсинов,
продуктов метаболизма, ионов, БАВ и других агентов, способных повредить другие ткани и органы организма).
При венозной гиперемии и стазе происходят дальнейшие расстройства специфической и неспецифической функций тканей,
дистрофические и структурные изменения в них вплоть до некроза.
Повышение проницаемости стенок микрососудов способствует образованию экссудата.
ЭКССУДАЦИЯ ПЛАЗМЫ И ВЫХОД ФОРМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ
Артериальная и венозная гиперемия, стаз и повышение проницаемости стенок микрососудов в очаге воспаления сопровождаются выходом плазмы, а также форменных элементов крови из микрососудов в ткани и/или полости тела с образованием экссудата
(рис. 6–15).
Экссудация плазмы и выход форменных элементов крови из микрососудов как компонент воспаления
Выход плазмы крови Эмиграция лейкоцитов Выход тромбоцитов |
Выход эритроцитов |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экссудат |
|
|
|
||
|
|
|
|
Рис. 6–15. Формирование экссудата в очаге воспаления.
ЭКССУДАЦИЯ
261
Процесс экссудации начинается вскоре после действия повреждающего фактора на ткань и продолжается до начала репаративных реакций в очаге воспаления.
ЭКССУДАТ
• жидкость, выходящая из микрососудов,
содержащая большое количество белка и, как правило, форменные элементы крови.
Накапливается в тканях и/или полостях тела при воспалении.
ПРИЧИНЫ ЭКССУДАЦИИ
Основная причина экссудации – увеличение проницаемости стенок микрососудов под влиянием факторов, повреждающих их стенку и представленных на рис. 6–16 (см. также рис. 23–54 и
сопровождающий рисунок текст).
Причины повышения проницаемости стенок микрососудов при остром воспалении
Неферментный |
Разрушение |
Активация |
Истончение |
гидролиз |
базальной |
трансцитоза |
стенок |
базальной |
мембраны |
|
микрососудов |
мембраны |
гидролазами |
|
|
Сокращение |
Изменение |
Деструкция |
актомиозина |
цитоскелета |
эндотелия |
в эндотелии |
эндотелия |
|
Образование щелей между эндотелиоцитами
Рис. 6–16. Причины повышения проницаемости стенок
микрососудов при остром воспалении.
262
К процессам, повреждающим стенку сосуда в очаге
воспаления, относят следующие: – усиление неферментного гидролиза компонентов базальной мембраны микрососудов в условиях ацидоза; –
повреждение клеток эндотелия и базальной мембраны стенок микрососудов факторами лейкоцитов (гидролитическими ферментами лизосом, активными формами кислорода, пероксинитритом), а также внеклеточными агентами очага воспаления (гидроперекисями липидов,
токсинами микробов, токсичными метаболитами повреждённых и/или погибших клеток, мембраноатакующим комплексом системы комплемента); –перерастяжение и — в связи с этим — истончение стенки сосудов (особенно — венул) вследствие их полнокровия; –
сокращение актиновых нитей и их разрушение, а также разрушение других элементов цитоскелета эндотелиоцитов с их округлением и появлением между ними промежутков, в норме отсутствующих; –
активация механизма трансэндотелиального переноса жидкости
(«трансцитоза») из просвета микрососуда в интерстиций, что осуществляется путём пиноцитоза с последующим экзоцитозом пиноцитозных пузырьков.
Имеется группа факторов, потенцирующих образование
экссудата. Это: – увеличение перфузионного давления (усиливает фильтрацию жидкости через сосудистую стенку); – возрастание площади экссудации (в результате растяжения стенок микрососудов); –
повышение проницаемости базальной мембраны сосудов (под влиянием медиаторов воспаления); – увеличение осмотического и онкотического давления в очаге воспаления; – усиление трансцитоза; – снижение эффективности резорбции жидкости в посткапиллярном отделе сосудов микроциркуляторного русла.
263
ВИДЫ ЭКССУДАТА
Выделяют три основных типа экссудата: серозный,
фибринозный и гнойный. В зависимости от наличия клеток, их типа,
химического состава в экссудате различают также геморрагический и гнилостный его разновидности.
Серозный экссудат состоит из полупрозрачной жидкости,
богатой белком (до 2–3%), и немногочисленных клеток, в том числе форменных элементов крови.
Фибринозный экссудат содержит большое количество
фибриногена и фибрина.
Гнойный экссудат представляет собой мутную густую жидкость, содержащую до 6–8% белка и большое количество различных форм лейкоцитов, микроорганизмов, погибших клеток повреждённой ткани.
Геморрагический экссудат содержит большое количество белка и эритроцитов, а также другие форменные элементы крови.
Гнилостный экссудат. Любой вид экссудата может приобрести гнилостный (ихорозный) характер при попадании в очаг воспаления гнилостной микрофлоры (анаэробы).
Смешанные формы экссудата могут быть самыми разнообразными (например, серозно-фибринозный,
гнойно-фибринозный, гнойно-геморрагический и др.).
Клеточный и химический состав экссудата имеет определённое диагностическое значение и зависит от причины воспаления, ткани, в
264
котором развивается воспаление, реактивности организма и ряда других
факторов.
ЗНАЧЕНИЕ ЭКССУДАЦИИ
В очаге воспаления значение процесса экссудации и самого экссудата имеет двоякое биологическое значение: адаптивное и патогенное (рис. 6–17).
Значение процесса экссудации в очаге воспаления
Адаптивное
Транспорт медиаторов воспаления
Доставка иммуноглобулинов
Удаление из крови метаболитов и токсинов
Задержка и/или фиксация в очаге воспаления флогогена и продуктов его действия на ткань
Патогенное
Сдавление, смещение органов и тканей экссудатом
Возможность излияния экссудата в полости тела и сосуды
Формирование абсцессов, развитие флегмоны
Рис. 6–17. Значение процесса экссудации в очаге воспаления.
Адаптивное значение экссудации и экссудата заключается в:
–транспорте с жидкой частью крови в ткань плазменных медиаторов воспаления: кининов, факторов комплемента и факторов системы гемостаза; – доставке в очаг воспаления Ig, а также других агентов,
способствующих альтерации или уничтожению микроорганизмов,
повреждённых клеток и неклеточных структур тканей; – удалении из крови в ткань продуктов нарушенного метаболизма и токсинов.
Благодаря экссудации, в очаг воспаления из циркулирующей крови выводятся токсические вещества. В этом заключается своеобразная
265
«дренажная» роль экссудации; –задержке и/или «фиксации» в очаге воспаления флогогенного фактора и вторичных патогенных продуктов его воздействия на ткань. В данном случае экссудат является своего рода «могильником» для причинного фактора воспаления.
Патогенное значение экссудации и экссудата определяется: –
сдавлением экссудатом органов и тканей, а также смещением их от физиологического положения; – излиянием экссудата (в том числе гнойного и/или содержащего патогенные микробы, в полости тела или в сосуды при «расплавлении» их стенок); – формированием абсцесса или развитие флегмоны.
Изменения, характерные для альтерации, а также развитие сосудистых реакций приводит к эмиграции лейкоцитов и других форменных элементов крови за пределы микрососудов в интерстициальное пространство. При этом особое значение в развитии воспалительной реакции имеет эмиграция лейкоцитов.
ЭМИГРАЦИЯ ЛЕЙКОЦИТОВ
Спустя 1–2 часа после воздействия на ткань флогогенного фактора в очаге острого воспаления обнаруживается большое число вышедших (эмигрировавших) из просвета микрососудов нейтрофилов и других гранулоцитов, а позднее – через 15–20 и более часов — моноцитов, а затем и лимфоцитов. Эмиграция лейкоцитов –
активный процесс их выхода из просвета микрососудов в
межклеточное пространство.
Хронологическая упорядоченность эмиграции разных видов лейкоцитов в очаг острого воспаления обусловлена стадийностью образования и экспрессии на их поверхности молекул адгезии, а также
266
стадийностью появления факторов хемотаксиса. К этим последним относят факторы комплемента C5а, фактор 4 тромбоцитов, метаболиты арахидоновой кислоты, лимфокины и другие (подробнее см. в «Справочник терминов» в статье «Нейтрофил»).
Процесс эмиграции последовательно проходит стадии краевого стояния лейкоцитов, их адгезии к эндотелию и проникновения через сосудистую стенку, а также направленного движения лейкоцитов в очаге воспаления (в том числе хемокинез).
КРАЕВОЕ СТОЯНИЕ
На стадии краевого стояния (маргинации) выделено четыре последовательных этапа (рис. 6–18).
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Этапы |
Выход лейкоцитов |
Медленное движение |
Активация лейкоцитов, |
Обратимая (“мягкая”) |
||||||
|
из осевого цилиндра |
лейкоцитов |
выделение ими БАВ, |
адгезия лейкоцитов |
||||||
|
потока крови |
по поверхности клеток |
включая селектины |
к стенке |
||||||
|
|
|
эндотелия (англ. rolling) |
|
|
|
микрососудов |
Стимулирующие
факторы
Высокая концентрация |
Медиаторы воспаления. |
Медиаторы воспаления |
Медиаторы воспаления |
хемотаксинов в очаге |
Селектины эндотелия |
Селектины эндотелия |
Селектины |
воспаления. |
и тромбоцитов |
и тромбоцитов |
Хемотаксины |
Замедление тока |
|
|
|
крови |
|
|
|
Рис. 6–18. Этапы стадии краевого стояния лейкоцитов и
факторы, стимулирующие краевое стояние.
АДГЕЗИЯ И ВЫХОД ЛЕЙКОЦИТОВ
Этапы устойчивой («плотной») адгезии (1) и прохождения лейкоцитов через стенку микрососуда (2) представлены на рис. 6–19.
267
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
Этапы |
Устойчивая (“плотная”) адгезия |
Прохождение лейкоцитов через |
|||
|
лейкоцитов к эндотелию |
стенку микрососуда (“экстравазация”) |
|||
Стимулирующие |
* Медиаторы воспаления, |
* Медиаторы воспаления |
|||
интегрины (например, LFA-1, |
* Взаимодействие интегринов и |
||||
факторы |
|||||
MAC-1, VLA-4) |
молекул адгезии: |
||||
|
|||||
|
* Молекулы адгезии |
LFA-1/ICAM-1 |
|||
|
(например, ICAM-1, VCAM-1) |
MAC-1/ICAM-1 |
|||
|
|
|
VLA-4/VCAM-1 или PECAM |
||
|
|
|
* Коллагеназа |
||
|
|
|
* Эластаза |
Рис. 6–19. Этапы стадии устойчивой адгезии и прохождения
лейкоцитов через стенку микрососуда; факторы, стимулирующие адгезию.
Плотная адгезия лейкоцитов. Причина плотной адгезии лейкоцитов к эндотелию – экспрессия на поверхности лейкоцитов молекул LFA1, MAC1, VLA4, других интегринов и их взаимодействие с компонентами межклеточного матрикса, комплемента и разными молекулами адгезии
(например, комплекс LFA1/ICAM1 обеспечивает плотную адгезию лейкоцита к эндотелию и создаёт условия для его последующей миграции через стенку микрососуда).
Прохождение лейкоцитов через стенку микрососуда. Существенные препятствия на пути лейкоцитов создают пласт клеток эндотелия,
межклеточный матрикс стенки сосудов и особенно – базальная мембрана эндотелия. При прохождении лейкоцитов между клетками эндотелия происходит взаимодействие молекул LFA1, MAC1, VLA4 и
других интегринов с молекулами адгезии ICAM, VCAM, CD31.
Прохождение лейкоцитов через базальную мембрану микрососудов существенно облегчается в результате высвобождения лейкоцитами гидролитических ферментов (например, коллагеназ и эластаз). Это
268
обеспечивает гидролиз волокон и основного вещества базальной мембраны
Доказано, что различные типы лейкоцитов (нейтрофилы,
моноциты, эозинофилы, лимфоциты) используют в ходе экстравазации разный спектр молекул адгезии.
Время прохождения лейкоцитов через стенки микрососудов в очаге воспаления с момента «мягкой» адгезии лейкоцита и клетки эндотелия составляет около 3–6 мин.
При значительном повышении проницаемости стенок сосудов в ткань очага воспаления пассивно выходят эритроциты и тромбоциты, что часто наблюдается при развитии инфБ со значительной интоксикацией организма (при сибирской язве, чуме), при поражении тканей проникающими лучами.
НАПРАВЛЕННАЯ МИГРАЦИИ ЛЕЙКОЦИТОВ
За пределами стенки микрососуда начинается направленное движение лейкоцитов к зоне поражения – таксис. Основныее факторы,
определяющие хемо- и электротаксис лейкоцитов, перечислены на рис.
6–20.
Факторы, обеспечивающие направленное движение лейкоцитов к объекту фагоцитоза
Хемотаксины Высокий положительный |
Переход гиалоплазмы из |
Снижение |
Сокращение |
Ток жидкой |
заряд объекта фагоцитоза |
состояния геля в золь |
поверхностного |
актомиозина |
части крови из |
“катод - электротаксин” |
|
натяжения |
“хвостового” |
микрососуда в |
|
|
цитолеммы |
полюса |
интерстиций |
|
|
“головного” |
лейкоцита |
|
|
|
полюса |
|
|
|
|
лейкоцита |
|
|
Рис. 6–20. Факторы, обеспечивающие направленное
движение лейкоцитов к объекту фагоцитоза.
269
Факторы хемотаксиса подразделяют на экзогенные и эндогенные. Экзогенные факторы хемотаксиса: эндо- и экзотоксины микроорганизмов и другие продукты их жизнедеятельности (например,
бактериальные пептиды, имеющие N-формил—метиониловые фрагменты). Эндогенные факторы хемотаксиса перечислены в статье
«Нейтрофил» (см. приложение «Справочник терминов» на компакт-
диске).
Электротаксиc – движение лейкоцитов (несущих на своей поверхности отрицательный заряд) по направлению к эпицентру очага воспаления
(где накапливаются положительно заряженные частицы — так называемые электротаксины): H+, Na+, Ca2+, K+, Mg2+, мицеллы белка и другие органические соединения, повреждённые и погибшие клетки,
формирующие положительный заряд..
Механизмы таксиса
На стороне лейкоцита, обращённой к региону наибольшей концентрации хемотаксинов (хемоаттрактантов) происходит скопление хеморецепторов (их кэппинг). Этот полюс («голова») лейкоцита становится ведущим, а хвостовой – ведомым. В последующем просходит изменение коллоидного состояния цитозоля лейкоцита:
переход из состояния геля в состояние золя.
На обращённой в сторону очага воспаления области мигрирующего лейкоцита («головной» полюс) снижается поверхностное натяжения,
что стимулирует перемещение цитозоля лейкоцита именно в головной конец. Это происходит под действие ряда агентов, накапливающихся при воспалении. Поверхностное натяжение снижается под влиянием ВЖК, катионных белков и внеклеточных катионов. Сокращение
270