6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Основы_медицинской_реабилитологии_Медведев_А_С
.pdfчен автоматизмом гладкомышечных элементов стенок сосудов. У емкостных сосудов (венул и мелких вен) роль базального тонуса невелика (мало волокон), их тонус определяется симпатической вазоконстрикцией. Выделяют следующие местные механизмы регуляции МЦР.
1. Гистометаболический механизм. Данный механизм пред полагает расширение капилляров и расслабление сфинктеров артериол под влиянием продуктов метаболизма, количество которых пропорционально уровню работы данного структурнофункционального элемента или степени его гипоксии. В роли агентов, изменяющих кровоток в зависимости от клеточного метаболизма, выступают СО2, молочная кислота, катионы калия и водорода, продукты гидролиза АТФ (аденозин). Главным паракриннымфактором, черезкоторыйреализуетсясосудорасширяю щее действие кининов, ацетилхолина, серотонина, катехоламинов, полипептидов APUD-системы, а также механическое воздейст вие на сосуд, является окись азота – эндотелиальный сосудо-
расширяющий фактор. Он вырабатывается под действием вышеперечисленных веществ интактным эндотелием микрососудов из аргинина при помощи флавинзависимого фермента – нитроксидсинтетазы.
2.Кислородзависимый механизм. Важное значение для адек ватной регуляции МЦР имеет гипоксия или наступающий вслед ствие нее энергодефицит. Вазодилатация микрососудов, возникающая при гипоксии, является проявлением расслабления их вазомоторных сфинктеров, обусловленного действием клеточно го энергодефицита.
3.Гистомеханический механизм. Миогенный тонус МЦР,
обеспечиваемый автоматизмом ГМК, представляет собой положительную обратную связь в системе контроля кровяного давле ния: выше давление – больше растяжение, больше растяжение – больше сокращение.
Лимфатический отдел тканевой сосудистой системы представлен резорбтивными сосудами – лимфатическими капиллярами, основной функцией которых является выведение из тканей белка и избытка жидкости с дальнейшей транспортировкой
131
их в кровь. Особая функция лимфатических сосудов – транспорт антигенов в лимфоузлы. Тканевые элементы лимфоидной ткани являются мощным защитным барьером, повышающим устойчивость ткани и предохраняющим ее от повреждения. Более детальное рассмотрение механизмов регуляции МЦР находится за рамками данного раздела книги.
Местная нейроэндокринная регуляция представлена перифе рической местной тканевой нервной метасимпатической и гуморальной системами (APUD-система). Именно они играют определяющую роль в формировании компенсаторно-приспособи- тельных и саногенетических реакций. Метасимпатический отдел вегетативной нервной системы – это комплекс нейрональных и микроганглионарных образований (сплетений), расположенных в толще ткани и стенках органов, определяющих моторносекреторную активность ткани (А. Д. Ноздрачев). Она является более древним нервным регулятором, чем ЦНС, но имеет все признаки самостоятельной интегрирующей системы. Так, в ней имеются: эфферентные нейроны (1-й тип по Догелю), аксоны которых непосредственно контактируют с тканевыми эффекторными клетками; афферентные рецепторные нейроны (2-й тип по До гелю), аксоны которых могут замыкать местную рефлекторную дугу и переключаться либо в пределах данного интрамурального узла прямо или через ассоциативный нейрон (3-й тип по Догелю), либо в экстрамуральных преили паравертебральных ганглиях на эфферентные нейроны, а возможно, на нейроны боковых рогов спинного мозга. В основе деятельности метасимпатической системы лежит функциональный модуль. Ключевой его клеткой является клетка-осциллятор, которая, спонтанно воз буждаясь, транслирует определенный ритм через систему вставочных нейронов к эффекторному нейрону. Метасимпатическая система подвергается модуляции со стороны парасимпатического отдела ЦНС. Кроме того, она находится под влиянием местной гуморальной системы.
Понятие местной гуморальной системы напрямую связано с термином «APUD-система». Это название указывает на основное свойство ее клеток: образование аминов путем декарбокси-
132
лирования их предшественников. Апудоциты обладают высокой чувствительностью к изменениям деятельности клеток ткани, что позволяет им оказывать регулирующее и интегрирующее влияние практически на все функции ткани. Кроме того, тканевые гормоны вызывают выраженные тканевые трофические эффек ты. Так, например, мощное влияние на МЦР оказывают такие паракринные пептиды-констрикторы, как эндотелины (продукт клеток внутреннего эпителия сосудов – эндотелиоцитов), тромбин, лейкотриены (продукт окисления арахидоновой кислоты), нейропептид Y. К тканевым гуморальным регуляторам относят также кинины (брадикинин), простагландины (продукт окисления арахидоновой кислоты), серотонин, гистамин, а также тканевые метаболиты: аденозин (пуринэргическая вазодилатация), кислород, Nа, Са и т. д. Основная отличительная особенность местной гуморальной системы – локальность ее действия и ограниченность эффекта. Это связано с тем, что основными механиз мами ее взаимодействия с клетками-мишенями являются аутокринный (гормон воздействует на клетку-продуцент) и паракринный (гормон воздействует на рядом расположенные клетки непосредственно или через межклеточное пространство) механизмы. Правда, в случае попадания их в большом количестве в кровь (массированное повреждение тканевых сосудов) они могут оказывать и системное действие.
Центральная нейроэндокринная регуляция представлена сис темной эндокринной регуляцией (центральные системные гормо ны), симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы. Регуляторное действие системных гормонов может реализовываться как непосредственно на клеточных рецепторах (стероидные гормоны), так и опосредованно – через местные регуляторные контуры, описанные выше. Точно так же системная нервная регуляция может либо непосредственно реализовываться на тканевых структурах (β-адренергическая вазодилатация артериол), либо опосредованно действовать через мест ные регуляторные системы (метасимпатическая система), внося свой вклад в формирование тканевых компенсаторно-приспосо бительных и саногенетических реакций.
133
Особое место в ряду регуляторных тканевых эффекторных систем занимают тканевые элементы иммунной системы, принимающие активное участие в формировании тканевых компен саторно-приспособительных и саногенетических реакций. Речь идет прежде всего о лимфатической ткани и лимфоузлах, которые осуществляют первичный иммунный ответ, поставляя в тка ни цитокины, лимфоциты и антитела, в которых и происходит дезинтоксикация большинства тканевых ядов. Сюда можно отнести систему комплемента и кининовую систему.
Тканевые КПР, с одной стороны, могут являться совокупностью компенсаторно-приспособительных реакций отдельных клеток ткани (подробное описание дано в предыдущей главе), а, с другой стороны, совокупность клеточных ответов во многом может порождать новое качество, которое можно определить как тканевую компенсаторно-приспособительную реакцию на воздействие фактора среды. Активация тканевых компенса торно-приспособительных реакций при воздействии факторов среды, как правило, предотвращает повреждение тканей и массированную гибель ее клеток, обеспечивая адекватное выполнение ими своих функций. Так, первичной долговременной тканевой КПР (тканевой адаптацией), развивающейся на основе срочных, многократно реализуемых КПР клеток ткани (клеточная адаптация), является гиперплазия – пролиферация клеток посредством деления с увеличением их числа.
Главной составляющей всех тканевых КПР является активная артериальная гиперемия – динамическое увеличение кровенаполнения ткани вследствие увеличения притока крови через ее сосуды. К артериальной гиперемии приводят усиленное воздействие климатогеографических, физических, биологических, психических и других факторов, но основной причиной этой КПР является усиление функциональной деятельности кровоснабжае мой ткани. Пусковым механизмом рабочей гиперемии (именно этим термином в последнем случае обозначают активную артериальную гиперемию) служат нервные и прежде всего симпатические влияния. Процесс реализации симпатической стимуляции начинается с преимущественного возбуждения нейротрансмит-
134
тером симпатических терминалей норадреналином α-адренер- гических рецепторов ГМК сосудов и паренхиматозных клеток ткани. Активация α-адренергического звена клеточной рецепции инициирует в клетке «предрабочую» подготовку: конформационную структурную перестройку всех ферментных систем клетки. В дальнейшем в режиме последовательного синергизма активируется β-адренергическое звено клеточной рецепции, которое индуцирует процессы энергетического обеспечения возрос шей функциональной активности клетки. Преобладание α-адре нергической стимуляции над β-адренергическим ее звеном в ГМК сосудов приводит к развитию вазоконстрикторного эффекта, а преобладание β-адренергической стимуляции над α-адренер- гической ее звеном – к развитию вазодилатирующего эффекта. За счет плотного диффузного расположения симпатических терминалей в толще ткани норадреналин распространяется равномерно диффузно ко всем клеткам ткани и ее сосудам. Именно это обеспечивает сопряжение уровней функциональной активности эффекторной клетки и рабочей гиперемии. Таким образом, осуществляется тонкая подстройка (обеспечивается адекватность) транспортной функции МЦР к функциональным запросам ткани. Последовательность включения регуляторных контуров МЦР можно проследить на примере последовательной смены белого и красного дермографизма. Длительная рабочая гиперемия (адап тация МЦР) способна привести к гиперплазии сосудистой стенки. Следовательно, рабочая гиперемия является функциональной основой для компенсаторно-приспособительных реакций на уров не ткани. Все тканевые КПР регулируются гормонами и нейромедиаторами, а также местными тканевыми гуморальными биологически активными веществами, повышающими уровень метаболизмаифункциональнуюактивностьклеток,чтовконечном счете увеличивает сопротивляемость тканей влиянию неблагоприятных факторов среды.
Одной из тканевых КПР, в основе которых лежит усиление функциональной активности всех клеток ткани, можно назвать активацию барьерной функции покровных тканей: повышение электрогенной устойчивости к чужеродной адсорбции, измене-
135
ние рН ткани, бактерицидную экзоцитарную секрецию (лизоцим, В-лизины, лактоферрин, трансферрин, система интерферона и комплемента, гликопротеины, жирные кислоты и т. д.). К тканевой КПР можно отнести и усиление эндоцитоза покровных клеток.
К тканевым КПР можно отнести также усиление эвакуации чужеродных факторов среды (реснитчатый эпителий кишечника и бронхов), физиологическое изменение проницаемости покров ных и барьерных тканей (гистогематические и гематоэнцефалические барьеры). Как тканевую КПР можно расценить и усиленную выработку клетками и секрецию в межклеточное пространство элементов антиоксидантной защиты, где они реализуют свое протекторное действие. Увеличение синтеза и секреции антиоксидантов, инактивирующих в том числе и медиаторы воспаления, предохраняет ткани от повреждения.
Большое значение в формировании защитных компенсаторноприспособительных реакций принадлежит местным тканевым элементам иммунной системы: иммуноглобулинам – IgA, IgG, IgM и тканевым фагоцитам (макрофагам и гранулоцитам), унич тожающим эндогенные и экзогенные антигены, способные повреждать ткани. Указанные элементы иммунной защиты являют ся элементами саногенетических программ и механизмов, но их можно отнести и к КПР, так как, находясь, по существу, в постоян но активном состоянии, они «срабатывают» еще до возникновения повреждения и способны его предупредить. Если сила факто ра воздействия велика или демпфирующая роль тканевых КПР недостаточна, то может развиться повреждение ткани.
5.2. Повреждения тканевой функциональной системы
Повреждение ткани включает в себя кроме клеточного повреждения (причинно-следственная последовательность его была подробно описана нами в предыдущей главе), еще и повреждение межклеточного вещества, звеньев нейрогуморальной и сосудистой регуляции тканевой функциональной системы. Механизмы клеточного паранекроза, некробиоза и посмертного не-
136
кроза дополняются такими специфически тканевыми явлениями повреждения, как:
тканевой ацидоз – повреждение клеточных ферментативных каскадов;
тканевой межклеточный отек – механическая компрессия и клеточная гипоксия;
нейропаралитическая блокада гормонами воспаления – повреждение нейротрофического тканевого регулятора;
ишемия, венозная гиперемия и стаз – клеточная гипоксия и свободнорадикальное повреждение клеток (клеточная гипоксия); тканевое кровотечение в результате повреждения стенки со-
суда (тканевая тампонада) – клеточная гипоксия; тромбоз и эмболия – повреждение МЦР и нарушение мета-
болизма ткани.
Рассмотрим более подробно некоторые из приведенных вы ше патологических феноменов цепи тканевого повреждения.
Ишемия – местное уменьшение кровенаполнения в результа те несоответствия кровоснабжения ткани ее запросам. Вследст вие ишемии может возникнуть тканевая гипоксия, гиперкапния и ацидоз ткани. По механизму развития различают: а) обтурационную ишемию (тромбоз, эмболия); б) комперессионную ише мию (окклюзия сосудов опухолью, рубцом, инородным телом); в) эндогенный сосудистый спазм (нейрогенный: центральный рефлекс, аксон-рефлекс; гуморальный: лейкотриены и тромбоксаны). Исходом ишемии нередко бывает инфаркт (некроз ткани).
Венозная гиперемия – застойное увеличение кровенаполнения ткани вследствие уменьшения оттока крови (повышение венозного давления) и замедления тканевого кровотока. Она нередко является продолжением артериальной гиперемии, которая при повреждении носит в основном саногенетический, а не пато генетический характер, обеспечивая процесс гипертрофии и гиперплазии. Механизм венозной гиперемии в основном миопаралитический (метаболиты и гормоны воспаления) и нейропарали тический (блокада нейротрансмиттерной α-адренорецепторной стимуляции), хотя в начале ее развития может прослеживаться и гипертонический характер. Венозная гиперемия приводит к уве
137
личению фильтрационного тканевого давления (облегчает мигра цию лейкоцитов), но формирует циркуляторную гипоксию, которая в свою очередь ведет к тканевой гипоксии и активирует фагоцитоз и фибропластический процесс. В результате венозной гиперемии возникают отек, стаз и диапедезные кровоизлияния в органах и тканях, а от сдавления могут развиться атрофия и некроз.
Стаз – остановка движения крови в ткани. По механизму раз вития различают: а) постишемический (транзиторный) капилляр ный стаз; б) истинный стаз, обусловленный нарушением реологических свойств крови (сгущение крови). Он возникает при дегидратации, крайних степенях лейкоцитоза и полицитемии. При воспалении ему способствуют экспрессия клейких молекул клеточной адгезии эндотелием и увеличение концентрации фибрино гена. Стаз рассматривается как проявление несостоятельности КПР в системе микроциркуляции. Тем не менее, в этом патологическом процессе имеется саногенный компонент – разграничение зон некробиоза и некроза.
Местный отек – процесс накопления избытка жидкости во внеклеточном тканевом пространстве. Отеки различают по происхождению: а) воспалительный отек – увеличение сосудистой проницаемости под влиянием соответствующих медиаторов; б) гемодинамический отек – повышение гидростатического давления в обменных сосудах без первичного изменения их проницаемости; в) лимфодинамический отек – нарушение дренажной функции лимфатической системы (лимфоотток понижен).
Кровотечение – любое излияние крови из сосуда с ее скоп лением и диффузным пропитыванием ткани (суффузия). Механизм развития кровотечения может быть двояким: а) разрыв сосуда; б) просачивание через измененную стенку сосуда (молекулярная порозность). Исходом кровотечения является дезорганизация МЦР. Апоплексия (по Р. Вирхову) – острая недостаточность функции ткани вследствие сдавления ее излившейся кровью (тампонада).
Гуморальные агенты альтерации ткани также можно от-
нести к факторам тканевого повреждения, возникающим вследствие первичной клеточной альтерации:
138
1.Активные кислородные и кислород-галогеновые радикалы освобождаются при гибели клеток в результате их первичного повреждения.
2.Конечный продукт активации комплемента – комплекс мембранной атаки, способный нарушать целостность мембран. Комплемент может активироваться на собственных клетках, помеченных антителами или иммунными комплексами (аутоиммунная реакция).
3.Лизосомальные гидролазы освобождаются при распаде клеток (протеазы, липазы, гликозидазы, фосфатазы), способны разрушать компоненты межклеточного вещества и повреждать клеточные мембраны интактных клеток. Активность большинства лизосомальных гидролаз требует наличия кислой среды.
4.Фактор некроза опухолей (ФНО), продукт активированных макрофагов и Т-лимфоцитов, в высоких концентрациях способен вызывать некроз и апоптоз интактных и опухолевых клеток. Кроме того, ФНО вместе с интерлейкином-1 и γ-интерфероном усиливает образование кислородсодержащих радикалов.
5.Катионные антибиотические белки – группа лизосомальных протеинов из разрушенных фагоцитов, богатых аргинином
ицистеином. При внеклеточном действии они активно встраиваются в клеточную мембрану здоровых клеток, повышая, таким образом, ее ионную проницаемость (фактор повреждения).
6.Эозинофильные цитотоксические белки способны повреждать паразитов, в частности гельминтов, но при разрушении эози нофила могут действовать в межклеточном пространстве и разрушать нормальные клетки.
7.Аутоантитела действуют через гуморальный агент – комп лемент, индуцируя в качестве опсонинов аутофагоцитоз. Одним из сенсибилизирующих агентов могут быть белки теплового шо ка, попавшие в экстрацеллюлярное пространство после гибели
иразрушения клетки. Структура БТШ филогенетически более древняя и генетически чужеродная антигенному составу современного организма, что и вызывает аутоагрессию.
При тканевой альтерации повреждаются не только клетки, но и межклеточный матрикс, признаком чего является дезорга
139
низация основного вещества соединительной ткани (лизис протеогликанов и гиалуроновой кислоты). Ослабляются цементирующие свойства этих компонентов, повышается дисперсионность межклеточных коллоидов, их гидрофильность. В острую фазу медиаторы воспаления (гипохлорит и плазмин) активируют коллагеназы, а продукция мезенхимальными клетками ингибиторов протеаз снижается. Коллаген деградирует под влиянием протеаз тучных клеток. Альтерация межклеточного вещества известна как мукоидное и фибриноидное набухание, а при дальнейшем развитии – как фибриноидный некроз. Диффузная клеточная инфильтрация, развитие отека наряду с выделяемыми клетками-эффекторами и тканевыми медиаторами приводят к раз витию полномасштабного воспалительного процесса. Очень важ но то, что воспаление может быть только внутри ткани, а не за ее пределами.
Воспаление – типовой патологический процесс, развивающийся в тканях вслед за возникновением местного повреждения
исостоящий (в традиционном понимании) из цепи звеньев патологических и санологических феноменов на клеточно-тканевом уровне. В логике предлагаемой методологии медицинской реабилитологии следует условно разделить патологические и санологические процессы и исследовать их отдельно. Впервые тот факт, что воспаление – не болезнь, а неспецифический местный синдром защитного характера, был отмечен в работах шотладского хирурга Дж. Хантера (1793). Реакция на повреждение ткани формируется в виде ответа различных по природе клеток
иреакции межклеточного вещества, скоординированных тканевыми эффекторными и регуляторными системами (см. выше). Эволюционно и онтогенетически зрелый процесс воспаления включает в себя три стадии: альтерацию, экссудацию и пролиферацию. Однако не все патофизиологи разделяют подобную точ ку зрения. Японский патолог О. Нишиказе (1985) не включает процессы альтерации и репарации в собственно воспалительные изменения, а А. Д. Адо и Н. А. Клименко считают, что «первичная альтерация не является компонентом воспаления, так как воспаление есть реакция организма на повреждение ткани «фло-
140