3 курс / Патологическая физиология / Воспаление_патфиз_закладки_медика

Саратовский государственный медицинский университет

Н.П.Чеснокова, Т.А.Невважай, А.В.Михайлов

ПАТОГЕНЕЗ ОСТРОГО ВОСПАЛЕНИЯ

Саратов

2004

1

Н. П. Чеснокова; Т. А. Невважай; А. В. Михайлов

Н.П.Чеснокова, Т.А.Невважай, А.В.Михайлов

ПАТОГЕНЕЗ ОСТРОГО ВОСПАЛЕНИЯ

Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов медицинских университетов

Издательство Саратовского медицинского университета

2004

2

Н. П. Чеснокова; Т. А. Невважай; А. В. Михайлов

1. Современные представления об этиологии и патогенезе воспаления.

1.1.Этиол

1.2.огические факторы и общая характеристика воспаления.

Воспаление - это типовой патологический процесс, возникающий в ответ на

действие разнообразных патогенных факторов экзогенной или эндогенной природы, характеризующийся развитием стандартного комплекса сосудистых и тканевых изменений.

Описание внешних признаков воспаления относится к первому веку до н.э., когда Цельс обратил внимание на закономерность возникновения при воспалении таких признаков, как краснота (rubor), жар (calor), припухлость (tumor), боль (dolor).

Гален указал на неизбежность нарушения функций при воспалении (functio

laesa).

Этиологические факторы, вызывающие воспаление, могут иметь инфекционную и неинфекционную природу, в частности, индукторами воспаления являются механические, физические, химические альтерирующие агенты.

Воспалительный процесс может носить первичный характер и возникать в месте действия альтерирующего фактора.

Вряде случаев возможно вторичное развитие воспаления при аутоинтоксикациях (почечная недостаточность, печеночная недостаточность, кетоацидоз) и при различных экзоинтоксикациях бактериальной и небактериальной природы.

Септические инфекции характеризуются быстрой диссеминацией патогенных инфекционных факторов и развитием воспалительного процесса далеко за пределами первичной инокуляции возбудителя.

Вторичные воспалительные процессы различной локализации могут сопутствовать анемиям различной этиологии, сердечной недостаточности, дыхательной недостаточности, сопровождающимся развитием гипоксических состояний, нарушением трофики и регенерации тканей.

Вряде случаев воспаление имеет ятрогенную природу и может быть обусловлено применением лекарственных препаратов. Так, воспаление слизистой

4

Патогенез острого воспаления

оболочки желудочно-кишечного тракта нередко возникает на фоне применения аспирина, резерпина, бутадиона и стероидных гормонов.

Развитие воспалительного процесса может быть следствием инфицирования организма патогенной микрофлорой, вирусами, простейшими, а также возникать на фоне активации условно-патогенной микрофлоры при снижении специфических иммунологических механизмов защиты и резистентности организма.

В настоящее время важно учитывать значительные изменения в структуре возбудителей воспалительных гнойных процессов, осложняющих хирургические вмешательства, в частности, тот факт, что на первое место выдвинулась проблема условно-патогенных возбудителей.

1.2 Особенности развития воспалительной реакции в зависимости от локализации воспаления, реактивности организма, характера этиологического фактора. Роль возраста в развитии воспаления

Независимо от локализации воспалительного процесса и происхождения этиологического фактора в зоне острого воспаления всегда возникает стандартный комплекс сосудистых и тканевых изменений. Реакция со стороны тканей на действие повреждающего фактора носит фазный характер и проявляется альтерацией, экссудацией и пролиферацией. Одновременно с тканевыми расстройствами возникает комплекс сосудистых изменений в виде кратковременного спазма, артериальной, венозной гиперемии и стаза.

Интенсивность развития тех или иных фаз сосудистых и тканевых изменений в определенной мере зависит от реактивности организма и локализации воспалительного процесса.

Вслучае нормальной реактивности организма возникает нормергическая воспалительная реакция, характеризующаяся адекватностью интенсивности развития воспаления силе воздействующего альтерирующего фактора.

Вслучае пониженной реактивности (дети первых лет жизни, пожилые люди, лица, ослабленные предшествующими заболеваниями) имеет место гипоергическая воспалительная реакция, когда на фоне интенсивного альтерирующего воздействия возникает незначительное воспаление.

У лиц с повышенной или качественно измененной иммунологической реактивностью возможно развитие бурных гиперергических воспалительных реакций в ответ на действие слабого альтерирующего фактора.

5

Н. П. Чеснокова; Т. А. Невважай; А. В. Михайлов

Касаясь особенностей развития воспалительного процесса в зависимости от локализации его в различных тканях, необходимо отметить, что альтеративное воспаление характеризуется преобладанием дистрофических и некротических сдвигов и чаще всего наблюдается в паренхиматозных органах (миокард, печень, почки, скелетная мускулатура). Экссудативное воспаление характеризуется преобладанием реакции системы микроциркуляции, главным образом ее венулярного отдела, над процессами альтерации и пролиферации. При этом на первый план выступает интенсивная экссудация плазмы, ее растворимых низкомолекулярных компонентов, а также эмиграция лейкоцитов, экссудативное воспаление чаще развивается в серозных полостях в случаях возникновения плеврита, перикардита, артрита и др., реже в паренхиматозных органах.

Пролиферативное или продуктивное воспаление характеризуется преобладанием размножения клеточных элементов пораженной ткани, а также интенсивной микроили макрофагальной, лимфоцитарной инфильтрацией органа или ткани. Продуктивное воспаление протекает, как правило, длительно и носит хронический характер. Однако в ряде случаев оно может быть острым, например гранулематозное воспаление при брюшном и сыпном тифе, васкулитах различной этиологии.

Продуктивное воспаление может иметь "специфическую" и "неспецифическую" природу. При так называемом специфическом продуктивном воспалении клеточный состав экссудата, цикл и длительность процесса определяются особенностями биологических свойств возбудителя. Специфическое воспаление большей частью имеет характер так называемых инфекционных гранулем-узелков, состоящих из элементов грануляционной ткани.

Воспаление как стандартный неспецифический комплекс сосудистых и тканевых изменений начинает постепенно формироваться в эмбриональном периоде. Причем на ранних этапах эмбриогенеза воспаление как типовой патологический процесс еще не развивается. В период формирования бластулы, эмбрио- и трофобласта действие экзогенных раздражителей инфекционной природы приводит или к гибели зародыша или частичному повреждению указанных структур. Причем, в случае продолжения развития зародыша могут возникать множественные врожденные пороки развития как самого зародыша, так и его провизорных органов (В.В.Серов, В.С.Паукова, 1995). В 1951 г. был описан синдром Грега, обусловленный развитием

6

Патогенез острого воспаления

коревой краснухи у беременных женщин, особенно в первом триместре беременности. При этом возникают множественные врожденные пороки развития органов эктодермального гистогенеза (зачатков глаз, органов слуха, головного мозга) и мезодермального происхождения (сердца, почек и других органов).

Продуктивный компонент воспалительной реакции особенно со стороны мезенхимальных элементов кроветворного и стромального ряда начинает формироваться в конце эмбриогенеза и в ранний период фетогенеза, когда происходит дальнейшая дифференциация тканей органов. Воздействие инфекционных патогенных факторов на материнский организм и плод приводит в этот период к формированию так называемых мезенхиматозов в виде пролиферации миелоидной ткани, диффузного фиброза селезенки и печени при врожденном сифилисе, фиброэластоза миокарда, фиброза стромы поджелудочной железы в сочетании с разрастанием жировой ткани.

Впозднем фетальном периоде, соответствующем 28 неделям беременности, когда завершается формирование большинства органов плода, воспаление характеризуется не только альтеративно-пролиферативным характером, но и присоединением реакции микроциркуляторного русла.

Характерной особенностью воспалительного процесса в фетальном периоде является отсутствие эффективных местных механизмов защиты, обеспечивающих формирование барьеров, в связи с чем возникают быстрая генерализация инфекции и ареактивные некрозы в различных органах и на слизистых оболочках с развитием множественных эрозий слизистых. Образование обширных некрозов с последующим возникновением диффузного глиоза в головном мозге отмечается при инфицировании плода вирусом герпеса 2 типа, а при возникновении токсоплазмоза в мозге формируются многочисленные кисты, содержащие зернистые шары и псевдоцисты.

Вто же время при названных инфекциях обнаруживаются признаки генерализации процесса в виде очагов некроза в паренхиматозных органах.

Инфицирование плода нередко характеризуется и формированием гранулем, не имеющих, как правило, "специфического" характера (В.С.Серов, В.С.Паукова,1995).

При врожденном туберкулезе гранулемы не содержат типичных клеток Лангханса и эпителиоидных клеток, характеризуются интенсивным казеозным распадом, по периферии гранулем формируется миелоцитарный и моноцитарный барьеры. При врожденном сифилисе развитие мезенхиматоза сочетается с образованием милиарных гранулем, лишенных гигантских и плазматических клеток.

7

Н. П. Чеснокова; Т. А. Невважай; А. В. Михайлов

Таким образом, воспалительная реакция начинает формироваться в раннем фетальном периоде в виде так называемых "пролиферативных" мезенхиматозов в сочетании с врожденными пороками развития.

В позднем фетальном периоде преобладают альтеративно-пролиферативные сдвиги в зоне воспаления, возникают очаги некроза, формируются гранулемы, содержащие значительные количества возбудителей. Однако в этот период развития плода еще не сформированы в достаточной мере специфические иммунологические механизмы защиты, местные механизмы резистентности. Фагоцитоз носит незавершенный характер, в связи с чем зона воспаления не выполняет барьерной функции, не обеспечивает элиминации возбудителя, что приводит к быстрой генерализации инфекции, развитию множественных очагов некроза в различных органах и тканях (Гуревич П.С., Барсуков В.С.,1982).

Касаясь особенностей развития воспаления у новорожденных, следует отметить уникальную нозологическую форму патологии, так называемую флегмону новорожденных. Заболевание индуцируется стрептококковой и стафилококковой микрофлорой, болеют дети первого месяца жизни. Процесс локализуется в поясничной, крестцовой областях, на груди, спине, в подмышечной и затылочной областях. Воспаление начинается в глубине дермы, вокруг потовых желез затем переходит на окружающие ткани. На коже возникает быстро распространяющийся участок гиперемии, приобретающий вскоре синюшный оттенок, эпидермис на значительном протяжении отслаивается и подвергается некрозу. Воспалительная реакция носит некротический характер, некрозы распространяются на мышечную ткань, а затем на надкостницу и костную ткань. Отмечается незначительная лейкоцитарная инфильтрация тканей, гнойный экссудат отсутствует.

Удетей первых 2-3-х месяцев жизни отмечается недостаточность фагоцитоза в связи с незрелостью рецепторного аппарата мембран фагоцитов, отсутствием достаточного количества опсонинов и хемоаттрактантов, в роли которых выступают, в частности, комплемент и иммуноглобулины. В связи с этим не формируются нейтрофильный и моноцитарный барьеры, обеспечивающие элиминацию инфекционных возбудителей за счет процессов киллинга и переваривания в фаголизосомах, в отличие от таковых барьеров у взрослого человека.

Удетей первых месяцев жизни недостаточен синтез в печени плазменных факторов свертывания крови, преобладают антикоагулянтные механизмы, поэтому не

8

Патогенез острого воспаления

возникают явления тромбоза в кровеносных сосудах и, соответственно, фиксация патогенного агента в зоне его инокуляции.

Таким образом, особенностями воспалительного процесса у детей первых месяцев жизни, преимущественно у недоношенных, являются склонность к генерализации процесса в связи с недостаточностью местных механизмов защиты, преобладание альтеративного и продуктивного компонентов воспаления, недостаточность процессов экссудации и связанных с ней механизмов защиты.

Недостаточность формирования местных механизмов защиты, склонность к генерализации инфекции, развитию септического состояния при развитии воспаления может сохраняться в течение первых лет жизни.

Вотроческом периоде, характеризующемся сменой молочных зубов на постоянные, происходят определенные сдвиги иммунного и гормонального статуса ребенка, что и приводит к развитию гиперергических воспалительных реакций типа крапивницы, отека Квинке, бронхиальной астмы и др.

Впубертатном периоде перестройки нервной, эндокринной, иммунной систем организма нередко зона воспаления также не выполняет в достаточной мере своей барьерной функции, что приводит к учащению развития заболеваний инфекционноаллергической или аутоиммунной природы.

Впожилом и старческом возрасте постепенно подавляются все сферы деятельности человека, преобладают атрофические, дистрофические и склеротические процессы во внутренних органах, снижаются иммунологические механизмы защиты и неспецифическая резистентность. Так, у людей пожилого и старческого возраста возникает недостаточность опсонизирующих факторов, подавляется миграционная способность нейтрофилов, их бактерицидная активность в связи с возрастной недостаточностью ферментативных систем. Снижение фагоцитарной активности по тем же причинам свойственно и мононуклеарной фагоцитирующей системе. Недостаточность фагоцитоза является причиной длительной персистенции в организме вирусных и бактериальных антигенов, иммунных комплексов, что обусловливает длительное течение воспалительного процесса, приобретающего нередко иммунокомплексную природу.

С возрастом отмечается снижение уровня Т-лимфоцитов в крови, уменьшается способность Т-лимфоцитов к последующей дифференцировке в иммунные регуляторные и киллерные клетки на фоне антигенной стимуляции, нарушается

9

Н. П. Чеснокова; Т. А. Невважай; А. В. Михайлов

рецепция интерлейкинов, обеспечивающих реакции межклеточного взаимодействия, снижается продукция интерлейкина-2, т.е. возникают характерные особенности развития иммунодефицитных состояний и обусловленная этим фактором недостаточность механизмов защиты в зоне воспалительного процесса инфекционной природы.

1.3. Молекулярно-клеточные механизмы развития первичной и вторичной альтерации. Классификация медиаторов воспаления. Характеристика их биологического действия

Как указывалось выше, в качестве повреждающих агентов наиболее часто выступают микроорганизмы, их эндо- и экзотоксины, различные ферменты патогенности бактерий, компоненты бактериальной клеточной стенки (липополисахариды, пептидогликаны, тейхоевые кислоты), а также механическая, химическая травма, состояние ишемии, гипоксии.

Значение разнообразных этиологических факторов воспаления сводится, в основном, к индукции первой фазы тканевых изменений - фазы повреждения или альтерации. Интенсивность и длительность альтерации определяют характер всех последующих сосудисто-тканевых расстройств - экссудации и пролиферации, а также нарушений регионарного кровотока и микроциркуляции в виде спазма, артериальной, венозной гиперемии и стаза.

Альтерация - первая фаза тканевых изменений, характеризуется нарушением структуры и функции биологических мембран, трофики и обмена веществ в тканях.

Различают биохимическую и морфологическую фазы альтерации. Однако, для начала развития воспаления играет важную роль выраженность биохимических изменений в зоне повреждения тканей, в частности, интенсивность образования вазоактивных и хемотаксических веществ, определяющих стереотипный характер сосудистых и тканевых изменений.

По времени развития выделяют первичную и вторичную альтерацию. Первичная альтерация развивается в зоне действия патогенного фактора и

характеризуется повреждением клеточных элементов ткани с последующим освобождением биологически активных веществ (БАВ), лизосомальных гидролитических ферментов, высокоактивных продуктов протеолиза (кининов) и липолиза (лейкотриенов-ЛТ и простагландинов-ПГ), а также активацией комплемента.

10