В о с п а л е н и е

Острое воспаление (inflаmmаtio, phlogosis) – это типовой патологический процесс, который возникает в целостном организме на действие повреждающего (флогогенного) агента и проявляется местно альтерацией (деструкцией клеток и тканей), изменениями микроциркуляции, проницаемости сосудов (экссудацией) и эмиграцией лейкоцитов в сочетании с пролиферацией тканей. Таким образом, внутренними компонентами воспаления являются альтерация, экссудация и пролиферация.Выше описанные внутренние компоненты сопровождают любую воспалительную реакцию, но в зависимости от преобладания того или иного из них можно выделитьальтеративное,экссудативное ипролиферативное воспаление. C точки зрения эволюции, воспаление формируется как защитно-приспособительная реакция организма на действие патогенных факторов, направленная на локализацию, уничтожение и удаление флогогенного агента, а также на устранение последствий его действия.

Этиология

Причинами воспаления являются многочисленные флогогенные факторы, которые при своем действии на организм превосходят адаптивные возможности тканей. По происхождению все флогогенные раздражители объединяют в две большие группы – экзогенные и эндогенные факторы. К экзогенным относят инфекционные и неинфекционные агенты. К инфекционным биологическим факторам мы будем относить действие бактерий, вирусов, грибов, паразитов и их токсинов; к неинфекционным биологическим – животных и насекомых, действие чужеродных белков и т.п. Среди других экзогенных факторов выделяют (1) физические (электрический ток, лучистая энергия, ультразвук, тепло-холод и другие); (2) механические (давление, разрыв, инородное тело и другие); (3) химические (кислоты, щелочи и другие вещества); (4) психогенные факторы (известны случаи возникновения и развития воспаления под гипнозом).

К эндогенным флогогенным агентам относят камни и отложение солей (при уремии, желчно-каменной болезни, камнях почек, подагре и т.п.), продукты тканевого распада, злокачественные опухоли, тромбы и эмболы, иммунные комплексы антиген-антитело при их фиксации в органах, некоторые физиологические раздражители, а также сапрофитную микрофлору.

В первом приближении значение силы флогогенного агента в развитии воспаления можно выразить так: чем интенсивнее действие раздражителя, тем более остро протекает воспаление. Однако характер, течение и исходы воспаления определяются не только особенностями флогогенного агента, но и теми условиями, в которых он действует.

Патогенез

Динамика воспалительного процесса независимо от вызывающих его причин всегда достаточно стандартна, т.е. воспаление, по существу, является монопатогенетическим процессом и состоит из нескольких последовательных фаз: альтерации клеток и тканей; высвобождении биологически активных веществ (БАВ) – медиаторов воспаления; реакции сосудов микроциркуляторного русла; повышении проницаемости эндотелия микроциркуляторного русла и развитии экссудации с эмиграцией лейкоцитов в очаг воспаления; реакции защитных систем крови (защитные белки, лейкоциты, изменение реологических свойств крови); пролиферации и восстановление дефекта.

АЛЬТЕРАЦИЯ(лат. alteratio – изменение).

Под альтерацией в очаге воспаления понимают комплекс обменных (преимущественно катаболических), физико-химических и структурно-функциональных изменений. Выделяют первичную и вторичную альтерацию.

Первичная альтерация.Она возникает в ответ на прямое воздействие флогогенного агента и как бы пролонгирует действие причины воспаления, когда та уже не действует на организм. В результате прямого воздействия повреждающего агента происходит нарушение транспортных и биоэнергетических систем клетки, которые локализованы в мембранах. Альтеративные изменения особенно выражены в высокодифференцированных тканях, выполняющих сложные функции (нейроны, мышцы, паренхиматозные органы). Нарушение биоэнергетики клеток и тканей, повреждение мембран приводит к повышению их проницаемости: из клеток выходит калий, а в цитоплазму поступает натрий и вода, нарастает гидрофильность тканей.

Митохондрии – эти энергетические станции клеток набухают и в конечном счете теряют способность генерировать АТФ, необходимую для поддержания различных градиентов, в первую очередь для работы натрий-калиевого насоса. Эти изменения усугубляют нарушения электролитного обмена, что ведет к выраженным дистрофиям тканей (белковая, жировая) и некрозам. Наконец, цитоплазматические и внутриклеточные мембраны (мембраны митохондрий, лизосом и других включений включений клетки) разрушаются, и содержимое лизосом изливается наружу. Хорошо известно, что в лизосомах находятся около 40 гидролитических ферментов, под действием которых начинают разрушаться собственные белки, жиры и углеводы клетки. Наступает вторичная альтерация.

Вторичная альтерация.Выход в ткани многочисленных лизосомальных гидролитических ферментов знаменует собой наступление вторичной альтерации. Именно поэтому Фриммер называл лизосомы стартовыми площадками воспаления. Вышедшие из лизосом ферменты уже сами усугубляют процессы альтерации и деструкции, в результате чего образуются все новые и новые биологически активные вещества (БАВ – медиаторы воспаления), которые теперь и определяют дальнейшее течение процесса воспаления. В связи с дезорганизацией ферментных систем клетки нарастает (1)метаболический ацидоз.

Метаболический ацидоз – это сдвиг реакции среды в очаге воспаления в кислую сторону со значений рН 7,25 до 5,3 ед.). Нарушение окисления жиров приводит к (2)кетозу, что дополняет явления метаболического ацидоза. Нарушение упорядоченного движения ионов через мембрану приводит к (3)гиперионии.Так, концентрация калия в очаге воспаления может увеличиваться в 5-10 раз (гиперкалийиония), что ведет к (4)гиперосмии– повышению осмотического давления в очаге воспаления с 7,6 до 8-11 атмосфер). Гиперосмия ведет к образованию из крупных белковых молекул более мелких, которые, в свою очередь, способствуют удержанию воды и развитию высокого давления за счет белка, (5) гиперонкии.Образование мелких белковых молекул облегчается наличием ацидоза, или (6) гиперН⁺ионии.

Преобладание интенсивности катаболических процессов в очаге воспаления при общей интенсификации метаболических реакций получило образное выражение «пожар обмена», который длится до 2-3 часов. В этом случае потребление тканями воспалительного участка кислорода возрастает на 35%. Дальнейшее течение воспаления определяется медиаторами воспаления.

Медиаторы воспаления– это БАВ, опосредующие и пролонгирующие действие флогогенных факторов и первичной альтерации, т.е. определяющих развитие и исходы воспаления. По происхождению медиаторы воспаления делятся на (1)клеточные и (2)плазменные (гуморальные).

Источником первой группы БАВ являются различные клетки, принимающие участие в развитии воспаления: 1) полиморфно-ядерные лейкоциты; 2) мононуклеарные клетки (макрофаги); 3) тромбоциты; 4) тучные клетки; 5) другие клетки соединительной ткани и паренхиматозных органов, подвергшиеся разрушению в очаге воспаления.

I. Полиморфно-ядерные лейкоциты(нейтрофилы и базофилы) являются источником следующих медиаторов воспаления:

1) высокоактивных гидролаз лизосом; 2) катионных белков; 3) простагландинов; 4) биогенных аминов; 5) лейкотриенов; 6) интерлейкина-I.

Эозинофилы в очаге воспаления выполняют контролирующую функцию, которая сводится в основном к обезвреживанию оксидантов и лейкотриенов. Особое значение эти клетки играют в развитии аллергического компонента воспаления.

II. Мононуклеарные клетки. Как подвижные (лимфоциты и моноциты), так и фиксированные макрофаги вырабатывают, соответственно,

1) лимфокины и монокины (kyneo – приводить в движение): 2) лизосомальные ферменты.

III. Тромбоцитывыделяют следующие медиаторы:

1) адгезивные белки; 2) АДФ; 3) серотонин; 4) лизосомальные ферменты; 5) фактор Виллебранда.

1V.Тучные клетки(лаброциты, мастоциты, тканевые базофилы) выделяют следующие медиаторы:

1) биогенные амины; 2) фактор активации тромбоцитов; 3) лейкотриены; 4) хемотаксические факторы для лейкоцитов; 5) гепарин.

V.Остальные клетки соединительной ткани и паренхиматозных органов, подвергшихся активации и разрушению в очаге воспаления, являются источниками следующих медиаторов:

1) лизосомальные ферменты; 2) простагландины; 3) продукты перекисного окисления липидов (ППОЛ).

Вторую группу медиаторов, поступающих в очаг воспаления, составляют плазменные медиаторы. Мы будем относить к ним следующие группы БАВ:

1) систему комплемента; 2) кининовую систему; 3) факторы свертывающей системы крови.

Клеточные и плазменные медиаторы взаимодействуют между собой. Например, многие продукты лейкоцитов опосредуют свое влияние на проницаемость сосудов через плазменные факторы; фактор Виллебранда системы свертывания крови является активатором тромбоцитов и т.д.

По своей природе медиаторы воспаления могут быть объединены в три группы:

1) Биогенные амины; 2) Активные полипептиды и белки; 3) Производные полиненасыщенных жирных кислот.

I. Биогенные амины. К ним относят гистамин и серотонин.

Гистамин. Основными источниками гистамина являются базофилы и тучные клетки. Гистамин реализует свое действие через мембранные рецепторы двух типов: Н₁и Н₂. Эффекты гистамина в малых дозах опосредуются преимущественно Н1-рецепторами, а в более высоких концентрациях – Н₂-рецепторами. Действуя на Н1-рецепторы, гистамин способен вызвать чувство кожного зуда, жжения и боли. Действуя через Н₂-рецепторы, гистамин оказывает следующие эффекты:

1) Увеличивает продукцию простагландинов Е и тромбоксана; 2) Подавляет хемотаксис и фагоцитарную активность нейтрофилов; 3) Снижает высвобождение лизосомальных ферментов нейтрофилами; 4) Подавляет высвобождение медиаторов воспаления базофилов; 5) Угнетает активность Т-цитотоксических лимфоцитов и выработку лимфокинов.

Действуя через оба типа рецепторов, гистамин в очаге воспаления вызывает вазодилятацию (расширение прекапиллярных артериол, кроме легких) и повышает проницаемость стенки сосудов (округление эндотелиальных клеток, ослабление межклеточных контактов) кожи и некоторых других органов.

Серотонин. Источниками серотонина являются тучные клетки, тромбоциты и другие. Серотонин реализует свое действие через серотонинергические рецепторы и обеспечивает следующие эффекты: 1) сужение венул; 2) увеличение проницаемости стенок сосудов; 3) боль; 4) тромбообразование.