Сосудистая реакция
Сосудистая реакция включает в себя изменение кровотока и изменение проницаемости сосудов.
Изменение кровотока: вначале возникает преходящая вазоконстрикция (секунды), которая затем сменяется устойчивой вазодилацией, которая ведет к гиперемии очага воспаления, которая в свою очередь является причиной покраснения и жара. По мере роста проницаемости сосудов происходит выход жидкости в экстраваскулярные ткани, повышается гематокрит и вязкость крови, что ведет к замедлению кровотока вплоть до стаза. По мере развития стаза идет маргинализация лейкоцитов (! – нейтрофилов).
В очаге воспаления жидкость выходит в интерстиций и формируется отек. В принципе, отечная жидкость может представлять собой либо бедный белком транссудат (обычно невоспалительная природа), либо богатый белком экссудат (типично для воспаления). Транссудат возникает вследствие увеличения эффективного фильтрационного давления, а экссудат – при повышении проницаемости эндотелия для белка (↓). См. уравнение фильтрации Старлинга:
В основе повышения проницаемости сосудов лежат следующие процессы:
Сокращение эндотелиальных клеток в венулах:
гистамин, брадикинин, лейкотриены – немедленный преходящий ответ;
TNF, IL-1 – замедленный ответ (через часы – сутки);
Прямое повреждение эндотелия:
от момента повреждения вплоть до нескольких дней – немедленный устойчивый ответ, при котором вовлекаются все микрососуды (характерно для большинства случаев);
через 2-12 часов после повреждения вплоть до нескольких дней – задержанный пролонгированный ответ, при котором вовлекаются капилляры и венулы (ожог солнечными лучами);
Повреждение лейкоцитами маргинального пула;
Трансцитоз белков через внутриклеточные везикулы;
Утечка из вновь образованных сосудов – пока эндотелий пролиферирует, в нем осутствуют межклеточные контакты.
Помимо кровеносных сосудов в воспалительный ответ вовлекается также лимфатическая система: Дренаж отечной жидкости, лейкоцитов, микробов (при значительном воспалении) → вторичное воспаление лимфатических сосудов (лимфангит) и лимфатических узлов (лимфаденит) → увеличение воспаленных лимфатических узлов, гиперплазия фолликулов, ↑ количества лимфоцитов и фагоцитов → реактивный, или воспалительный, лимфаденит.
Клеточная реакция
Привлечение лейкоцитов:
Маргинализация – лейкоциты отбрасываются на эндотелий более быстрыми эритроцитами при переходе крови из капилляров в венулы.
Роллинг – «качение» лейкоцитов по эндотелию за счет взаимодействия между селектинами разных типов (Е – эндотелий, Р – эндотелий и тромбоциты, L – лейкоциты). В нормальных клетках селектинов мало, при повреждении стимулируется их экспрессия (Р – гистамин, тромбин; Е – IL-1, TNF). Селектины нестойко связываются с сиаловыми олигосахаридами на поверхности лейкоцитов, за счет чего возникает преходящая адгезия лейкоциов к поверхности эндотелия и качение.
Стабильная адгезия возникает при взаимодействии интегринов на лейкоцитах и их лигандов – молекул адгезии (intercellular adhesion molecule, ICAM; vascular cellular adhesion molecule, VCAM) – на эндотелии, экспрессия которых стимулируется TNF, IL-1. Интегрины переводятся из низкоаффинного состояния (норма) в высокоаффинное состояние (воспаление) с помощью хемокинов, которые выделяются в месте повреждения и связываются с протеогликанами на эндотелии, а во время роллинга действуют на лейкоциты.
Трансмиграция:
Диапедез (молекулы адгезии PECAM)
Хемотаксис – движение по градиенту эндогенных или экзогенных хемотаксических агентов которые действуют на цитоскелет с одной стороны клетки: бактериальные пептиды (!- N-формилметиониновые концы), цитокины (! – семейство хемокинов), компоненты комплемента (! – С5а), лейкотриены (! – LTB4).
Тип эмигрирующих лейкоцитов зависит от длительности воспалительной реакции и вида повреждающего стимула: в большинстве форм острого воспаления в первые 6-24 часа в очаге находятся нейтрофилы, которые заменяются моноцитами через 24-48 часов. Нейтрофилы более многочислены, быстрее активируются (у них прочнее связь с селектинами), но короткоживущие. Исключения из правила: при инфекциях Pseudomonas нейтрофилы сохраняются в очаге воспаления в течение нескольких дней; при вирусных инфекциях первыми могут быть лимфоциты, а при гиперчувствительности – эозинофилы.
В результате активации лейкоцитов происходит продукция медиаторов воспаления (цитокины, эйкозаноиды), микробицидных веществ в лизосомах (лизосомальные ферменты, ROS, NO) и фагоцитоз (взаимодействие с опсонинами, образование фагосом и слияние их с лизосомами, килинг и деградация фагоцитированных частиц). ROS образуются после встраивания фагоцитарной оксидазы в мембрану фаголизосом в ходе «респираторного взрыва» (при этом повышается потребление О2, происходит гликогенолиз, усиливается окисление глюкозы). NO образуется в макрофагах за счет индуцибельной NO-синтазы, iNOS (в норме NO образуется эндотелиоцитами за счет эндотелиальной, или конституциональной NO-синтазы, eNOS, а также в ЦНС за счет нейрональной NO-синтазы, nNOS). После гибели микробов они деградируются (перевариваются) лизосомальными кислыми гидролазами.
