Физико-химические изменения в очаге воспаления

1. Ацидоз, т.е. накопление в очаге воспаления избытка недоокисленных продуктов измененного метаболизма.

Механизмы развития ацидоза:

• Активация гликолиза, следовательно, избыток молочной и ПВК

• Усиление протеолиза и липолиза, следовательно, избыток АК, ВЖК, кетокислот

• Нарушение оттока из очага В продуктов обмена (из-за ВГ и стаза)

• Истощение буферных стстем в ткани (бикарбонатный, фосфатный, белковый)

Значение ацидоза:

• Повышение проницаемости стенок сосудов, следовательно, развитие отека в очаге

• Повышение проницаемости клеточных мембран, в том числе наружной и мембран лизосом, следовательно, выход гидролаз

• Ацидоз участвует в формировании боли в очаге воспаления (ионы Н⁺ раздражают болевые RR)

• Ацидоз усиливает гидролиз солей и органических соединений, следовательно, повышает Росм. и Ронк.

• Ацидоз изменяет чувствительность RR стенок микрососудов к гормонам, нейромедиаторам и др. БАВ, следовательно, нарушается регуляция сосудистого тонуса в очаге воспаления

2. ГиперК+иония (увеличение содержания калия в ткани) – второе проявление нарушений ФХСТ. Причина – выход К⁺ из клеток вследствие разрушения мембран под действием лизосомных FF и вследствие нарушения нормальной работы ионных насосов из-за энергодефицита.

3. Гиперосмия – увеличение Росм. в очаге воспаления.

Механизмы формирования гиперосмии:

• Гидролиз солей, Б, Ж, У

• Выход осмоактивных компонентов из разрушенных клеток

Последствия гиперосмии:

• Гипергидратация тканей в очаге В

• Повышение проницаемости стенок сосудов

• Изменение их тонуса в очаге В

• Боль (механическое воздействие на болевые RR)

4. Гиперонкия – повышение Ронк. в очаге В (несмотря на преобладание протеолиза).

Механизмы развития гиперонкии:

• Гидролиз белков

• Разрушение клеток

• Выход белков из крови в ткань через повышенно проницаемую сосудистую стенку

Последствие гиперонкии - развитие отека в очаге воспаления.

Сосудистые реакции в очаге воспаления сопровождаются выходом плазмы, а также ФЭК из микрососудов в ткани или полости тела. Этот процесс называется экссудацией.

Экссудация – процесс выхода из микрососудов в ткань и/или полости тела плазмы и ФЭК. То, что вышло из микрососудов в ткань называется экссудатом.

Механизмы экссудации:

1. повышение проницаемости стенок микрососудов. Факторы, повышающие проницаемость:

   • ацидоз

   • медиаторы В (гистамин, серотонин, брадикинин, С5а, С3а, лейкотриены C₄,D₄)

   • ферменты лизосом лейкоцитов

   • активные формы кислорода

   • токсины м/о

   • токсичные метаболиты поврежденных клеток (кетокислоты, ВЖК)

2. механизм экссудации – растяжение стенок микрососудов вследствие их полнокровия

3. механизм – повышение Ронк. и Росм. в очаге В (за пределами сосудов).

Пути выхода жидкой части крови:

• Межэндотелиально

• Через микропоры в эндотелиоцитах

• Путем микропиноцитоза (микровезикулярный транспорт).

Состав экссудата: вода, белок, ФЭК, могут быть м/о.

Виды экссудата:

1. Серозный – полупрозрачная жидкость, содержащая 2-5% белка (в основном альбумины) и небольшое количество лейкоцитов (в основном ПМЯЛ). По составу близок к транссудату. Уд. вес 1015-1020. Характерен для В серозных и слизистых оболочек. При воспалении слизистых серозный экссудат содержит примесь слизи. Реже встречается при В паренхиматозных органов. Примеры: ожоговое В, аллергическое В, В, вызванное вирусами).

2. Фибринозный – отличается большим содержанием фибриногена и фибрина, что бывает при значительном повышении проницаемости стенок сосудов. Фибрин при этом выпадает на слизистых оболочках в виде пленок, а на серозных оболочках – в виде ворсинчатых масс. Примеры: дифтерия, дизентерия, туберкулез.

3. Геморрагический – содержит многобелка и эритроцитов, а также других ФЭК. Любой экссудат может стать геморрагическим в случае значительного повышения проницаемости стенки сосуда. Примеры: чума, сибирская язва, черная оспа, туберкулез, грипп, аллергическое воспаление.

4. Гнойный – мутная густая жидкость, вязкая, зеленоватого цвета, содержит много белка (альбумины и глобулины; 6-8%), много ФЭК, в основном погибших лейкоцитов («гнойные тельца»), м/о, погибшие клетки, продукты аутолиза тканей, FF. Примеры: В, вызванное кокковой флорой, патогенными грибами, химическими флогогенами.

5. Гнилостный (ихорозный) – грязно-зеленого цвета, с дурным запахом. При внедрении в очаг В гнилостной (анаэробной) флоры.

6. Смешанный.

Значение экссудата двоякое: а) защитно-приспособительное; б) патогенное

Защитно-приспособительное:

• В процессе экссудации из крови удаляются токсины и метаболиты

• Экссудат задерживает в очаге В флогоген

• В процессе экссудации происходит транспорт медиаторов и Ig в очаг В.

Патогенное:

• Экссудат сдавливает органы и ткани

• Экссудат может изливаться в полости тела

• Возможно развитие абсцессов и флегмон, а также

• Образование спаек

Кроме того, а) экссудат участвует в формировании таких местных признаков В, как Tumor и Dolor; б) состав экссудата имеет диагностическое значение.

Экссудация сопровождается эмиграцией. Эмиграция – выход лейкоцитов из микрососудов в ткань. Отдельные виды лейкоцитов эмигрируют в определенной последовательности. Правило Мечникова: нейтрофилы – моноциты – лимфоциты.

Эмиграция – процесс стадийный. Стадии эмиграции:

1. краевое стояние лейкоцитов (маргинация)

2. адгезия (прилипание) и выход через стенку сосуда

3. направленное движение лейкоцитов в очаг В (таксис).

1 стадия - краевое стояние лейкоцитов обусловлено эффектами:

• хемотаксинов

• селектинов

• замедлением тока крови

Хемотаксины (факторы хемотаксиса). Их концентрация в очаге В резко возрастает:

- компоненты комплемента (С5а)

- эйкозаноиды

- лимфокины,

- фактор 4 тромбоцитов

Селектины – молекулы межклеточной адгезии. Экспрессируются на поверхности лейкоцитов, тромбоцитов, эндотелиоцитов под действием медиаторов В

2 стадия - адгезия и выход лейкоцитов обусловлена:

• взаимодействием селектинов, экспрессированных на поверхности лейкоцитов, с 1 стороны, и эндотелиоцитов, с другой.

• Действием гидролитических FF лейкоцитов (коллагеназа, эластаза), вызывающих гидролиз волокон и основного вещества базальной мембраны стенок микрососудов.

3 стадия - таксис – направленное движение лейкоцитов за пределами сосуда в очаг В. Таксис происходит под влиянием химических и электрических сил. Соответственно различают: а) хемотаксис; б) электротаксис.

Факторы хемотаксиса (хемотаксины, хематтрактанты):

- токсины м/о

- продуктыих жизнедеятельности

- ПГ и ЛТ из лейкоцитов

- компоненты комплемента (с3а, С5а)

- калликреин,

- денаурированный коллаген,

- эластин и др.

Механизмы хемотаксиса:

• на стороне лейкоцита, обращенной к центру очага В (где максимум хемотаксинов), скапливаются хемоRR («кэппинг»)

• изменяется коллоидное состояние цитоплазмы лейкоцитов: гель переходит в золь

• снижается поверхностное натяжение в полюсе лейкоцита, обращенном к очагу В

• именно туда перемещается цитозоль лейкоцита, и весь лейкоцит постепенно перемещается к очагу В

Факторы электротаксиса (электротаксины) - это (+) заряженные частицы в эпицентре очага В:

- H⁺, Na⁺, Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺

- мицеллы белка,

- погибшие клетки

Механизм электротаксиса: будучи (+) заряженными, притягивают (-) заряженные лейкоциты.

Значение эмиграции:

1. Лейкоциты уничтожают флогоген и собственные погибшие клетки в очаге В

2. Лейкоциты являются источником БАВ, которые определяют весь ход В

3. Лейкоциты осуществляют процессинг Ag и передают информацию клеткам иммунной системы (презентация), т.е. участвуют в иммунных реакциях.

Судьба эмигрировавших лейкоцитов:

- часть лейкоцитов, выполнивших свои функции в очаге В, возвращается в циркуляцию

- однако большая их часть гибнет в очаге В, превращаясь в «гнойные тельца» или подвергаясь апоптозу.