Сосудистая реакция при воспалении.

Самой первой, очень кратковременной реакцией сосудов поврежденного участка ткани является ишемия, которая длится от трех-пяти секунд при легких поражениях и до нескольких минут (например, при тяжелом обморожении или ожоге). При ишемии артериолы и венулы сужаются, число функционирующих капилляров уменьшается, а кровоток замедляется. Ишемия при воспалении имеет смешанный нейро-гуморальный механизм. В ее развитии участвуют эндотелины, катехоламины и лейкотриены, освобождаемые поврежденными при альтерации тромбоцитами и эндотелием. Существенный вклад вносит рефлекторное (или аксон-рефлекторное) повышение тонуса вазоконстрикторов и снижение активности вазодилятаторов поврежденных сосудов. Защитное значение ишемии определяется возможным уменьшением кровопотери в первые секунды после повреждения сосудистой стенки. Ишемия кратковременна из-за быстрой инактивации катехоламинов и лейкотриенов, под влиянием, соответственно, моноаминоксидазы и арилсульфатазы.

Следующей фазой сосудистой реакции при воспалении служит артериальная гиперемия, которая начинается с массированного расширения артериол, а затем - и венул. Возрастает число функционирующих капилляров, линейная и, особенно, объемная скорость кровотока, адекватно увеличиваются лимфообразование и лимфоотток. Парциальное давление кислорода в ткани повышается, а артерио-венозная разница по кислороду понижается. Повышенное содержание окисленного гемоглобина в оттекающей крови и увеличение числа функционирующих капилляров обусловливают развитие одного из классических признаков воспаления - красноты (“rubor”). Эти изменения влекут за собой увеличение скорости рассеивания тепла воспаленной тканью. Вместе с активацией метаболизма, особенно, в фагоцитирующих клетках, удельная теплопродукция которых при фагоцитозе возрастает, по данным К.Левина (1974), в 3-4 раза, эти микроциркуляторные изменения ответственны за локальное повышение температуры над очагом воспаления (“calor”). Активизация метаболизма в очаге воспаления - важное защитное последствие артериальной гиперемии. Следует подчеркнуть, что местная гипертермия, очевидная при воспалении тканей термической “оболочки” организма - покровов тела, скелетных мышц, не столь выражена при воспалении внутренних органов, относящихся к термодинамическому “ядру”, имеющему высокую базальную температуру (П.Чандрасома, К.Р. Тэйлор, 1998).

По мнению Р.Котрана и В.Кумара (1994), уже на этой стадии, еще до сколько-нибудь значительного повышения сосудистой проницаемости, происходит увеличение выхода жидкой составляющей плазмы крови из сосуда под воздействием повышенного местного гидростатического давления в артериолах и на артериальном конце капилляров. Это влечет за собой транссудацию - ультрафильтрацию плазмы и небольшого количества белка, в основном, альбумина. Транссудат не содержит клеток и имеет удельную плотность ниже 1.012, концентрация белка в нем до 2% (И.В.Давыдовский; 1967). Более современные руководства (П.Чандрасома, К.Р.Тэйлор, 1998) ориентируют на верхние границы 1,015 и 1,5% - для транссудатов и 1,027 и 6% - для экссудатов. Транссудаты не содержат фибрина, а их белки представлены мелкодисперсными фракциями.

Впрочем, существует мнение, что транссудация должна, при отсутствии каких-либо нарушений в лимфатических сосудах, уравновешиваться усиленным при артериальной гиперемии лимфооттоком и, таким образом, третий кардинальный признак воспаления - отек (“tumor”) начинает формироваться лишь несколько позже, на стадии смешанной гиперемии (Н.Н.Сиротинин, 1938). Так или иначе, но в формировании воспалительного отека имеет значение и транссудация и, особенно, экссудация. В англоязычной литературе принят термин “реакция вспышки” - “flare reaction” для обозначения следующей за повреждением комбинации местных красноты, жара и припухания.

Как обсуждалось выше, в разделе, посвященном типовым нарушениям микроциркуляции, существуют три основных механизма артериальной гиперемии - нейротонический, нейропаралитический и миопаралитический. При воспалении , в принципе, могут наблюдаться все три. Аксон-рефлекторное возбуждение вазодилятаторов ведет к нейротонической артериальной гиперемии. Артериальная гиперемия при обморожении имеет черты нейропаралитической. Однако, явная утрата сосудами способности отвечать на вазоконстрикторную нервную импульсацию и их нечувствительность к сосудосуживающим агентам (“функциональный симпатолиз” по Л.А.Орбели и А.Г.Гинецинскому или “тахифилаксия сосудов” по А.Д.Адо и Н.А.Клименко) позволяют считать миопаралитический механизм основным в развитии воспалительной артериальной гиперемии (см. с. 276).

Явление функционального отключения иннервации сосудов при воспалении демонстрируется следующим опытом на кролике: если вызвать воспаление на одном из ушей животного, а затем раздражать шейные симпатические нервы, то вазоконстрикторный ответ присутствует только на неповрежденной стороне (Н.Н.Аничков 1937).

Артериальная гиперемия вызывается совокупным действием ряда медиаторов воспаления (см. ниже), особенно, биогенных аминов и факторов комплемента.

Дальнейшая тенденция сосудистых изменений при воспалении состоит в прогрессирующем замедлении кровотока в воспалительном очаге.

При расширенных венулах, артериолах и капиллярах и все еще быстром кровотоке формируется смешанная гиперемия - преходящая стадия, вскоре трансформируемая в венозную гиперемию.

Венозная гиперемия отличается замедлением кровотока, в особенности, ограничением венозного оттока. Происходит значительное расширение капилляров и венул и нарастание в них гидростатического давления. В то же время, диаметр артериол нормализуется. Понижается парциальное напряжение кислорода в воспалительном очаге и увеличивается артерио-венозная разница по кислороду. Изменяется оттенок красноты и поврежденный участок приобретает багрово-синюшный цвет. Еще на фоне смешанной гиперемии начинается активная экстравазация жидкости и формируется краевое стояние лейкоцитов, так как именно к этому моменту медиаторы воспаления изменяют поверхностные свойстваи форму клеток эндотелия и активизируют трансцитоз в его клетках. На фоне венозной гиперемии внесосудистые процессы, связанные с экссудацией (эмиграция лейкоцитов, хемотаксис, фагоцитоз) достигают максимума (см. ниже). Прогрессирующее замедление кровотока и утрата микрососудами тонико-эластических свойств создают картину предстатических изменений с характерными толчкообразным (в систолу - вперед, в диастолу - на месте) и маятникообразным (в систолу - вперед, в диастолу - назад) движением крови.

Наконец, формируется полный стаз. Остановка движения крови в сосудах воспалительного очага имеет смешанный патогенез и сочетает черты истинного капиллярного и застойного венозного стаза.

Все факторы, затрудняющие кровоток в сосудах воспалительного очага, способствуют переходу от артериальной гиперемии к смешанной, венозной и стазу.

Условно, эти факторы принято подразделять на внутрисосудистые и внесосудистые.

К внутрисосудистым причинам, замедляющим кровоток, относятся те изменения, которые претерпевают форменные элементы и белки плазмы крови:

• лейкоциты прикрепляются к эндотелию и участвуют в маргинации (краевом стоянии), которая подробно обсуждается ниже , а также в формировании белого тромба (см. выше).

• кровяные пластинки подвергаются адгезии и агрегации и составляют основу белых тромбов в поврежденных сосудах.

• эритроциты претерпевают так называемый “сладж-феномен” (от английского “slug” - слизняк, ползти слизняком или “sludge” - тина, ил). При воспалении, из-за увеличения концентрации глобулинов острой фазы и снижения альбумин-глобулинового коэффициента, глобулины адсорбируются на плазматических мембранах эритроцитов и снижают их поверхностный потенциал. Эритроциты начинают слипаться. В пробирке это явление обусловливает увеличение скорости оседания эритроцитов (СОЭ), характерное для ответа острой фазы, сопровождающего воспаление и используемое для диагностики (см. также с.188 и ниже раздел “Преиммунный ответ и продромальный синдром ”). In vivo, в сосудах воспалительного очага из-за агрегации эритроцитов нарушаются реологические свойства крови. Ток крови приобретает зернистый характер. Образуются монетные столбики - агрегаты эритроцитов, скользящих в потоке крови единым блоком (см. выше с. 228-230). Ориентация эритроцитов в потоке крови меняется на поперечную. Фактически, агрегаты эритроцитов действуют как микроэмболы, закупоривающие сосуды. Все это значительно увеличивает сопротивление кровотоку, делает его медленным и турбулентным. При длительном сладжировании кровь в микрососудах становится гомогенной, вследствие гемолиза.

• активация сторожевой полисистемы плазмы крови, наступающая в результате ее контакта в поврежденной ткани с полианионными поверхностями (см. ниже раздел “Медиаторы воспаления”) приводит к фибринообразованию в кровеносных и лимфатических сосудах и увеличению клейких свойств эндотелиоцитов и форменных элементов (см. раздел “Тромбоз”).

• эндотелиоциты под влиянием воспалительных медиаторов не только экспрессируют клейкие молекулы клеточной адгезии, но набухают и округляются, что ухудшает условия кровотока и способствует повышению сосудистой проницаемости.

По мере повышения медиаторами воспаления сосудистой проницаемости, кровь густеет, и влияние вышеназванных внутрисосудистых факторов все усиливается.

Внесосудистые факторы замедления оттока крови из очага воспаления играют роль, в основном, на более поздних этапах формирования стаза. Они тоже разнообразны:

• сдавление венул и лимфатических сосудов отечной жидкостью

• нарушение под влиянием протеаз и гликозидаз околокапиллярного соединительнотканного поддерживающего скелета и десмосом

• повышение тонуса вен под влиянием гистамина (через Н₁-рецепторы), кининов и серотонина, которые в условиях ацидоза сильнее влияют на гладкомышечные клетки венул, чем артериол.

Венозная гиперемия и стаз, при всей своей внешней “негативности” - это процессы, блокирующие всасывание тканевой жидкости из очага воспаления. Они, в значительной степени, обеспечивают барьерность воспаления, а следовательно, его защитную роль. Сосудистые изменения в очаге воспаления не идут синхронно по всему его объему. Центральные зоны через 15-45 минут после значительного по силе повреждения могут находиться уже в стадии стаза, в то время, как периферические - еще претерпевают артериальную и смешанную гиперемию. Детально механизмы этих типовых патологических процессов были рассмотрены выше в специальных разделах.