Лекция 6 (м\с)

Запалення. Етіологія, патогенез, класифікація. Патофізіологія запалення. Гарячка.

Воспаление — это сложная местная реакция организма на повреждение, на­правленная на уничтожение повреждающего фактора и восстанов­ление поврежденных тканей, которая проявляется характерными изменениями микроциркуляции и мезенхимы.

В ме­дицине для обозначения воспаления к названию органа, в котором развивается воспалительный процесс, добавляют окончание "ит" — миокардит, бронхит, гастрит и т.п.

Римский ученый А. Цельс (25 г. до н.э. — 50 г. н.э.) выделил основные симптомы воспаления: красноту (rubor), опухоль (tumor), жар (calor) и боль (dolor).

Позже К. Гален прибавил еще один признак — нарушение функции (functio laesa). Попытки понять сущность воспа­ления, его место в патологии не прекращаются до сих пор. Еще гол­ландский врач XVII в. Г. Бургав считал, что воспаление — это прежде всего нарушения кровообращения в виде повышения вязкости крови и ее застоя.

Почти 200 лет спустя австрийский патологоанатом К. Рокитанский выделил формы воспаления — катаральное, флегмонозное, гнойное, острое, хроническое.

К имеющейся классификации видов воспаления Р. Вирхов добавил паренхима­тозное воспаление, протекающее внутри ткани без видимого экссу­дата и отделительное (экссудативное) воспаление в виде катарально­го и фибринозного.

Более раз­вернутое определение этому процессу дает крупный отечественный патолог А.М. Чернух: воспаление — это возникшая в ходе эволюции ре­акция живых тканей на местные повреждения; она состоит из слож­ных поэтапных изменений микроциркуляторного русла, системы крови и соединительной ткани, которые направлены в конечном итоге на изоляцию и устранение повреждающего агента и восстановление по­врежденных тканей.

Наиболее полное определение воспалению дал Г.З. Мовэт (1975). Согласно его представлениям, воспаление — это реакция живой ткани на повреждение, заключающаяся в определенных изменениях терминального сосудистого ложа, крови и соединительной ткани, направленных на уничтожение агента, вызывающего поврежде­ние, и на восстановление поврежденной ткани.

Биологический смысл воспаления заключается в отграничении и ликвидации очага повреждения и вызвавших его патогенных факторов, а также в репарации поврежденных тканей.

Воспалительной реакци­ей организм отвечает на воздействия не только многочисленных эк­зогенных, но и эндогенных раздражителей, таких как собственные структуры и продукты обмена веществ, свойства которых измени­лись в результате некроза тканей, или возникшие агрегаты белков крови (например, иммунные комплексы), а также токсичные про­дукты азотистого обмена и т.п. Если сопоставить биологический смысл воспаления и иммунитета, то бросается в глаза общность этих про­цессов в достижении цели: и воспаление, и иммунитет направлены на "очищение" внутренней среды организма от чужеродного фактора или измененного "своего" с последующим отторжением поврежда­ющего фактора и ликвидацией последствий повреждения. Поэтому неудивительно, что между воспалением и иммунитетом существует как прямая, так и обратная связь.

Воспаление — это сложный комплексный процесс, который склады­вается из трех взаимосвязанных реакций — альтерации (повреждения), экссудации и пролиферации.

И только сочетание этих трех реакций позволяет говорить о воспалении, ибо если развивается только повреждение, без экссудации и пролиферации, то это некроз; если происходит лишь экссудация, без альтерации и пролиферации, то имеет место отек тканей; если возникает пролиферация клеток, не сопровождающаяся альтерацией и экссудацией, то скорее всего речь идет об опухолевом процессе.

Сложность заключается и в том, что воспаление, с одной стороны, как общепатологическая реакция организма является патогенетическим звеном очень многих заболе­ваний, а с другой — может выступать в патологии как самостоятель­ная болезнь, сутью которой является само воспаление, требующее соответствующего лечения.

Альтерация порождает комплекс местных биохимических реакций, суть которых заключается в развитии хемоаттракции для привлече­ния в очаг повреждения клеток — продуцентов медиаторов воспале­ния — биологически активных веществ, обеспечивающих химические и молекулярные связи между процессами, протекающими в очаге вос­паления. Под влиянием этих медиаторов в зоне повреждения осуще­ствляются биохимические и структурные преобразования тканей и их метаболизм, обеспечивающие развитие воспалительной реак­ции. Медиаторы воспаления могут быть клеточными и плазменными. С помощью клеточных медиаторов включается сосудистая реакция, в результате чего в процессе начинают принимать участие плазмен­ные медиаторы воспаления, и в очаг повреждения поступает соот­ветствующий экссудат, содержащий различные биологически актив­ные вещества, а также клетки крови. Все эти реакции направлены на отграничение очага повреждения, фиксацию в нем и уничтожение повреждающего фактора.

Важно подчеркнуть, что при любом виде воспаления в очаг пер­выми приходят полиморфноядерные лейкоциты (ПЯЛ). Их функ­ция помимо отграничения направлена в основном на локализацию и уничтожение патогенного фактора. Роль макрофагов более разно­образна и заключается в отграничении очага воспаления, нейтрали­зации токсинов, индукции иммунных реакций, регуляции разнооб­разных клеточных систем, участвующих в воспалении. При этом возникают многообразные межклеточные взаимодействия, прежде всего между макрофагами и полиморфноядерными лейкоцитами, лимфоцитами, моноцитами, фибробластами; в свою очередь между всеми этими и другими клетками экссудата, тканей и сосудов также развиваются соответствующие взаимодействия. Так, макрофаги тес­но связаны с ПЯЛ и с помощью фагоцитоза помогают очищать поле воспаления от патогенных раздражителей. Однако их способность убивать микробы менее выражена, чем у ПЯЛ. Известно, например, что при хронической гранулематозной болезни нарушение бактери­цидной функции ПЯЛ не компенсируется гиперплазией макрофа­гов. Если в зоне отграничения очага повреждения мало макрофагов, то гнойное воспаление прогрессирует, а грануляционная ткань раз­вивается очень плохо.

Физиология и морфология острого воспаления. Реакция со стороны тканей на действие по­вреждающего фактора носит фазный характер и проявляется альтерацией, экссудацией и пролиферацией.

Первая фаза воспаления. Альтерация (повреждение) - про­является нарушением структуры и функции биологических мембран, трофики и обмена веществ в тканях. По времени развития она может быть первичной и вторичной. Первичная альтерация - развивается в зоне действия патогенного фактора и характеризуется повреждением кле­точных элементов ткани с последующим освобождением био­логически активных веществ - медиаторов воспаления. Диффузия медиаторов за пределы зоны первичной альтера­ции сопровождается развитием -вторичной альтерации.

Медиаторы воспаления можно разделить на две группы — тканевые (клеточные) и плазменные (гуморальные).

К тканевым медиаторам относятся: 1) гистамин; 2) серотонин; 3) медленно реагирующая субстанция анафилаксии; 4) эозинофильный фактор; 5) фактор, акти­вирующий тромбоциты; 6) простагландины. Они вырабаты­ваются различными клетками — тучными, базофильными и нейтрофильными лейкоцитами, тромбоцитами, макрофагами, лимфоцитами.

Важная роль в развитии воспаления принадлежит тучным клеткам, способным в большом количестве вырабатывать, депонировать в гранулах, а затем секретировать биологиче­ски активные вещества (БАВ). Эти клетки наиболее часто ло­кализуются около мелких сосудов, под эпителием и вблизи желез кожи, в слизистых и серозных оболочках, в капсуле и строме паренхиматозных органов, в лимфоидных органах, перитонеальной жидкости. В зоне воспаления происходит интенсивная дегрануляция тучных клеток и освобождение в окружающую среду разнообразных биологически активных соединений, в частности гистамина, гепарина, фактора акти­вации тромбоцитов и др.

Важная роль в механизмах развития сосудистых и ткане­вых изменений в зоне воспаления отводится также эмигри­рующим лейкоцитам. Они освобождают в зону воспаления комплекс ферментов и биологически активных соединений, которые, с одной стороны, могут оказывать повреждающее действие и усугублять процессы альтерации, а с. другой — обеспечивают развитие местных неспецифических механиз­мов защиты.

Плазменные медиаторы. Основное значение в развитии воспаления имеют тканевые медиаторы гистамин и серотонин. Серотонин увеличивает прони­цаемость сосудов микроциркуляторного русла (МЦР) и вы­зывает спазм гладкой мускулатуры. Гистамин увеличивает просвет и проницаемость сосудов МЦР, вызывает отек тка­ней и спазм гладких мышц, способствует выделению произ­водных кининовой системы — брадикинина, калликреина. Под влиянием плазменных медиаторов — кининов — в зоне воспаления происходит снижение тонуса сосудов с расшире­нием их просвета и повышением проницаемости, стимулиру­ются процессы экссудации, эмиграции лейкоцитов, т. е. воз­никают характерные для воспаления сосудистые изменения, появляется чувство боли.

Вторая фаза воспаления. Экссудация - развивается вслед за альтерацией и выбросом медиаторов.

Реакция микроциркуляторного русла и нарушение реологи­ческих свойств крови. Вначале происходит спазм сосудов - кратковременная и необязательная реакция в зоне альтера­ции. Это всегда кратковременное явление, поскольку медиаторы (норадреналин, адреналин) очень быстро инактивируются.

Затем наступает артериальная гиперемия — увеличение кровенаполнения воспалительного очага за счет возрастания притока крови. Внешними признаками артериальной гипере­мии являются покраснение очага воспаления, повышение температуры тела, увеличение тургора ткани. Микроскопиче­ски обнаруживается умеренное расширение артериол, венул, увеличение числа функционирующих капилляров и объемной скорости кровотока, адекватное усиление лимфооттока. В период артериальной гиперемии имеет место улучшение оксигенации тканей и соответственно активация обменных процессов.

При веноз­ной гиперемии наблюдаются сгущение и повышение вязкости крови вследствие выхода ее жидкой части в воспаленную ткань; происходят изменение белкового состава плазмы кро­ви, активация системы гемостаза, образование микротром­бов, набухание эндотелиальных клеток, краевое стояние лей­коцитов и агрегация эритроцитов. Исходом венозной гиперемии является стаз — полная остановка кровотока в МЦР.

Повышение проницаемости стенок сосудов микроциркуляторного русла. Способствует экссудации в ткани жидких час­тей плазмы и эмиграции клеток крови.

Экссудация жидкой части крови. Это выход жидкой части крови из сосудистого русла в зону воспаления. Один из при­знаков венозной гиперемии, определяет характер тканевых изменений в очаге воспаления.

Эмиграция клеток крови. Это выход клеток крови за пре­делы сосудистой стенки в зону альтерации, начинается спустя несколько часов с момента действия повреждающего фактора с интенсивной эмиграции нейтрофилов и других сегментоядерных лейкоцитов, затем — моно­цитов и лимфоцитов.

Нейтрофильные лейкоциты очищают зону воспаления от инфекционных возбу­дителей острого воспалительного процесса.

Эмигрировавшие в зону воспаления эозинофилы также способны фагоцитировать белки, иммунные комплексы. Базофильные лейкоциты обла­дают способностью к фагоцитозу, но она довольно низкая. В зоне инфекционного и аллергического воспаления возникает реакция дегрануляции базофилов с выделением медиаторов воспаления — гистамина и гепарина.

Моноциты превра­щаются в тканевые макрофаги, или А-клетки. Накопление макрофагов в зоне воспаления происходит за счет эмиграции моноцитов из кровеносного русла, а также за счет мобилиза­ции тканевых макрофагов. Макрофаги обеспечивают фагоцитоз не только инфекционных возбудителей воспалительного про­цесса, но и клеточного детрита, тем самым очищая зону вос­паления и подготавливая ее к последующему заживлению.

Интенсивная эмиграция лимфоцитов в зону воспаления начинается после эмиграции гранулоцитов и моноцитов. Стимулированные лимфоциты выделяют БАВ — лимфокины, обеспечивающие развитие реакций гиперчувствительности клеточного типа, а также принимают участие в регуляции процессов пролиферации, так как фрагменты ДНК и РНК лимфоцитов стимулируют митотическую активность клеток и их дифференцировку. Однако основная функция В- и Т-лимфоцитов в зоне инфекционного воспалительного процесса и за его пределами заключается в обеспечении спе­цифических иммунологических механизмов зашиты.

Фагоцитоз. Образование экссудата и воспалительного клеточного ин­фильтрата. Выпот жидкой части крови с лейкоцитами, эрит­роцитами ведет к образованию в тканях воспалительной жидкости — экссудата. Скопление в тканях клеток экссудата, а не жидкой его части, называется инфильтратом.

Третья фаза воспаления. Пролиферация — завершающая фаза развития воспаления, обеспечивающая регенерацию тканей на месте очага повреждения. В этой фазе в очаге воспаления происходит размножение клеток крови и соединительной ткани. Последние осуществляют фибриллогенез — образуется рубец.

При размножении клеток в очаге воспаления происходят дифференцировка и трансформация: камбиальные мезенхимальные клетки дифференцируются в фибробласты, В-лимфоциты — в плазматические клетки, моноциты — в гистиоциты и макрофаги, которые в свою очередь могут быть источни­ком образования эпителиоидных и гигантских клеток. В про­цессе пролиферации принимают участие также камбиальные эпителиальные клетки, в результате чего могут образовы­ваться полинозные разрастания. Из гематогенных клеток, которые принимают участие в воспалении, не трансформи­руются в другие формы Т-лимфоциты и нейтрофилы. По­следние вообще погибают, исчерпав свои функции.

Процессы пролиферации стимулируются разнообразными по химической природе веществами, в частности низкомолекулярными пептидами — продуктами распада тканей, трефонами — "осколками" нуклеиновых кислот, освобождающихся при распаде лимфоцитов, действием умеренных концентраций ионов водорода, медиаторами воспаления — гистамином, серотонином, кининами, лейкотриенами. Миогенный эффект на различ­ные клеточные элементы оказывают и полиамины, например спермин. Продуцируемый макрофагами эндотелиальный хемотаксический фактор индуцирует направленное врастание капил­ляров в грануляционную ткань. Макрофагальные монокины стимулируют пролиферацию эндотелиоцитов, фибробластов, миграцию их в очаг воспаления, а также синтез фибробластами основного межклеточного вещества.

При развитии воспаления аллергической природы стиму­ляторами пролиферации являются иммуноглобулины классов G и М, которые активируют митоз различных клеточных элементов в зоне воспалительных аллергических реакций гу­морального типа. При развитии воспалительных реакций гиперчувствительности замедленного (клеточного) типа в роли стимуляторов пролиферации лимфоидных элементов выступают лимфокины — медиаторы аллергии, продуцируе­мые специализированными Т-лимфоцитами.

Важным регулятором процессов пролиферации в зоне воспа­ления являются кейлоны — растворимые гликопротеиды с моле­кулярной массой около 40 000 Д. Кейлоны продуцируются зре­лыми клеточными элементами различных органов и тканей, об­ладают способностью тормозить активность ферментов, обеспечивающих процессы репликации ДНК и митотическую активность клеток. Как известно, в зоне альтерации в связи с некрозом и дистрофией заметно уменьшается коли­чество зрелых клеток, способных продуцировать кейлоны. Уменьшение количества выработки тормозящих факторов спо­собствует активации синтеза структурных и ферментных белков в клетках и соответственно стимуляции митотической активно­сти клеток.