Первичная и вторичная альтерация в очаге воспаления; причины и механизмы возникновения; значение в развитии воспалительной реакции.

27. Изменения обмена веществ и физико-химические сдвиги в воспалительном очаге. Причины и механизмы возникновения; значение в развитии воспаления.

Биологич.смысл изменений обмена веществ заключается в энер­гетическом и пластическом обеспечении процессов, протекающих в очаге воспаления. На начальном этапе воспаления в тканях преобла­дают реакции катаболизма, а при активации процессов пролиферации начинают доминировать анаболические реакции. Изменения метабо­лизма в существенной мере регулируются медиаторами воспаления. В очаге воспаления, а нередко и в организме в целом, происходит перестройка всех видов обмена веществ: углеводного, белкового, жи­рового и водно-солевого, что приводит к физико-химическим измене­ниям в очаге воспаления.

Углеводы

=Активируются гликогенолиз и гликолиз, обеспечивающие увели­чение выработки макроэргических соединений.

=Под влиянием разобщителей окисления и фосфорилирования нарушается образование АТФ в цикле Кребса и энергия выделя­ется в виде тепла.

=Гликолиз в условиях гипоксии в очаге воспаления переходит на анаэробный путь, следствием чего является накопление избытка лактата и пирувата, которые формируют метаболический аци­доз.

=Возобновление оксигенации тканей, как правило, сопровождает­ся нормализацией энергетического обеспечения клеточных про­цессов.

Липиды

=Усиливаются липолиз (он сопровождается накоплением свобод­ных ВЖК) и деструкция липидов за счёт интенсификации реак­ций СПОЛ (с образованием перекисей и гидроперекисей липи­дов, кетокислот).

=В связи с накоплением в клетках свободных ВЖК отмечаются их разобщающий эффект и снижение эффективности тканево­го дыхания в митохондриях. ВЖК обладают также детергентным действием (см. раздел «Повреждение мембран», глава 4).

=Накопление избытка кетокислот (ацетоуксусной, (З-оксимасля-ной, р-кетоглутаровой и других) вследствие нарушения окисле­ния ВЖК обусловливает ацидоз и вторичную альтерацию в очаге воспаления.

=Образующаяся в избытке арахидоновая кислота служит субстра­том для образования Пг, тромбоксанов и лейкотриенов.

Белки

=Активируется протеолиз, продукты которого служат субстратом синтеза клеточных компонентов взамен повреждённых.

-Развиваются иммунные (в том числе — иммунопатологические) реакции (в связи с денатурацией белков как собственных погиб­ших клеток, так и флогогенного агента). Включение клеточных и гуморальных механизмов иммунитета обеспечивает обнаруже­ние, деструкцию и элиминацию антигенно чужеродных структур.\

Ионы и вода

-Расстраивается энергетическое обеспечение селективного пере­носа катионов и снижается активность катион-зависимых мем­бранных АТФаз (Ма⁺,К⁺-АТФазы, Са²⁺,Мё²⁺-АТФазы). Это вы­зывает нарушение формирования МП и ПД, развитие стойкой деполяризации мембран возбудимых клеток (например, кардио-миоцитов и нейронов).

-Нарушается вне- и внутриклеточное соотношение между отдельны­ми ионами. Происходит потеря клеткой К⁺, М§²⁺ и накопление их в межклеточной жидкости. В клетку поступают Ыа⁺ и Са²⁺.

-Высвобождается дополнительное количество катионов (К⁺, №⁺, Са²⁺, железа, цинка) при гидролизе солей и поступлении боль­шого количества Са²⁺ из повреждённых внутриклеточных депо (митохондрий и цистерн эндоплазматической сети).

-Значительно увеличивается осмотическое давление внутри клеток и их органелл, что сопровождается перерастяжением и разрывом их мембран

.Физико-химические изменения

•==Метаболический ацидоз в очаге воспаления обусловлен накоплени­ем избытка различных кислот: молочной, пировиноградной, ами­нокислот, ВЖК и КТ.

==Механизмы развития: нарушение удаления из очага воспаления образующихся в большом количестве кислых продуктов метабо­лизма. Это вызывает истощение буферных систем (бикарбонат-ной, фосфатной, белковой) клеток и межклеточной жидкости.\

==Последствия:Повышение проницаемости мембран, в том числе лизосом, что приводит к выходу гидролаз в цитозоль и межклеточное вещество. Повышение проницаемости стенок сосудов за счёт усиления неферментного и ферментного гидролиза компонентов меж­клеточного матрикса, включая базальные мембраны.Формирование ощущения боли в очаге воспаления в связи с раздражением и повреждением чувствительных нервных окончаний в условиях избытка Н⁺.Изменения чувствительности рецепторов клеток (в том чис­ле — стенок сосудов) к регуляторным факторам (нейромедиа-торам, гормонам, медиаторам воспаления), что сопровождает­ся расстройством регуляции тонуса сосудистой стенки.

• Гиперосмия — повышенное осмотическое давление в регионе вос­паления. Обусловлено накоплением большого количества ионов и низкомолекулярных соединений.

Механизмы развития: повышенное ферментативное и нефермен­тативное разрушение макромолекул, усиленный в условиях аци­доза гидролиз солей и выделение осмотически активных соеди­нений из повреждённых клеток.

Последствия: гипергидратация очага воспаления, стимуляция эмиграции лейкоцитов, изменение тонуса стенок сосудов, фор­мирование чувства боли.

• Гиперонкия — повышенное онкотическое давление в ткани при ее воспалении.

Механизмы развития: увеличение концентрации белка в очаге воспаления в связи с усилением ферментативного и нефермента­тивного гидролиза пептидов и выход белков (в основном — аль­буминов) из крови в очаг воспаления в связи с повышением про­ницаемости сосудистой стенки.

Последствия: развитие отёка в очаге воспаления.

• Изменение поверхностного заряда клеток (как правило, снижение). Обусловлено нарушением водно-электролитного баланса в воспа­ленной ткани.

Механизмы развития: нарушение энергообеспечения трансмемб­ранного переноса ионов и развитие электролитного дисбаланса.

Последствия: изменение порога возбудимости клеток, потенци­рование миграции фагоцитов за счёт электрокинеза; стимуляция кооперации клеток в связи со снижением величины отрицатель­ного поверхностного их заряда, нейтрализацией его или даже пе­резарядкой.

• Изменения коллоидного состояния межклеточного вещества и гиало-плазмы клеток в очаге воспаления.

Механизмы развития:Ферментативный и неферментативный гидролиз макромоле­кул (гликозаминогликанов, белков, протеогликанов)

Фазовые изменения микрофиламентов, облегчающие перо их состояния из геля в золь и наоборот.

Последствия (основное): увеличение тканевой проницаемости.

• Уменьшение поверхностного натяжения клеточных мембр Обусловлено изменениями структуры молекул плазмолеммы.

Механизмы развития: воздействие на клеточные мембраны з? чительного количества поверхностноактивных веществ (фосф липидов, ВЖК, К⁺, Са²⁺).

Последствия: облегчение подвижности клетки и потенцирован адгезии клеток при фагоцитозе.

28. Изменения кровообращения в очаге воспаления, их стадии, механизмы и значение.

Динамика сосудистых реакций и изменения кровообращения при развитии В. стереотипна: вначале возникает кратковременный рефлекторный спазм артериол и прекапилляров с замедлением кровотока, затем, сменяя друг друга, развивается артериальная и венозная гиперемия, престаз и стаз – остановка кровотока.

Просвет сосудов, крово- и лимфообращение в очаге воспаления изменяются с момента возникновения и в течение всего процесса воспаления. При этом, в разных его участках и на разных этапах оно, как правило, имеет разный характер.

♦ Ишемия является результатом спазма мышц артериол и прекапилляров за счёт рефлекторного (в ответ на боль) выделения нейромедиаторов (норадреналин). Внешние проявления: бледность, некоторое уменьшение объёма и температуры тканей. Продолжительность - от нескольких секунд до нескольких минут, так как норадреналин быстро расщепляется ферментативными системами.

Артериальная гиперемии я является результатом образования в очаге В. большого количества вазоактивных веществ – медиаторов В., которые подавляя автоматию гладкомышечных элементов стенки артериол и прекапилляров, вызывают их расслабление. Это приводит к увеличение притока артериальной крови, ускоряет ее движение, открывает ранее не функционировавшие капилляры, повышает в них давление. Кроме того, приводящие сосуды расширяются в результате “паралича” вазоконстрикторов и доминирования парасимпатических влияний на стенку сосудов, ацидоза, гиперкалийионии, снижения эластичности окружающей сосуды соединительной ткани.

Венозная гиперемия возникает вследствие действия ряда факторов, которые можно разделить на три группы: 1) факторы крови, 2) факторы сосудистой стенки, 3) факторы окружающих тканей. К факторам, связанным с кровью, относится краевое расположение лейкоцитов, набухание эритроцитов, выход жидкой части крови в воспаленную ткань и сгущение крови, образование микротромбов вследствие активации фактора Хагемана и уменьшении содержания гепарина.

Влияние факторов сосудистой стенки на венозную гиперемию проявляется набуханием эндотелия, в результате чего просвет мелких сосудов еще больше суживается. Измененные венулы теряют эластичность и становятся более податливыми сдавливающему действию инфильтрата. И, наконец, проявление тканевого факторов состоит в том, сто отечная ткань, сдавливая вены и лимфатические сосуды, способствует развитию венозной гиперемии.

С развитием престатического состояния наблюдается маятникообразное движение крови – во время систолы она движется от артерий к венам, во время дистолы – в противоположном направлении. Наконец, движение крови может полностью прекратиться и развивается стаз, следствием которого могут быть необратимые изменения клеток крови и тканей.

Стаз - временное прекращение тока крови и лимфы в сосудах микроциркуляторного русла. Развивается вследствие значительного сдавления венул отёчной тканью и развитием в них сладж-феномена.

♦ Нормализация регионарного кровотока происходит по мере завершения.

29. Явления экссудации и эмиграции при воспалении, их механизмы и значение.

Экссудация — процесс выхода плазмы и форменных элементов крови из сосудов микроциркуляторного русла в ткани и полости тела с образование экссудата.

Экссудат — жидкость, образующаяся при воспалении и содержащая большое количество белка и форменные элементы кров (в основном лейкоциты).

В организме может образовываться также невоспалительная жидкость- транссудат. Он отличается от экссудата низким содержанием белка, лейкоцитов и других форменных элементов крови.

Причины экссудации: плазморрагии (пассивного выхода плазмы крови в интерстиций) — увеличение сосудистой проницаемости и повы­шение гидростатического давления крови в сосудах микроциркуляторного русла.

Основная причина лейкоцитарной инфильтрации ткани — хемо-и электротаксис лейкоцитов.

• Виды экссудата. Выделяют несколько видов экссудата: серозный, фибринозный, гнойный, гнилостный, геморрагический и катаральный. Вид экссудата определяет название формы острого экссудативного воспаления.

• Значение экссудации. В очаге воспаления процесс экссудации имеет двоякое биологическое значение: адаптивное и патогенное.Адаптивноезначение заключается в фиксации в очаге воспале­ния флогогена и создании оптимальных условий его инактивации и элиминации.Патогенноезначение:сдавление и смещение органов и тканей экссудатом;

• возможно распространение воспалительного процесса в сосед­ние ткани или биологические жидкости (в лимфу, кровь, ликвор и др.);

• образование очагов деструкции ткани при гнойном воспалении.

Патогенное значение:

♦ сдавление и смещение органов и тканей экссудатом;

♦ возможно распространение воспалительного процесса в соседние ткани или биологические жидкости (в лимфу, кровь, ликвор и др.);

♦ образование очагов деструкции ткани при гнойном воспалении.

Эмиграция лейкоцитов - активный процесс их выхода из просвета сосудов микроциркуляторного русла в межклеточное пространство. Процесс эмиграции последовательно проходит этапы роллинга (кра­евого стояния — «качения») лейкоцитов, их адгезии к эндотелию и проникновения через сосудистую стенку, а также — направленного движения лейкоцитов в очаге воспаления

Значение: 1.Фагоцитоз. 2.Синтез и выделение медиаторов воспаления.3.Презентация антигена лимфоцитам.

Позднее значительная часть лейкоцитов, мигрировавших в очаг воспаления, подвергается дистрофическим изменениям и превращается в «гнойные тельца» или подвергается апоптозу. Часть лейкоцитов, выполнив свои функции, возвращается в сосудистое русло и циркулирует в крови.

При значительном повышении проницаемости стенок сосудов микроциркуляторного русла в очаг воспаления «пассивно» выходят также эритроциты и тромбоциты.