Кафедральное пособие по воспалению 2019г

Рис. 13. Гигантская многоядерная клетка инородных тел. Клетка имеет также округлую форму с многочисленными ядрами, но расположенными в хаотичном порядке.

Окраска гематоксилин и эозин.

31

протеолиз и фагоцитоз. Мертвые ткани и микробные клетки фагоцитируются. Одновременно с этим эндотелий капилляров набухает и вследствие разности потенциалов и понижения поверхностного натяжения начинает врастать в фибринозную спайку. Эндотелиальные выросты воссоединяются с такими же выростами у противоположной стороны. Вскоре происходит их канализация – формирование капилляров, по которым начинает циркулировать кровь. Вокруг каждого из них концентрируются лейкоциты и макрофаги. Происходит активация фибробластов, которые вытягиваются в длину и, складываясь в правильные ряды, формируют волокнистую соединительную ткань. Одновременно к пленке фибрина начинают двигаться размножающиеся клетки эпидермиса. Размножаясь, клетки эпителия заполняют и «затягивают» дефект. Возникает полное заживление.

Вторичное натяжение (через нагноение) – это заживление раны путем постепенного заполнения раневой полости с гноем грануляционной тканью и последующей эпителизацией, образованием рубца.

Условия, приводящие к заживлению раны вторичным натяжением:

расхождение краев раны, наличие дефекта тканей;

значительное натяжение краев раны;

наличие гематом, инородных тел и очагов некроза;

наличие в ране инфекционного процесса;

нарушение пластической и регенеративной способности тканей при некоторых заболеваниях (гипо- и авитаминозы, белковое голодание, сахарный диабет, анемия, туберкулез, сифилис и др.).

Этот вид заживления наблюдается при инфицированных операционных

иогнестрельных ранах, когда рана не может быть первично склеенной выпавшим фибрином. В этих случаях рана постепенно заполняется новой молодой соединительной тканью, богатой капиллярами. Грануляционная ткань образуется за счет размножения гистиоцитов и фибробластов, со стороны здоровой ткани в нее врастают кровеносные сосуды. С течением времени сосуды запустевают, клетки постепенно разрушаются, рубец остается видимым многие годы.

Регуляция пролиферации. Процесс пролиферации находится под сложным нейро-гуморальным контролем.

Длительность течения отдельных фаз воспаления (в том числе раневого процесса) определяется целым рядом различных факторов, среди которых основное значение имеют характер повреждения, состояние реактивности организма и выбор метода лечения.

1. Первым и важнейшим стимулом для регенерации является повреждение. Именно продукты поврежденной ткани (протеазы, полипептиды, низкомолекулярные белки) выполняют роль стимуляторов размножения клеток. Уже через 2 часа после повреждения в гистиоцитах рыхлой соединительной ткани, а затем в лейкоцитах и фибробластах возникает активирование окислительно-восстановительных ферментов и гидролаз.

32

Активация этих веществ вызывает увеличение расщепления белка, освобождает липиды (лецитин, жирные кислоты), которые понижают поверхностное натяжение в регенерирующих клетках. Усиление гликолиза в растущих клетках сопровождается накоплением молочной и пировиноградной кислот и приводит к тканевому ацидозу. Это стимулирует выброс из лейкоцитов и тканевых базофилов медиаторов, вызывающих расширение сосудов, что улучшает поступление новых порций стимуляторов роста.

2.Другим важным фактором заживления и регенерации являются лейкоциты и продукты их распада. Эти продукты имеют собирательное название – «трефоны» (от греч. trephos – «питаю»). Активные лейкоциты выделяют вещества, стимулирующие регенерацию: макрофаги – фактор активации фибробластов, нейтрофилы – лейкоцитарный фактор роста. Установлено стимулирующее влияние одной растущей клетки на другую, что определяется особыми веществами – «десмонами» (от греч. desmos – «ткань»).

Макрофаги являются основными клетками, регулирующими процесс пролиферации, так как:

являются основными источниками фактора роста фибробластов, стимулирующего пролиферацию фибробластов и синтез коллагена;

секретируют ИЛ-1 и фибронектин, которые усиливают экспрессию интегринов, привлекающих фибробласты и лимфоциты в очаг воспаления;

могут сами трансформироваться в фибробласты;

стимулируют пролиферацию эндотелиальных и гладкомышечных клеток

сосудистой стенки, синтез базальной мембраны и, таким образом, новообразование микрососудов.

Угнетение или стимуляция макрофагов соответственно усиливает или ослабляет пролиферацию. Макрофаги и лимфоциты могут высвобождать цитокины, не только стимулирующие, но и угнетающие фибробласты. Влияя на фибробласты, они ослабляют или усиливают развитие грануляционной ткани в очаге гнойного воспаления.

Группу веществ, способных тормозить клеточное деление, называют кейлонами. Группу веществ, усиливающих пролиферацию, называют антикейлонами(стимуляторы деления).

3.Значение в регуляции регенерации имеют железы внутренней секреции. Так, тиреоидэктомия снижает регенерирующую способность тканей, а введение гормонов щитовидной железы стимулирует заживление. Удаление поджелудочной железы и кастрация приводят к замедлению заживления ран и переломов. Минералокортикоиды (альдостерон) стимулируют, глюкокортикоиды (кортизол, кортикостерон) угнетают регенерацию.

Эффекты глюкокортикоидов:

уменьшают количество базофилов и эозинофилов;

33

снижают активность фермента гистидинкарбоксилазы (фермент, обеспечивающий образование гистамина); повышают активность гистаминазы (фермент, разрушающий гистамин); снижают образование серотонина;

стабилизируют мембраны лизосом; инактивируют кислую фосфатазу, рибонуклеазу и другие ферменты лизосом;

снижают энергетический потенциал клеток;

ограничивают деление клеток; уменьшают подвижность фагоцитов;

снижают проницаемость стенок сосудов;

повышают тонус мелких артериол и венул;

тормозят рост соединительной ткани;

ингибируют синтез антител;

тормозят выработку и активность простагландинов.

4.Состояние нервной системы оказывает значительное влияние на регенерацию и репаративные процессы. Разрушение вентромедиальных ядер гипоталамуса вызывает угнетение процессов заживления ран и приживление трансплантантов. Экспериментальная перерезка или травма смешанных периферических нервов вызывают резкие нервнодистрофические явления. Одним из выражений этого влияния является образование незаживающих трофических язв. Замедление процессов регенерации в данном случае вызывается нарушением трофического влияния нервной системы и сосудодвигательными расстройствами в денервированной ткани.

5.Эндогенные опиаты обладают иммуномодулирующим и регенераторным действием (еще хирург наполеоновской армии Ляррей отметил, что «...раны победителей заживают быстрее»).

6.С увеличением возраста регенерирующая способность всех тканей понижается. При этом особое значение имеет состояние реактивности организма.

7.Большое влияние на регенерацию оказывают особенности питания организма. При голодании регенерация хотя и происходит, но значительно ослаблена. Особое значение имеют полноценное белковое питание и витамины, в частности С и А.

Морфология пролиферативного воспаления

Пролиферативное (продуктивное воспаление). Характеризуется преобладанием пролиферации клеточных элементов. Главными его признаками являются инфильтрация тканей мононуклеарными клетками (особенно макрофагами), лимфоцитами, плазматическими клетками, пролиферация фибробластов, нарастающий склероз, выраженная в той или иной степени деструкция тканей. Явления экссудации отходят на второй план.

Интерстициальное (межуточное) воспаление. Характеризуется образованием диффузного воспалительного клеточного инфильтрата в

34

строме органов (миокарда, печени, почек). Инфильтрат представлен полиморфными клетками гематогенной и гистиогенной природы - лимфоцитами, гистиоцитами, плазматическими клетками, эозинофилами, тучными клетками (рис. 7). В исходе интерстициального воспаления разрастается соединительная ткань (склероз) (рис. 8), а при некоторых заболеваниях развивается цирроз.

Гранулематозное воспаление. Характерно образование гранулём, возникающих в результате пролиферации и трансформации способных к фагоцитозу клеток. Хроническое гранулематозное воспаление возникает, если по каким-либо причинам из организма не могут быть удалены повреждающие факторы. Морфогенез гранулём состоит из следующих стадий:

накопление в очаге повреждения моноцитарных фагоцитов;

созревание моноцитов в макрофаги и образование макрофагальной гранулёмы (рис. 9);

трансформация макрофагов в эпителиоидные клетки и образование эпителиоидноклеточной гранулёмы (рис. 10);

слияние эпителиоидных клеток, образование гигантских многоядерных клеток(клеток Пирогова–Лангханса) или инородных тел, возможное образование гигантоклеточной гранулёмы (рис. 11, 12, 13).

Таким образом, при гранулематозном воспалении могут возникать макрофагальная, эпителиоидноклеточная и гигантоклеточная гранулёмы.

Воспаление вокруг паразитов и инородных тел. Характерна продуктивная воспалительная реакция, направленная на отграничение раздражителей от окружающих тканей соединительнотканной капсулой, так как они не могут быть фагоцитированы и элиминированы. Ряд инородных тел (например, остатки шовного материала после операции) может быть уничтожен в процессе продуктивного воспаления с помощью макрофагов и гигантских клеток. Процесс заканчивается образованием рубца. Инфильтрат вокруг животных паразитов, помимо перечисленных клеток, обычно содержит эозинофильные гранулоциты. Нередко происходит петрификация погибших животных паразитов (трихинелл, цистицерков).

Воспаление с образованием полипов и остроконечных кондилом

Гиперпластические (гиперрегенераторные) разрастания — продуктивное воспаление в строме слизистых оболочек. На фоне пролиферации клеток стромы наблюдают скопление эозинофилов, лимфоцитов, гиперплазию эпителия слизистых. При этом возникают полипы воспалительного происхождения — полипозный колит и т.п. Гиперпластические разрастания бывают также на границе плоского или призматического эпителия и слизистых оболочек в результате постоянного раздражающего действия их отделяемого, например, в прямой кишке или женских наружных половых органах. При этом происходит мацерация плоского эпителия, а в строме возникает хроническое продуктивное воспаление, приводящее к разрастанию стромы, эпителия и образованию остроконечных кондилом. Наиболее часто они бывают вокруг заднего прохода и наружных половых органов, особенно у женщин.

35

Клиника воспаления

Клинические проявления воспаления подразделяют на местные (локальные) и общие. Местные признаки воспаления были описаны еще Гиппократом и Галеном, они представлены в таблице 3.

Общие проявления воспаления (синдром ответа «острой фазы» воспаления или системный ответ воспаления) возникают в том случае, если

36

в воспалительный процесс вовлекается значительный объем ткани. Появление системных воспалительных реакций означает, что местная защита не справилась с патогеном и требуется включение ответа со стороны целостного организма. В развитии ответа острой фазы участвуют многие системы: иммунная, нервная, эндокринная, сердечно-сосудистая, кроветворная.

Механизм развития системного ответа воспаления обусловлен поступлением в кровь из очага воспаления цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-α), которые секретируются активированными макрофагами, ПМЯЛ, лимфоцитами, ретикулярными фибробластами, эндотелиальными клетками в значительных концентрациях. При этом они распространяются с током крови по организму.

Общие признаки воспаления подразделяют на:

а) клинические: снижение аппетита, лихорадка, интоксикация; б) лабораторные: лейкоцитоз, диспротеинемия, ускорение СОЭ, изменение

концентрации БОФ и др.

Для системного ответа воспаления характерны неспецифичность и универсальность – сходный комплекс реакций развивается вне зависимости от причин, вызывающих воспаление, локализации и др.

Степень выраженности ответа острой фазы зависит от:

степени повреждения,

выраженности воспаления,

особенностей индивидуальной реактивности организма.

Развитие ответа «острой фазы» воспаления инициируется и

регулируется целым рядом медиаторов. Большинство из них выделяются непосредственно в очаге воспаления активированными макрофагами, лимфоцитами, фибробластами, а также другими клетками. Медиаторы воспаления могут оказать как местное, так и общее воздействие.

Условно факторы, регулирующие системный ответ воспаления, можно разделить на три группы:

1.провоспалительные цитокины (семейство ИЛ-1 и ИЛ-6, ИФ-γ и др.),

2.гормоны надпочечников (глюкокортикоиды, катехоламины),

3.факторы роста (инсулин, факторы роста гепатоцитов, фибробластов, тромбоцитов и др.).

Вобычных условиях продукция цитокинов незначительна и предназначена для поддержания взаимодействия между клетками. Она резко возрастает при воспалении в связи с активацией клеток, вырабатывающих их. Цитокины, участвующие в формировании ответа «острой фазы» воспаления, взаимодействуют друг с другом по агонистическому или антагонистическому принципу: как провоспалительные, так и противовоспалительные (см. выше).

Цитокины образуют своего рода коммуникационную сеть. В общих чертах можно представить, что цитокины действуют как первичные стимуляторы экспрессии генов, приводящих к синтезу медиаторов воспаления и образованию рецепторов для БАВ. Гормоны надпочечников и факторы роста являются модуляторами действия цитокинов. Спектр клеток-

37

мишеней для цитокинов так же широк, как и спектр клеток, продуцирующих сами цитокины.

Симптомы Снижение аппетита – угнетающее действие цитокинов (особенно

ФНОα – кахектина) на центр голода гипоталамуса.

Лихорадка – повышение температуры тела под действием пирогенов. Причинные факторы воспаления (флогогены) являются первичными пирогенами, они подвергаются фагоцитозу, в результате чего фагоциты, активируясь, выделяют вторичные (истинные) пирогены – цитокины, воздействующие на терморегуляторный центр гипоталамуса. Увеличение температуры тела является эффективной защитной реакцией, так как при лихорадке возрастает интенсивность пролиферации лимфоцитов, у ряда бактерий снижается способность к размножению.

Лейкоцитоз – увеличенное содержание лейкоцитов в периферической крови в результате стимуляции гемопоэза или усиленного выхода лейкоцитов из костного мозга.

Антигенстимулированные в зоне воспаления эндотелиальные клетки, макрофаги, фибробласты продуцируют:

гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (КСФ17), активирующий образование гранулоцитов в костном мозге;

гранулоцитарно-макрофагальный фактор (КСФ5), стимулирующий преимущественно активацию моноцитопоэза;

ИЛ-3, секретируемый Т-лимфоцитами, индуцирует образование гранулоцитов, макрофагов, эозинофилов, пролиферацию тучных клеток;

ИЛ-1, ФНОα повышают проницаемость костно-мозгового барьера,

стимулируют выход нейтрофилов из костного мозга, усиливают дегрануляцию лейкоцитов, активируют их оксидазную активность.

Для острого гнойного бактериального и асептического воспаления характерен нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом влево (увеличение количества более молодых, палочкоядерных и юных нейтрофилов). Для хронического воспаления – моноцитоз и лимфоцитоз. Лимфоцитоз также характерен для внутриклеточных инфекций (вирусных и других), аутоиммунных процессов. Эозинофильный лейкоцитоз играет компенсаторную роль при аллергических реакциях и гельминтозах.

Диспротеинемия характеризуется снижением концентрации альбуминов и повышением уровня глобулинов. Альбумины в составе экссудата выходят в очаг воспаления, а фракция глобулинов нарастает за счет активного синтеза иммуноглобулинов.

Одновременно увеличивается синтез белков острой фазы (БОФ) и компонентов системы комплемента в печени.

Основными индукторами синтеза БОФ являются провоспалительные цитокины: ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-11, ИФ-γ, ФНОα.

Особенностью большинства белков «острой фазы» является

38

неспецифичность их синтеза и зависимость их концентрации в крови от активности и стадии воспалительного процесса.

Белки острой фазы обладают различной биологической функцией, способствуют фагоцитозу, оказывают антитоксический, бактериостатический эффект. Один и тот же белок по своим функциональным свойствам может относиться сразу к нескольким группам (таблица 4).

Таблица 4

Роль БОФ в острофазовом ответе

Ингибиторы воспаления

Репараторы

Появление и изменения уровней белков острой фазы в крови применяется для диагностики воспаления в качестве биомаркеров (С- реактивный белок, фибриноген, церуллоплазмин, сывороточный амилоид, антитрипсин, лактоферрин и др.).

Повышение СОЭ развивается за счет диспротеинемии, которая приводит к снижению величины отрицательного заряда мембраны эритроцита за счет адсорбции на ее поверхности различных макромолекул (в том числе глобулинов). Это повышает способность эритроцитов к агрегации и увеличению оседания.

Сдвиг ионного состава плазмы крови – наблюдается снижение уровня ионов железа, повышение уровня ионов цинка. Белки «острой фазы» оказывают мощное бактерицидное и бактериостатическое воздействие на целый ряд микроорганизмов вследствие связывания железа, необходимого для размножения бактерий. Повышение уровня цинка стимулирует работу иммунной системы.

Воспаление является стрессорным фактором для организма, поэтому при ответе «острой фазы» происходят сдвиги в нервной и эндокринных системах, характерные для развития общего адаптационного синдрома

(стресса). Активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы

приводит к повышению в крови концентрации противовоспалительных гормонов.

Усиление свертываемости крови происходит в результате экспрессии эндотелиоцитами тканевого фактора под действием ИЛ-1, ФНОα. При этом происходит активация всех протеолитических систем плазмы крови: свертывающей, фибринолиза, калликреин-кининовой и комплемента.

предупреждает кровотечение, способно блокировать флогогенный агент, образовывать фибриновую пленку и локализовать очаг воспаления, а также заполнять образовавшиеся дефекты пластическим материалом и стимулировать пролиферацию.

В острую фазу тяжелых воспалительных процессов может развиться и генерализованная экспрессия тканевого фактора эндотелиоцитами и макрофагами, и активация свертывания крови с образованием в микроциркуляторном русле множества микротромбов и агрегатов клеток крови, блокирующих кровообращение в органах, вызывающих в них развитие гипоксии и глубокие дистрофические изменения. Вслед за интенсивным свертыванием крови из-за усиленного потребления тромбоцитов, плазменных факторов свертывания крови и фибрина

40