24. Воспаление: определение и биологическая сущность, этиология, терминология, классификация и исходы воспаления.

Воспаление - комплексная местная сосудисто-мезенхимальная реакция на повреждение ткани, направленная на уничтожение агента, вызвавшего это повреждение, и на восстановление поврежденной ткани. Воспаление - реакция, выработанная в ходе филогенеза, которая имеет защитноприспособительный характер.

Еше в конце XIX в. выдающийся биолог И.И. Мечников (1845-1916) считал, что воспаление - приелособительная и выработанная в ходе эволюции реакция организма. Одно из важнейших ее проявлений - фагоцитоз микрофагами и макрофагами патогенных агентов и обеспечение таким образом выздоровления организма. Репаратионая функция воспаления для И.И. Мечникова была сокрыта. Подчеркивая защитный характер воспаления, он в то же время полагал, что целительная сила природы - воспалительная реакция - это приспособление, не достигшее еще совершенства. По мнению И.И. Мечникова, доказательство этого - частые болезни, сопровождаемые воспалением, и иногда смерть.

Позднее патолог И.В. Давыдовский (1887-1968), рассматривая патоло-гические процессы с точки зрения значения для человека как биологиче-ского вида, показал их совершенство и приспособительную роль. Человек обладает всеми приспособительными реакциями вида, кроме того, каждый индивид имеет свои собственные реакции, обусловленные полом, возрас-том, реактивностью, другими заболеваниями. При этом видовые реакции преобладают над индивидуальными. И с этих позиций видовые реакции, в том числе и воспаление, - совершенные и целесообразные процессы.

И если люди иногда умирают от воспаления, что случается неизмеримо реже, чем выздоровление, то виновно в этом не воспаление как совершенная приспособительная реакция, а индивидуальные особенности больного.

Этиология воспаления

Вызывающие воспаление факторы - биологические,

•физические

(в том числе травматические) и химические, по происхождению они могут быть эндогенными или экзогенными.

Среди биологических факторов наибольшее значение имеют вирусы, бак-терии, риккетсии, грибы и животные паразиты. Биологические причины воспаления - циркулирующие в крови антитела и иммунные комплексы, которые состоят из антигена, антител и компонентов комплемента, причем антиген может быть и немикробной природы.

Физические факторы, вызывающие воспаление, - лучевая и электриче-ская энергия, высокие и низкие температуры, различного рода травмы.

Химические факторы воспаления - различные химические вещества, токсины и яды.

Воспаление определяется не только действием того или иного этиологи-ческого фактора, но и особенностью реактивности организма.

ТЕРМИНОЛОГИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВОСПАЛЕНИЯ

Наименование воспаления той или иной ткани (органа) принято состав-лять, прибавляя к латинскому либо греческому названию органа или ткани окончание -itis, а к русскому -

- ит. Так, воспаление плевры - pleuritis -

плеврит, воспаление почки - nephritis - нефрит, воспаление десен -

Fingivitis - гингивит и т.д. Воспаление некоторых органов имеет особые названия. Воспаление зева - ангина (от греч. ancho - душу, сдавливаю), воспаление легких - пневмония. Воспаление полостей тела со скоплением в них гноя - эмпиема (например, эмпиема плевры), гнойное воспаление волосяного фолликула с прилежащей сальной железой и тканями - фурункул (от лат. furiare - приводить в ярость).

Классификация учитывает характер течения воспаления и морфологи-ческие его формы. По преобладанию экссудативной или пролиферативной фазы воспалительной реакции выделяют экссудативное и пролиферативное (продуктивное) воспаление, а также по характеру течения - острое, подос-трое, хроническое иммунное воспаление.

INROSIT

Из острых морфологических форм воспаления ранее выделяли альтера-тивное воспаление, при котором преобладала альтерация (некротическое воспаление), а экссудация и пролиферация были крайне слабы или вообще не выражены. Концепцию альтеративного воспаления создал немецкий патологоанатом Р. Вирхов (1821-1902), который исходил из своей «нутри-тивной теории» воспаления, которая оказалась ошибочной. Он называл альтеративное воспаление паренхиматозным. В настоящее время суще-ствование этой формы воспаления отрицают патологи на том основании, что при альтеративном воспалении отсутствует сосудисто-мезенхимальная реакция (экссудация и пролиферация), которая и составляет сущность воспалительной реакции.

25.Морфология и патогенез воспаления, медиаторы воспаления, клетки в очаге воспаления, фазы воспаления. Альтеративное воспаление.

Морфология и патогенез воспаления

Воспаление проявляется образованием микроскопического очага или обширного участка повреждения диффузного характера. Иногда воспаление возникает в системе тканей - это системное воспаление: ревма-тические болезни при системном воспалении соединительной ткани, системные васкулиты, генерализованная воспалительная реакция. Иногда провести грань между локализованным и системным воспалением бывает затруднительно.

Воспаление развивается на территории гистиона и состоит из последовательных фаз: альтерации, экссудации, пролиферации гематогенных, гисти-огенных и паренхиматозных клеток (эпителия)

Альтерация

Альтерация, или повреждение ткани,

- инициальная фаза воспале-

ния, пусковой механизм, определяющий кинетику воспалительной реак-ции. Фаза проявляется различного вида дистрофией и некрозом. В эту фазу происходит выброс медиаторов воспаления - биологически активных веществ, обеспечивающих химические и молекулярные связи между про-цессами, протекающими в воспалительном очаге. В организме существуют медиаторы клеточного (тканевого) и плазменного (гуморального) про-исхождения. Кроме того, существует система антимедиаторов воспаления, предупреждающих избыточное накопление или прекращающих действие медиаторов.

Медиаторы клеточного происхождения связаны с эффекторными клет-ками, к которым относятся лаброциты (тканевые базофилы), базофильные лейкоциты, которые выбрасывают гистамин, серотонин, медленно реаги-рующую субстанцию анафилаксии; тромбоциты, продуцирующие, помимо гистамина, серотонина и простагландинов, лизосомные ферменты; полиморфно-ядерные лейкоциты, богатые лейкокинами, лизосомными фер-ментами, катионными белками и нейтральными протеазами. Медиаторами воспаления продуцируются и клетки иммунных реакций - макрофаги, выбрасывающие свои цитокины (интерлейкины-1, -3, -6), и лимфоциты, тоже продуцирующие цитокины (интерлейкин-2). Роль медиаторов могут играть поврежденные клетки и микроорганизмы.

С медиаторами клеточного происхождения связана активация плазмен-ных медиаторов, что приводит к повышению проницаемости микрососудов: они усиливают фагоцитоз, обладают бактерицидным действием, вызывают вторичную альтерацию (гистолиз), включают иммунные механизмы в воспалительную реакцию, регулируют пролиферацию и дифференцировку клеток на поле воспале-ния, направленных на возмещение утраченной ткани или замещение очага повреждения соединительной тканью (рис. 5-2). «Дирижером» клеточных взаимодействий на поле воспаления является макрофаг - клетка, продуци-рующая более 80 биологически активных веществ.

Медиаторы плазменного происхождения - представители калликреин-кининовой (кинины, калликреины), свертывающей, противосвертываю-щей (XII фактор свертывания крови, или фактор Хагемана, плазмин) и комплементарной (компоненты Сз-Cs) систем.

Медиаторы этих систем повышают проницаемость микрососудов, активируют хемотаксис поли-морфно-ядерных лейкоцитов, фагоцитоз и внутрисосудистую коагуляцию (рис. 5-3).

Медиаторы плазменного и клеточного происхождения взаимосвязаны и работают по принципу аутокаталитической реакции с обратной связью и взаимной поддержкой. Действие медиаторов опосредовано рецеп-торами на поверхности эффекторных клеток. Из этого следует, что смена одних медиаторов другими во времени обусловливает смену клеточных форм на поле воспаления - от полиморфно-ядерного лейкоцита для фаго-цитоза до фибробласта, активируемого цитокинами макрофага, для ре-парации.

На всех этапах воспаления происходит высвобождение клеточных и гуморальных веществ, предупреждающих избыточное накопление и действие медиаторов, - антимедиаторов, которые синтезируются в макрофагах, тучных клетках, эозинофилах, базофилах, фибробластах. Антимедиаторами являются антиоксиданты (пероксидаза, С-реактивный белок, церулоплаз-мин), моноаминоксидаза, гистаминаза, глюкокортикоиды, а-антитрипсин.

Соотношение медиаторов и антимедиаторов воспаления во многом опреде-ляет особенности воспалительного процесса.

Экссудация

Экссудация быстро следует за альтерацией и выбросом медиаторов вос-паления. Стадии экссудации:

- реакция микроциркуляторного русла с нарушениями реологических свойств крови;

- повышение сосудистой проницаемости на уровне микроциркулятор-ного русла;

- экссудация составных частей плазмы крови;

- эмиграция клеток крови;

- фагоцитоз;

- образование экссудата и воспалительного клеточного инфильтрата.

Реакция микроциркуляторного русла с нарушениями реологических свойств крови - один из ярких морфологических признаков воспаления. Изменения микрососудов начинаются с рефлекторного спазма, уменьшения просвета артериол и прекапилляров, которое быстро сменяется расширением всей сосудистой сети зоны воспаления, и прежде всего посткапилляров и венул. Воспалительная гиперемия обусловливает повышение температуры и покраснение воспаленного участка. При начальном спазме ток крови в артериолах ускоряется, а затем замедляется. В лимфатических сосудах, как и в кровеносных, вначале лимфоток ускоряется, а затем замедляется.

Лимфатические сосуды переполнены лимфой и лейкоцитами.

В бессосудистых тканях (роговице, клапанах сердца), питание которых в норме осуществляется диффузией питательных веществ, в начале воспаления преобладает альтерация, а затем очень быстро происходит врастание сосудов из соседних областей и включение их в воспаление.

Изменения реологических свойств крови состоят в нарушении распределения в кровяном потоке лейкоцитов и эритроцитов при замедленном токе крови в расширенных венулах и посткапиллярах. Полиморфно-ядерные лейкоциты (нейтрофилы) выходят из осевого тока, собираются в краевой зоне и располагаются вдоль стенки сосуда. Краевое расположение нейтро-филов сменяется их краевым стоянием с последующей миграцией за пределы сосуда.

Изменения гемодинамики и сосудистого тонуса в очаге воспаления приводят к стазу в посткапиллярах и венулах, который сменяется тромбозом. Те же изменения происходят и в лимфатических сосудах. Таким образом, при продолжающемся притоке крови в очаг воспаления отток крови, а также лимфы нарушается. При блокаде отводящих кровеносных и лимфатических сосудов очаг воспаления исполняет роль барьера, предупреждающего распространение и генерализацию процесса.

Повышение сосудистой проницаемости на уровне микроциркуляторного русла - одно из существенных признаков воспаления. Вся гамма тканевых изменений, своеобразие форм воспаления в значительной мере определя-ются состоянием сосудистой проницаемости, глубиной ее повреждения.

Большая роль в повышении проницаемости сосудов принадлежит эндо-телиальным клеткам, продуцирующим простагландины, фактор акти-вации тромбоцитов, оксид азота и ряд других цитокинов. Это приводит

усилению микропиноцитоза и повышению сосудистой проницаемости.

Одновременно происходят повреждение и слущивание эндотелия. При этом оголяется базальная мембрана, содержащая коллаген IV типа, обладающий хемотаксисом к тромбоцитам, что способствует образованию микротром-бов. Все эти реакции обеспечивают экссудацию в ткани и полости жидкой части плазмы, эмиграцию клеток крови, образование экссудата и воспали-тельного клеточного инфильтрата.

Экссудация составных частей плазмы крови - это проявление сосуди-стой реакции, развивающейся в пределах микроциркуляторного русла. Она выражается в выходе за пределы сосуда жидких составных частей крови: воды, белков, электролитов.

Эмиграция клеток крови, т.е. выход их из тока крови через стенку сосу-дов, осуществляют хемотаксические медиаторы. Эмиграции предшествует краевое стояние нейтрофилов. Они прилипают к стенке сосуда (главным образом в посткапиллярах и венулах), затем образуют отростки (псевдоподии), которые проникают между эндотелиальными клетками, - это межэндотелиальная эмиграция (рис. 5-4). Базальную мембрану нейтро-филы преодолевают вероятнее всего на основе феномена тиксотропии (обратимого изометрического уменьшения вязкости коллоидов), т.е. перехода геля мембраны в золь при прикосновении клетки к мембране. В око-лососудистой ткани нейтрофилы продолжают движение с помощью псев-доподий. Этот механизм характерен для эмиграции и всех других клеток крови. Процесс эмиграции лейкоцитов носит название лейкодиапедез, эритроцитов - эритродиапедез.

Фагоцитоз (от греч. phagos - пожирать и kytos - вместилище) - поглощение и переваривание клетками (фагоцитами) различных тел живой (бактерии) и неживой (инородные тела) природы. Фагоциты - разнообразные клетки, но при воспалении наибольшее значение приобретают нейтро-филы и макрофаги.

Фагоцитоз обеспечивается рядом биохимических реакций. При фагоцитозе уменьшается содержание гликогена в цитоплазме фагоцита, что связано с уси-ленным анаэробным гликогенолизом, необходимым для выработки энергии для фагоцитоза. Вещества, блокирующие гликогенолиз, подавляют и фагоцитоз.

Фагоцитируемый объект (бактерия), окруженный инвагинированной цитомембраной (фагоцитоз характеризуется потерей цитомембраны фаго-цита), образует фагосому. При слиянии ее с лизосомой образуется фаго-лизосома (вторичная лизосома), в которой с помощью гидролитических ферментов происходит внутриклеточное переваривание - завершенный фагоцитоз (рис. 5-5), в котором большую роль играют антибактериальные катионные белки лизосом нейтрофилов. Они убивают микроорганизмы, которые затем перевариваются. Если микроорганизмы не перевариваются фагоцитами, чаще макрофагами, и размножаются в их цитоплазме, возникает незавершенный фагоцитоз, или эндоцитобиоз. Он обусловлен многими причинами, в частности тем, что лизосомы макрофагов могут содержать недостаточное количество антибактериальных катионных белков или вообще лишены их. Таким образом, фагоцитоз - не всегда защитная реакция организма, иногда он создает предпосылки для диссеминации микробов.

Если болезнь характеризуется нестерильным иммунитетом, эндоцитобиоз обеспечивает сохранение возбудителей в организме, препятствуя их генера-лизации. И в этом случае эндоцитобиоз носит приспособительный характер.

Образование экссудата и воспалительного клеточного инфильтрата завер-шает процессы экссудации. Выпот жидкой части крови, эмиграция лей-коцитов, диапедез эритроцитов ведут к появлению в пораженной ткани или полости воспалительной жидкости - экссудата. Накопление экссу-дата в ткани ведет к увеличению ее обьема, сдавлению нервных окон

чаний и появлению боли, которую при воспалении связывают с действием плаз-менных медиаторов воспаления (бради-кинин), к нарушению функции ткани или органа.

Пролиферация -завершающая фаза воспаления, направленная на восстановление по-врежденной ткани. Возрастает количество

мезенхимальных камбиальных клеток, В- и Т-лимфоцитов, моноцитов. При размножении клеток в очаге воспаления наблюдают клеточную дифферен-цировку и трансформацию (рис. 5-6): камбиальные мезенхимальные клетки трансформируются в фибробласты; В-лимфоциты дают начало образованию плазматических клеток. Т-лимфоциты дифференцируются в различ-ные формы - Т-хелперы, Т-супрессоры. Моноциты дают начало гистио-цитам и макрофагам. Макрофаги - источник образования эпителиоидных и гигантских клеток (клеток инородных тел и Пирогова-Лангханса).

На различных этапах пролиферации фибробластов образуются продукты их деятельности - белок коллаген и гликозаминогликаны, аргирофильные и коллагеновые волокна, межклеточное вещество соединительной ткани.

В процессе пролиферации при воспалении участвует и эпителий, что особенно выражено в коже и слизистых оболочках желудка и кишечника.

При этом пролиферирующий эпителий может образовывать полипозные разрастания. Пролиферация клеток на поле воспаления способствует возмещению утраченных тканей и клеток - репарации. При этом дифферен-

ировка пролиферирующих эпителиальных структур возможна лишь при созревании и дифференцировке соединительной ткани.

Воспаление со всеми его компонентами появляется только на поздних этапах внутриутробного развития. У плода, новорожденного и ребенка воспаление имеет ряд особенностей. Первая особенность воспаления - пре-обладание альтеративного и продуктивного компонентов, так как они филогенетически более древние. Вторая особенность воспаления, связанная с возрастом, - склонность местного процесса к распространению и генерализации в связи с анатомической и функциональной незрелостью органов иммуногенеза и барьерных тканей.

Регуляцию воспаления осуществляют гормональные, нервные и иммунные факторы. Одни гормоны: соматотропный гормон (СТГ) гипофиза, дезоксикортикостерон, альдостерон - усиливают воспалительную реакцию (провоспалительные гормоны). Другие: глюкокортикоиды и адренокор-тикотропный гормон гипофиза - напротив, уменьшают ее (противовос-палительные гормоны). Холинергические вещества, стимулируя выброс медиаторов воспаления, действуют подобно провоспалительным гормонам, а адренергические, угнетая медиаторную активность, ведут себя подоб-но противовоспалительным гормонам. На выраженность воспалительной реакции, темпы ее развития и характер влияет состояние иммунитета.

Особенно бурно воспаление протекает в условиях антигенной стимуляции (сенсибилизации) - иммунное, или аллергическое, воспаление.

Исход воспаления различен в зависимости от его этиологии и характера течения, состояния организма и структуры воспаленного органа. Продукты тканевого распада подвергаются ферментативному расщеплению и фагоци-гарной резорбции, происходит рассасывание продуктов распада. Благодаря клеточной пролиферации очаг воспаления постепенно замещается клетками соединительной ткани. Если очаг воспаления небольшой, может наступить полное восстановление ткани. При значительном дефекте ткани на месте очага образуется рубец.