Ответ №3

Расстройства кровообращения и микроциркуляции в тканях при воспалении.

Развиваются в 4 стадии:

1. Кратковременное сужение артериол – вызывается раздражением сосудодвигательных нервов повреждающими агентами. Сужение артериол является кратковременным, так как действие первичного раздражителя быстро проходит. Медиатор симпатической иннервации норадреналин быстро разрушается моноаминооксидазами, количество которой увеличено в воспаленной ткани.

2. Стадия артериальной гиперемии:

• Расширение артериол, капилляров и венул (механизм связан, с одной стороны, с аксон-рефлекторным возбуждением вазодилататоров, а с другой – с непосредственным сосудорасширяющим действием медиаторов воспаления: нейропетидов, ацетилхолина, гистамина, брадикинина, простагландинов и др.)

• Ускорение тока крови в сосудах воспаленной ткани

• Повышение кровяного давления в капиллярах и венулах.

3. Стадия венозной гиперемии (застой крово- и лимфообращения):

• Внутрисосудистые факторы: сгущение крови (удаление ее жидкой части в ткани в виде экссудата), набухание форменных элементов (действие кислой среды), пристеночное стояние лейкоцитов: повышенная свертываемость крови, закупорка сгустками фибрина

• Внесосудистые факторы: экссудат сдавливает стенки вен и лимфатических сосудов. Разрушает соединительно-тканный скелет вокруг капилляров.

4. Стаз – местная остановка кровотока в микроциркуляторном русле. Наступает сильное скучивание эритроцитов, но мембраны их не разрушаются. Затем наступает феномен так называемого «слайджа» или картина стирания границ между отдельными эритроцитами. В просвете капилляра находится сплошная, однородная красная масса. Процесс этот обычно необратим.

Изменение реологических свойств крови в очаге воспаления, белкового состава и физико-химических свойств плазмы

При воспалении происходит нарушение реологических свойств крови и ее циркуляции. Сюда относятся повышение вязкости крови вследствие ее сгущения, обусловленного экссудацией, потерей альбуминов, увеличения содержания глобулинов, изменения коллоидного состояния белков, усиление сопротивления кровотоку в результате краевого стояния лейкоцитов, набухания и агрегации эритроцитов, тромбообразование вследствие активации свертывающей системы крови, нарушение характера кровотока – замедление тока крови в осевой зоне, уменьшение краевой плазматической зоны.

Экссудация и эмиграция лейкоцитов, механизмы развития, виды экссудатов

Экссудация (exudatio — потеть) — выход жидкости крови из мелких сосудов через их стенку в ткань или серозные полости при воспалении.

Экссудат (exsudatio — потеть) — воспалительный выпот: вышедшая при воспалении через стенку мелких кровеносных сосудов (капилляров, венул) жидкость, которая собирается в тканях или серозных полостях (плевральной, перикардиальной, брюшной, суставной и др.).

Эмиграция (emigratio — переселяться, выселяться) — выход лейкоцитов из крови через стенку мелких сосудов в ткань или серозные полости при воспалении.

Механизм экссудации включает несколько основных факторов:

1. повышение проницаемости сосудов в результате воздействия медиаторов воспаления и в ряде случаев самого воспалительного агента.

2. увеличение кровяного (фильтрационного) давления в сосудах очага воспаления вследствие гиперемии

3. возрастание осмотического и онкотического давлений крови в воспаленной ткани в результате альтерации и начавшейся экссудации.

4. Активный транспорт – микровезикулярный транспорт (микропиноцитоз эндотелиальными клетками плазмы крови, в виде микропузырьков по направлению к базальной мембране и выбросе ее в ткань)

Ведущим фактором экссудации выступает повышение проницаемости сосудов. Оно имеет 2 фазы:

• Немедленную – возникает вслед за действием воспалительного агента, достигает максимума на протяжение нескольких минут и завершается в среднем через 15-30 минут, когда проницаемость может возвращаться к норме. В реакцию вовлекаются преимущественно венулы. В результате взаимодействия медиаторов со специфическими рецепторами на мембранах эндотелиальных клеток происходит сокращение актиновых и миозиновых микрофиламентов цитоплазмы клеток и эндотелиоциты округляются, 2 соседние клетки отодвигаются друг от друга, и между ними появляется межэндотелиальная щель, через которую осуществляется экссудация.

• Замедленную – развивается постепенно, достигает максимума через 4-6 часов и длится иногда до 100 часов в зависимости от вида и интенсивности воспаления. Происходит повреждение стенки лейкоцитарными факторами – лизосомальными ферментами и активными метаболитами кислорода. При этом в процесс вовлекаются не только венулы, но и капилляры.

По отношению к сосудистой проницаемоти медиаторы воспаления могут быть разделены на 2 группы:

• Прямодействующие, влияющие непосредственно на эндотелиальные клетки, вызывая их контракцию: гистамин, серотонин, брадикинин, лейкотриены

• Нейтрофилзависимые, эффект которых опосредуется лейкоцитарными факторами: компонент комплемента, лейкотриен В4, цитокины, в частности интерлейкин-1, отчасти фактор активирующий тромбоциты.

Транспорт жидкости в ткани зависит от физико-химических изменений, происходящих по обе стороны сосудистой стенки. В связи с выходом белка его количество вне сосудов увеличивается, что способствует повышению онкотического давления. При этом происходит расщепление белковых и других крупных молекул на более мелкие. Гиперонкия и гиперосмия создают приток жидкости в воспаленную ткань. Этому способствует и повышение внутрисосудистого гидростатического давления в связи с изменениями кровообращения в очаге воспаления.

Экссудат отличается от транссудата тем, что содержит большее количество белков (более 2%). Если проницаемость стенки сосудов нарушена незначительно, то в экссудат, как правило, проникают альбумины и глобулины. При сильном нарушении проницаемости из плазмы в ткань поступает белок с большой молекулярной массой (фибриноген). При первичной, а затем и вторичной альтерации проницаемость сосудистой стенки увеличивается настолько, что через нее начинают проникать не только белки, но и клетки. При венозной гиперемии этому способствует расположение лейкоцитов вдоль внутренней оболочки мелких сосудов и более или менее прочное их прикрепление к эндотелию (феномен краевого стояния лейкоцитов).

Прикрепление лейкоцитов к сосудистой стенке объясняется тем, что ее внутренняя оболочка при воспалении покрывается хлопьевидным слоем, в состав которого входит фибрин, гликозаминогликаны, гликопротеиды, сиаловые кислоты и др.

Различают следующие виды экссудата:

Серозный экссудат характеризуется умерен­ным содержанием белка (3-5%), в основном мел­кодисперсного (альбумин), и небольшим коли­чеством полиморфноядерных лейкоцитов, вслед­ствие чего имеет невысокую удельную плотность (1015-1020) и является достаточно прозрачным. По составу наиболее близок к транссудату. Ха­рактерен для воспаления серозных оболочек (се­розный перитонит, плеврит, перикардит, артрит и др.), реже встречается при воспалении в парен­химатозных органах. Экссудат при серозном вос­палении слизистых оболочек характеризуется большой примесью слизи. Такое воспаление на­зывается катаральным (от греч. katarrheo - стекаться, течь вниз; катаральный ринит, гас­трит, энтероколит и др.). Чаще всего серозный экссудат наблюдается при ожоговом, вирусном, аллергическом воспалении.

Фибринозный экссудат отличается высоким содержанием фибриногена, что является резуль­татом значительного повышения проницаемос­ти сосудов. При контакте с поврежденными тка­нями фибриноген превращается в фибрин и вы­падает в виде ворсинчатых масс (на серозных оболочках) или пленки (на слизистых), вслед­ствие чего экссудат уплотняется. Если фибри­нозная пленка расположена рыхло, поверхност­но, легко отделяется без нарушения целостнос­ти слизистой, такое воспаление называется кру­позным. Оно наблюдается в желудке, кишечни­ке, трахее, бронхах. В том случае, когда пленка плотно спаяна с подлежащей тканью и ее удале­ние обнажает язвенную поверхность, речь идет о дифтеритическом воспалении. Оно характерно для миндалин, полости рта, пище­вода. Такое различие обусловлено характером эпителия слизистой оболочки и глубиной повреждения. Фибринозные пленки могут самопро­извольно отторгаться благодаря аутолизу, развер­тывающемуся вокруг очага, и демаркационному воспалению и выходить наружу; подвергаться ферментативному расплавлению или организа­ции, т. е. прорастанию соединительной тканью с образованием соединительнотканных сраще­ний, или спаек. Фибринозный экссудат может наблюдаться при дифтерии, дизентерии, тубер­кулезе.

Геморрагический экссудат характеризуется большим содержанием эритроцитов, что прида­ет ему розовый или красный цвет. Характерен для туберкулезных поражений (туберкулезный плеврит), чумы, сибирской язвы, черной оспы, токсического гриппа, аллергического воспале­ния, т. е. для воздействия высоковирулентных агентов, бурно протекающего воспаления, сопро­вождающегося значительным повышением про­ницаемости и даже разрушением сосудов. Гемор­рагический характер может принять любой вид воспаления - серозный, фибринозный, гнойный

Гнойный экссудат характеризуется наличием большого количества полиморфноядерных лей­коцитов, главным образом погибших и разру­шенных (гнойные тельца), ферментов, продук­тов аутолиза тканей, альбуминов, глобулинов, иногда нитей фибрина, особенно нуклеиновых кислот, обусловливающих высокую вязкость гноя. Вследствие этого гнойный экссудат явля­ется достаточно мутным, с зеленоватым оттен­ком. Он характерен для воспалительных про­цессов, вызванных кокковой инфекцией, пато­генными грибками или химическими флогогенами, такими как скипидар, отравляющие ве­щества.

Гнилостный (ихорозный) экссудат отличается наличием продуктов гнилостного разложения тканей, вследствие чего имеет грязно-зеленую окраску и дурной запах. Образуется в случае присоединения патогенных анаэробов.

Смешанные экссудаты наблюдаются при вос­палении, протекающем на фоне ослабленных защитных сил организма и присоединения вслед­ствие этого вторичной инфекции. Различают се-розно-фибринозный, серозно-гнойный, серозно-геморрагический, гнойно-фибринозный экссуда­ты.

Защитная роль экссудации:

1. Экссудация обеспечивает поставку в ткань плазменных медиаторов - активных компонент: комплемента, кининов, факторов свертывания системы, ферментов плазмы, биологически активных веществ, высвобождаемых активированными клетками крови.

2. Совместно с тканевыми медиаторами они участвуют в умерщвлении и лизисе микроорганизмов, привлечения лейкоцитов крови, опсонизации патогенетического агента, стимуляции фагоцитоза, раневом очищении, репаративных явлениях.

3. С экссудатом тока крови в очаг выходят продукты обмена, токсины, т. е. очаг воспаления выполняет дренажную элиминативную функцию.

4. Вследствие свертывания лимфы в очаге выпадения фибрина, усугубления венозного застоя и тромбирования венозных и лимфатических сосудов экссудат участвует в задержке в очаге микробов, токсинов, продуктов обмена.

Осложнения воспалительного процесса:

1. Поступлению экссу­дата в полости тела с развитием, например, плев­рита, перикардита, перитонита;

2. Сдавление близ­лежащих органов;

3. Гноеобразование с развитием абсцесса, эмпиемы, флегмоны, пиемии.

4. Обра­зование спаек может вызвать смещение и нарушение функций органов.

5. Образование на слизистой оболочке гортани при дифтерии фибринозного экссудата, может привести к асфиксии.

Эмиграция лейкоцитов

Выход лейкоцитов из сосудов в ткань - эмиграция. Осуществляется путем диапедеза главным образом через стенку венул. Эмиг­рация лейкоцитов в очаг является ключевым событием патогенеза воспаления. Лейкоциты служат основными эффекторами воспаления. Внеклеточные бактерицидный и литический эффекты лейкоцитарных продуктов и фагоци­тоз играют решающую роль в борьбе с флогогеном. Одновременно, оказывая влияние на клет­ки, сосуды и кровь, компоненты лейкоцитов выступают как важные медиаторы и модуляторы воспаления, в том числе повреждения собствен­ных тканей. Осуществляя раневое очищение, фагоциты и их продукты создают предпосылки для репаративных явлений, в которых также играют определенную роль, стимулируя проли­ферацию, дифференцировку и функциональную активность фибробластов и других клеток. Ме­ханизм эмиграции состоит в явлении хемотак­сиса (И. И. Мечников).

Пусковым моментом активации фагоцитов является воздействие на рецепторы (часто спе­цифические) клеточных мембран разнообразных хемотаксических агентов, высвобождаемых мик­роорганизмами или фагоцитами, а также обра­зующихся в ткани в результате действия воспа­лительного агента или под влиянием самих фа­гоцитов.

Наиболее важными из хематтрактантов яв­ляются фрагменты комплемента, фибринопептиды и продукты деградации фибрина, калликреин, проактиватор плазминогена, фрагменты кол­лагена, фибронектин, метаболиты арахидоновой кислоты, цитокины, лимфокины, бактериальные пептиды, продукты распада гранулоцитов.

В результате связывания хематтрактантов с рецепторами и активации ферментов плазмати­ческой мембраны в фагоците развивается дыха­тельный (респираторный, метаболический) взрыв, состоящий в резком повышении потреб­ления кислорода и образовании активных его метаболитов. Этот процесс не имеет отношения к обеспечению фагоцита энергией. Он направ­лен на дополнительное вооружение фагоцита высокореактивными токсическими веществами для более эффективного уничтожения микро­организмов. Наряду с дыхательным взрывом в фагоците происходят другие изменения. Они включают повышенную выработку особых мем­бранных гликопротеинов, определяющих адгезивность фагоцита, понижение поверхностного натяжения мембраны и изменение коллоидного состояния участков цитоплазмы (обратимый пе­реход из геля в золь), что создает условия для образования псевдоподий; активацию актиновых и миозиновых микрофиламентов, лежащую в основе миграции; усиленную секрецию с выде­лением веществ, облегчающих прикрепление лейкоцита к эндотелию, таких как лактоферрин, катионные белки, фибронектин, интерлейкины.

Лейкоциты выходят из осевого тока крови в плазматический. Этому способствует нарушение реологических свойств крови, замедление кро­вотока, изменение его характера, в частности уменьшение краевой плазматической зоны.

Вследствие возрастания адгезивных свойств не только лейкоцитов, но прежде всего и глав­ным образом эндотелиальных клеток происхо­дит приклеивание лейкоцитов к эндотелию -развивается феномен краевого стояния лейко­цитов.

Повышение адгезивности эндотелия может быть обусловлено усиленной продукцией им ад­гезивных гликопротеинов (лектинов) и других веществ, которые включаются в состав фибриновой пленки, в норме покрывающей эндотелий со стороны просвета сосуда. Предполагается так­же, что оно может быть связано с фиксацией на эндотелиальных клетках хематтрактантов, впо­следствии взаимодействующих со специфи­ческими рецепторами на лейкоцитах, или же с усилением экспрессии на эндотелиоцитах рецеп­торов к иммуноглобулину G и фрагменту комп­лемента СЗb, что приводит к фиксации здесь сначала IgG и СЗb, а уже к ним - лейкоцитов, которые также обладают рецепторами к IgG и СЗb.

Первоначальный контакт лейкоцитов с эн­дотелием является весьма непрочным, так что под влиянием кровотока они могут перекатывать­ся по поверхности фибриновой пленки, однако контакт быстро упрочивается. Определенное зна­чение здесь придается электростатическим си­лам. В результате активации отрицательный за­ряд лейкоцита снижается, что уменьшает силы взаимного отталкивания между ним и эндотелиоцитом, также обладающим отрицательным за­рядом. Это, в свою очередь, создает условия для образования между лейкоцитом и эндотелием кальциевых мостиков.

По некоторым данным, Са²⁺ и другие двухва­лентные ионы могут играть ключевую роль в прилипании лейкоцитов.

Занявшие краевое положение лейкоциты вы­пускают псевдоподии, которые проникают в межэндотелиальные щели, и таким образом «переливаются» через эндотелиальный слой (рис. 64). Повышенные сосудистая проницаемость и ток жидкости из сосуда в ткань играют роль способ­ствующих факторов эмиграции: чем сильнее, тем легче для лейкоцита прохождение сосудистой стенки. Тем не менее эмиграция - процесс пол­ностью активный. Он требует энергии и осуще­ствляется с усиленным потреблением кислорода и участием ионов кальция и магния, необходи­мых для контрактильных явлений в лейкоците. Оказавшись между эндотелиальным слоем и базальной мембраной, лейкоцит выделяет лизосомальные протеиназы, растворяющие ее, а так­же катионные белки, изменяющие коллоидное состояние базальной мембраны (обратимый пе­реход из геля в золь), что обеспечивает повы­шенную проходимость ее для лейкоцита. Иммиг­рировавшие лейкоциты отделяются от наружной поверхности сосудистой стенки и амебоидными движениями направляются к центру очага вос­паления, что определяется градиентом концентрации хемотаксических веществ в оча­ге. Некоторую роль могут играть электрокине­тические явления, обусловленные разностью потенциалов между отрицательно заряженным лейкоцитом и положительным зарядом ткани, характеризующейся Н⁺-гиперионией.

Первоначально среди лейкоцитов экссудата в очаге острого воспаления преобладают гранулоциты, в основном нейтрофилы, а затем - моно­циты-макрофаги. Позже в очаге накапливаются лимфоциты.

Поскольку замедление кровотока в отдельных разветвлениях микроциркуляторного русла и краевое стояние лейкоцитов могут развиваться весьма быстро, а мигрирующему нейтрофилу достаточно 3-12 мин, чтобы пройти эндотелий, появление гранулоцитов в очаге может наблю­даться уже к 10-й мин от начала воспаления. Скорость аккумуляции нейтрофилов в очаге яв­ляется наивысшей в первые два часа, постепен­но снижаясь в последующие. Количество их до­стигает максимума через 4-6 ч. В этот период лейкоциты очага представлены нейтрофилами более чем на 90%. Гранулоциты фагоцитируют бактерии или иные инородные тела и частицы отмирающих клеточных элементов, параллель­но осуществляя внеклеточную поставку фермен­тов, катионных белков, активных метаболитов кислорода. Одновременно происходит массивное разрушение нейтрофилов, останки которых яв­ляются важным стимулом расширения инфиль­трации, как нейтрофильной, так и моноцитарной. Как и в норме, большинство гранулоцитов, вышедших в ткань, никогда не возвращается в кровоток.

Моноциты обычно преобладают в очаге ост­рого воспаления спустя 16-24 ч и достигают пика, как правило, на 3-й сут. Однако миграция моно­цитов из крови в ткань начинается одновремен­но с миграцией нейтрофилов. Предполагается, что вначале меньшая, чем у нейтрофилов, ско­рость аккумуляции моноцитов связана с тормо­жением хемотаксиса моноцитов под влиянием продуктов жизнедеятельности нейтрофилов в течение определенного времени, необходимого для полной выраженности нейтрофильной реак­ции и предупреждения ее моноцитарного конт­роля. В очаге воспаления наблюдаются посте­пенное превращение иммигрировавших моноцитов в макрофаги и созревание последних, в про­цессе которого объем цитоплазмы и органелл в ней увеличивается; в частности, повышается ко­личество митохондрий и лизосом, что имеет су­щественное значение для полноценного выпол­нения макрофагами их функций в очаге. Возра­стает активность пиноцитоза, в цитоплазме уве­личивается количество фаголизосом, повышает­ся число филоподий. Моноциты-макрофаги так­же являются источником медиаторов воспале­ния (ферментов, метаболитов кислорода, цитокинов), фагоцитируют бактерии, но имеют пре­имущественное значение в фагоцитозе останков погибших клеток, в частности нейтрофилов. Поэтому понятна зависимость аккумуляции мо­ноцитов от предыдущего выхода нейтрофилов. Так, у кроликов с нейтропенией моноциты не появляются в очаге воспаления в течение 16 ч, в то время как в естественных условиях воспа­ления обнаруживаются уже к 4-му ч, а введение в очаг воспаления лейкопеническим животным нейтрофилов восстанавливает обычную аккуму­ляцию мононуклеаров. Известен также хемотак-сический эффект на моноциты лизатов нейтро­филов, обусловленный отчасти катионными бел­ками лизосомальных гранул.

С другой стороны, аккумуляция нейтрофилов во многом зависит от моноцитов. Особенно, ви­димо, это касается той части нейтрофильной инфильтрации, которая связана с усиленным кроветворением, поскольку последнее иниции­руется моноцитарно-макрофагальными гемопоэтическими факторами, в частности интерлей-кином-1, различными типами так называемых колониестимулирующих факторов - веществ преимущественно белковой природы, ответствен­ных за пролиферацию и дифференцировку в кост­ном мозге кроветворных клеток. В настоящее время выделен ряд хемотаксических пептидов из моноцитов человека для нейтрофилов, кото­рым может принадлежать роль в механизме са­морегуляции лейкоцитарной реакции очага вос­паления. Однако вопрос о механизмах смены клеточных фаз в очаге воспаления, перехода от развертывания воспалительной реакции к ее разрешению относится к наименее изученным в проблеме воспаления.

Клеточный состав экссудата в большой мере зависит от характера и течения воспалительного процесса, в свою очередь определяемых воспа­лительным агентом и состоянием реактивности организма. Так, экссудат особенно богат нейтрофилами, если воспаление вызвано гноеродными микробами; при аллергическом воспалении в очаге содержится много эозинофилов. Хроничес­кие воспалительные процессы характеризуются незначительным содержанием нейтрофилов, пре­обладанием моноцитов и лимфоцитов.

Иммигрировавшие лейкоциты совместно с пролиферирующими клетками местного проис­хождения образуют воспалительный инфильтрат. При этом экссудат с содержащимися в нем клет­ками пропитывает ткань, распределяясь между элементами воспалительного участка и делая его напряженным и плотным. Инфильтрат наряду с экссудатом обусловливает припухлость и имеет значение в возникновении воспалительной боли.

Различают 3 стадии миграции лейкоцитов:

1. Краевое стояние лейкоцитов у внутренней поверхности эндотелия капилляров воспаленной ткани. Краевое стояние длится до несколько часов. В нормальных условиях эндотелий капилляров покрыт тончайшей пленкой из «цемент фибрина». Эта пленка состоит из фибрина, фибрината кальция и продуктов фибринолиза. При воспалении эта пленка может разрушаться и превращаться в клейкую массу, которая приклеивает к себе лейкоциты.

2. Выход лейкоцитов через эндотелиальную стенку – продолжается в течении нескольких минут. Нейтрофилы проходят через межэндотелиальные щели. Лимфоциты сквозь стенки эндотелия.

3. Движение лейкоцитов в воспаленной ткани. Продолжается этот процесс в течении нескольких суток. Движение осуществляется с помощью хемотаксиса при участии цитотаксинов и цитотаксигенов.