Сосудистая реакция с экссудацией и эмиграцией
Главные события в период подготовки к острому воспалению разыгрываются на микроциркуляторном уровне, включая конечные отделы артерий — терминальные артериолы диаметром 20—30 мкм, прекапиллярные сфинктеры, обменные микро-
псулы — истинные капилляры и синусоиды, и, наконец, пост- капиллярные венулы [Чернух, 1979].
В ответ на повреждение сразу же возникает кратковременное сужение приводящих артериол (спазм), которое длится от 10—20 с до нескольких минут. В механизме спазма, или вазокон-стрикции, главную роль играют местно освобождающиеся кате-холамины, а также болевая реакция. Поскольку катехоламины быстро разрушаются ферментом моноаминоксидазой, спазм длится недолго.
Вслед за сокращением происходит расширение артериол, сопровождающееся покраснением, или артериальной гиперемией. В механизме расширения артериол важную роль играют аксон-рефлексы. Ацидоз и другие изменения характеристик среды в зоне повреждения приводят к раздражению окончаний чувствительных нервов. Возбуждение распространяется антидромным путем, достигая окончаний сосудорасширяющих нервов артериол. В окончании эфферентного аксона выделяется ацетилхолин. За счет расширения артериол по периферии очага воспаления развивается стойкое покраснение — коллатеральная гиперемия. Гиперемиро-ванный красный ободок окружает патологический очаг. Сосуды этого ободка имеют нормальную ультраструктуру и не способствуют явлениям экссудации и эмиграции лейкоцитов.
Возможно, что в механизме возникновения гиперемирован-ного ободка имеет значение также воздействие небольшого количества биологически активных веществ, которые проникают по межклеточным пространствам и лимфатическим сосудам за пределы непосредственного действия патогенного фактора. Визуально ранним проявлением повреждения ткани служит усиление кровотока вследствие расширения артериол, причем кровь проходит быстрее по артериовенозньш анастомозам. Таким образом, в основе первой фазы артериальной гиперемии лежит нейроген-ный механизм.
Вторая фаза носит название артериальной воспалительной гиперемии, которая имеет миопаралитическую природу и сопровождается расширением сосудов сопротивления и капилляров. Сущность этого процесса заключается в том, что сосуды микро-циркуляторного русла, прежде всего прекапилляры, достигнув максимального расширения, перестают реагировать на сосудосуживающие раздражения.
Вслед за артериальной гиперемией развивается третья фаза
сосудистой реакции — венозная гиперемия, которая сопровождается замедлением тока крови, расширением сосудов, что внешне проявляется в виде синюшности, отека, снижения температуры. Венозная гиперемия завершается престазом и стазом.
Нарушение кровотока еще больше увеличивает проницаемость стенок сосудов и других биологических мембран, что способствует тромбозам, распаду тканей, образованию и накоплению токсических продуктов.
Возникающий в результате сдавления сосудов стаз создает условия для локального повышения концентрации факторов свертывания крови. Стаз способствует также концентрации плазменных и клеточных медиаторов воспаления на коротком отрезке сосудистого русла, препятствуя их распространению по кровото-ку. Наконец, благодаря стазу лейкоциты получают возможность окончательно осесть в пристеночном слое и вступить в тесный контакт с эндотелием микрососудов.
Замедление кровотока, а затем и его полная остановка готовят почву для следующих этапов воспаления. При повреждении эндотелия возникает чужеродная поверхность для циркулирующей крови. Это служит сигналом к активации фактора контакта (XII фактор свертывания крови) и включению механизма внут-рисосудистого свертывания крови. Помимо свертывания крови XII фактор активирует фермент калликреин, под действием которого от сс-глобулинов плазмы отщепляется полипептид из 10 аминокислот — брадикинин. Наряду с ним образуются другие брадикинины, состоящие из 11 и 13 аминокислот, но они менее активны. При стазе создаются условия для накопления брадики-нинов в ткани, а их инактивация тормозится.
Брадикинин расширяет капилляры и посткапиллярные ве-нулы, повышает проницаемость эндотелия, что связано с сокращением эндотелиоцитов, расхождением их отростков и открытием межэндотелиальных щелей.
Наряду со свертыванием крови XII фактор принимает участие в запуске фибринолиза, процесса растворения фибриновых сгустков, а также в активации системы комплемента, многие фракции которого служат медиаторами воспаления. Под их влиянием повышается проницаемость эндотелия. Это связано с тем, что С5а-фракция комплемента взаимодействует с тучными клетками, из которых выделяются гистамин и другие факторы, расширяющие микрососуды и повышающие их проницаемость.
В крови имеются не только активаторы, но и ингибиторы системы комплемента. В противном случае любая, даже ничтожная по величине, травма сосуда и окружающих тканей могла бы вести к бесконтрольному воспалению. Наибольшее значения имеют ингибиторы С1- и СЗ- компонентов комплемента.
В результате резкого замедления, а затем и полной остановки кровотока в ткани концентрируются не только плазменные, но и клеточные медиаторы воспаления. Лейкоциты крови содержат вещества, которые могут повышать проницаемость капилляров и даже повреждать эндотелий. Прежде всего, следует остановиться на нейтрофилах. В их состав входят особые гранулы, насыщенные биологически активными веществами.
Основная часть факторов, повышающих проницаемость микрососудов, — «факторов проницаемости» — сосредоточена в азу- рофильных гранулах. В частности, они содержат особый протео- литический фермент, активный в кислой среде. Под его действием от а- глобулина крови отщепляется полипептид, состоящий из 25 аминокислот. Так же как брадикинины, он резко повышает проницаемость сосудов. Наряду с ним из нейтрофилов выделяется калликреин, обладающий ферментативной активностью и запускающий образование брадикинина. Ферменты нейтрофилов — коллагеназа и эластаза — расщепляют компонеты базальной мембраны, что также ведет к росту проницаемости микрососудов.
Большое влияние на проницаемость микрососудов оказывают простагландины и лейкотриены, а также интерлейкины. Клеточные и плазменные медиаторы в кровотоке действуют сообща.
В повышении проницаемости микрососудов принимают деятельное участие клетки не только крови, но и тканей, окружающих сосуды. К наиболее важным относят тучные клетки. В их характерных метахроматически окрашенных гранулах содержатся гистамин, серотонин, гепарин и другие медиаторы воспаления. В патогенезе острого воспаления наибольшую роль играет гистамин. Особенно много гистамина выделяется тучными клетками в очаге аллергического воспаления, протекающего с явлениями повышенной чувствительности немедленного типа.
В результате усиленного выхода жидкой части крови из со-суда в ткань — экссудации — возникает воспалительный отек. Степень его развития зависит от ряда причин, в том числе от:
а) повышения проницаемости микрососудов;
б) увеличения кровяного (фильтрационного) давления в
капиллярах и посткапиллярных венулах;
в) повышения осмотического давления в околососудистых тканях.
Вещества плазмы могут проникать через стенку микрососудов с помощью разных механизмов: вода, электролиты, глюкоза и другие простые соединения с малой массой — за счет диффузии, белки и другие макромолекулы — путем микровезикулярного транспорта. Вещества плазмы могут проникать в ткань и через щели между эндотелиоцитами, или фенестры.
Рассасывание отечной жидкости зависит от дренирующей функции лимфатической системы. При воспалении она, как правило, страдает в большей или меньшей степени из-за закупорки лимфатических капилляров фибриновыми сгустками или их сдав-ления снаружи отечной жидкостью (экссудатом).
Для развития воспаления необходимо, чтобы лейкоциты не просто скапливались в просвете сосуда, но и вступали в тесный контакт с эндотелием, и, тем самым, были готовы к эмиграции за пределы сосуда в ткань, где сложилась критическая ситуация.
В норме нейтрофилы крови по разному располагаются в сосудистом русле. Половина их свободно циркулирует в осевом слое кровотока, а половина практически не участвует в циркуляции, образуя пристеночный слой, т. е. примыкая к эндотелию капилляров. Моноциты еще в большей степени смещены к стенкам капилляров.
При воспалении число лейкоцитов в пристеночном слое может возрастать в десятки раз. Это связано с резким замедлением кровотока в расширенных капиллярах и венулах и ростом ад-гезивной способности лейкоцитов. Клейкость, или адгезивность, наружной мембраны нейтрофила находится в прямой зависимости от его активности. После стимуляции нейтрофилы прочно фиксируются на эндотелии и только после этого получают возможность перемещаться в ткань, откуда поступает сигнал бедствия. При раздражении эндотелиоциты начинают синтезировать особый гликопротеин — фибронектин. За счет него сцепление между лейкоцитами и эндотелием становится особенно прочным.
В месте тесного контакта лейкоцитов (фагоцитов) с эндотелием возникают благоприятные условия для локального повышения концентрации медиаторов воспаления. В связи с этим проницаемость микрососудов возрастает именно в тех местах, где находятся клетки- эффекторы воспаления, готовые покинуть сосуд и перейти в ткань.
После прилипания лейкоцитов к эндотелию капилляров вскоре начинается их эмиграция за пределы сосуда. Этап прохождения лейкоцита через эндотелий и базальную мембрану микрососуда называют диапедезом (от греч. diapedesis — проскакивание). Эмиграция зависит от вида лейкоцитов. Полиморфно-ядерные лейкоциты (ПЯЛ) проходят через межэндотелиальные щели. Ги-стамин и другие факторы проницаемости сокращают эндотелиоциты и облегчают выход ПЯЛ из сосуда в ткань. Моноциты крови покидают сосуды тем же путем, что и нейтрофилы. Лимфоцит проходит через тело эндотелиоцита, будучи погружен в большую вакуоль.
При воспалении в каком-либо участке тела скорость поступления лейкоцитов в поврежденную ткань значительно увеличивается. Это ведет к местному лейкоцитозу. При остром гнойном воспалении общее число лейкоцитов в крови обычно также увеличивается за счет нейтрофилов и их менее зрелых форм (палоч-коядерных, юных,
миэлоцитов). В самом очаге воспаления срок жизни лейкоцитов,
пришедших из крови, сокращается. Если в норме вышедшие в ткань лейкоциты движутся хаотично, то при воспалении они активно перемещаются в строго определенном направлении — в сторону максимальной концентрации притягивающих их веществ — хематтрактантов (от лат. attractio — притяжение). Направленная миграция фагоцитов получила название хемотаксис (от греч. taxis — порядок). Локализованная миграция клеток в очаг повреждения приводит к возникновению клеточного инфильтрата и серии последующих событий, связанных с его формированием. Важно подчеркнуть, что хематтрактанты не просто привлекают ПЯЛ в зону
повреждения, но и активируют их. Последнее связано с тем, что на
мембранах нейтрофилов имеются специальные рецепторы к хематтрактантам.
В очаге воспаления фагоциты, в ответ на стимуляцию, начинают выбрасывать в окружающую среду свои лизосомальные фанулы. Этот процесс получил название секреции. В лизосомах имеется целый набор медиаторов воспаления.
Оказавшись в очаге, нейтрофилы работают не в одиночку, а в кооперации с другими типами клеток. Важную роль играет взаимодействие нейтрофилов с лимфоцитами, моноцитами-макрофагами, тучными клетками. Лимфоциты в очаге воспаления выделяют растворимые факторы, которые усиливают микробицид-ные функции нейтрофилов, делая их более «боеспособными».
Наряду с этим В-лимфоциты и плазматические клетки выделяют антитела. Образующиеся комплексы антиген — антитело раздражают нейтрофилы и усиливают их эффекторные функции в очаге воспаления. Особенно часто это наблюдается при аллергическом воспалении.
После выхода из сосуда в очаг повреждения лейкоциты начинают фагоцитировать микроорганизмы. Сначала происходит распознавание фагоцитом чужеродного объекта, прикрепление объекта к наружной мембране клетки и погружение его в составе вакуоли (фагосомы) внутрь цитоплазмы.
Эффективность прикрепления микроорганизма достигается благодаря специальным рецепторам к Fc-фрагменту иммуногло-булина и к СЗ-компоненту комплемента на мембране фагоцита, которые сорбируются на поверхности микроорганизма. Поэтому фагоцит связывает микробную клетку не в «чистом виде», а в комплексе «микроорганизм+ЛО-антитело» или «микроорганизм+ЛМ-
антитело+комплемент». Таким образом, антитела выступают в роли опсонинов — факторов, облегчающих фагоцитоз.
После того как объект зафиксируется на мембране фагоцита, начинается образование фагоцитарной вакуоли, или фагосомы. В образовании фагосомы участвуют сократительные белки фагоцита.
В фагосоме разворачивается серия событий, которая ведет к уничтожению возбудителя и его последующей деструкции. Затем вакуоль с убитым микроорганизмом должна слиться (конъюги-ровать) с лизосомой. Только в таком случае начнется переваривание объекта фагоцитоза. В самой фагосоме гидролитических ферментов не содержится. После соединения фагосомы с лизосомой образуется сложная вакуоль — фаголизосома, в которой чужеродные структуры подвергаются атаке со стороны лизосомаль-ных гидролаз. В фаголизосомах полнее развертывается микроби-цидный потенциал клетки. В ряде случаев микроорганизмы, сохранившие жизнеспособность в фагосомах, погибают после слияния фагосомы с лизосомой. Вирулентные штаммы возбудителей могут долго персистировать внутри фагосом с лизосомами. В то же время авирулентные штаммы такой способностью не обладают и быстро погибают внутри образовавшейся фаголкзосомы.
Часть ПЯЛ в очаге воспаления гибнет в ходе фагоцитоза. Причиной гибели клеток служат чрезмерная активация лизосо-
мяльных ферментов и нарушение проницаемости мембран лизо-сом. В результате ферменты из гранул попадают в цитоплазму, и клетка подвергается самоперевариванию (аутолизу). Особенно высокий уровень гибели нейтрофилов наблюдается при остром гнойном воспалении, вызываемом кокками (стрепто-, стафило-, пневмо-, гонококками и др.). Гибель большого числа лейкоцитов и других типов клеток обусловливает формирование гнойного экссудата, или гноя. Если нет дренирования, то гнойный экссудат может распространяться на все новые и новые территории. В качестве примера можно привести ситуацию, когда очаги воспаления волосяных мешочков кожи (фурункулы) сливаются друг с другом и дают начало более крупному образованию — карбункулу. Если его своевременно не дренировать, развивается разлитое гнойное воспаление подкожной клетчатки — флегмона.
В отличие от гнойного, серозный экссудат содержит значительно меньше лейкоцитов и продуктов их распада. Примером серозного экссудата служит содержимое пузыря на коже при ожоге II степени. По составу и физико-химическим свойствам серозный экссудат мало отличается от транссудата — жидкости, которая скапливается в тканях при застойных отеках.
Если в серозном содержимом выпадают нити фибрина, то жидкость получает название фибринозного экссудата. Возможен и такой вариант, когда к серозному содержимому примешиваются эритроциты и продукты их распада — геморрагический экссудат.
Пролиферация
Следующим компонентом воспалительной реакции является пролиферация (proliferatio, от лат. proles — потомство и ferre — создавать). Она представляет собой местное размножение клеток, в котором принимают участие различные тканевые компоненты.
Пролиферативнью процессы особенно активно протекают после отторжения некротических масс и уничтожения болезнетворных агентов. В условиях воспаления поврежденные ткани и, особенно, клетки крови служат источниками гуморальных факторов, стимулирующих образование тканей.
Практически важным является то обстоятельство, что чем более эффективно осуществляется очищение раны от поврежденных тканей, лейкоцитов и микроорганизмов, тем более полно происходит пролиферация тканевых элементов с восстановлением структуры и функциональной целостности тканей. Очи-21
щение раны происходит за счет фагоцитоза, главным образом ПЯЛ и тканевых макрофагов, и лизиса (аутолиза) поврежденных тканей. При этом важная роль принадлежит также ферментам микроорганизмов и собственным ферментам ткани, активность которых повышается благодаря разрушению их ингибиторов.
Среди ферментов, осуществляющих деградацию тканей, основная роль принадлежит протеиназам (коллагеназе, эластазе и др.), активность которых индуцируется цитокинами и простаг-ландинами. Основным источником цитокинов служат фагоциты, однако их деятельность, направленная на переваривание разрушенных тканей и микроорганизмов, приводит к устранению источников хемотаксинов. Таким образом, исчезновение стимула для миграции лейкоцитов в зону поражения обусловливает завершение процесса воспаления, характеризующееся преобладанием пролиферативных реакций. В сущности, пролиферация при остром воспалении протекает по тем же механизмам, что и при заживлении раны после повреждения ткани.
Пролиферативной активностью обладают мезенхимальные клетки стромы и паренхимы органов. Среди многочисленных гуморальных факторов, регулирующих образование и секреторную функцию фибробластов, основная роль принадлежит также макрофагам, которые выделяют белки и полипептиды, стимулирующие пролиферацию фибробластов и синтез коллагена. Макрофаги способствуют также пролиферации эндотелиальных, гладко-мышечных клеток, что приводит к образованию сосудов — основного компонента грануляций. Угнетение или усиление функции макрофагов многочисленными нейрогуморальными механизмами меняют течение острого гнойного воспаления.
К примеру, образующаяся грануляционная ткань постепенно уплотняется и превращается в волокнистую ткань, называемую рубцом. Но на этом дело не заканчивается. Макрофаги и фибробла-сты секретируют коллагеназу, и избыточная грануляционная ткань в рубце рассасывается. Если этого не происходит, на месте бывшего очага воспаления формируются спайки и грубые рубцы. Иногда они существенно нарушают функцию органов.
Кооперативное взаимодействие макрофагов с лимфоцитами запускает другой, более отдаленный по времени, механизм специфической защиты — иммунологический. Макрофаги могут выделять не только активаторы, но и ингибиторы пролиферации и функциональной активности клеток. Помимо макрофагов фак-
роста выделяются тромбоцитами (тромбоцитарный фактор тог) различные гормоны — инсулин, соматотропин, глюкогон рlt;э по- видимому, опосредуют свое влияние на фибробласты иеоезмакрофагальные и тромбоцитарные факторы роста.
Пролиферация клеток при завершении воспаления обусловливает процесс регенерации тканей, особенности течения кото-оого определяются видом тканей, объемом повреждения, реактивностью организма, генетическими и другими иммунобиоло-гическими механизмами организма.
В зависимости от интенсивности пролиферации различают воспаление регенераторного, гипо- и арегенераторного типа. Для детского возраста наиболее характерным является воспаление первого типа.
В зоне острого воспаления происходят резкие изменения тканевого обмена, что обусловлено, во-первых, повреждением ткани и, во-вторых, нарушением регионарного кровотока. В фазе первичной альтерации различные клеточные элементы в зоне воздействия болезнетворного фактора находятся на разных стадиях повреждения. Прямое действие этого фактора вызывает тотальное повреждение большого числа клеток, заканчивающееся их гибелью и разрушением. Из разрушенных клеток выделяются цитоплазматические и ядерные белки, электролиты, в первую очередь ионы калия, ферменты, в значительной мере запускающие цепь реакций при воспалении. Другая часть клеток также подвергается необратимому повреждению, но погибает спустя некоторое время, в течение которого в клетке образуются кислоты, продукты деградации белков, обладающие высокой активностью. Эти вещества при гибели клетки попадают во внеклеточное пространство.
Определенная группа клеток повреждается обратимо, и в дальнейшем их функциональная активность может восстановиться. И, наконец, в поврежденной ткани могут оказаться наиболее устойчивые клетки, продолжающие функционировать и после действия болезнетворного фактора.
Соотношение клеток, по-разному реагирующих на повреждение, может быть самым различным и зависит от типа ткани, количественных и качественных характеристик патогенного воздействия, реактивности организма и т.д. Очевидно, что от этого соотношения зависит интегральная характеристика обмена веществ в зоне воспаления, динамика его развития и исход.
Развитие воспалительного процесса, вследствие нарушения регионарного кровотока и возникновения венозного застоя с
экссудацией, эмиграцией лейкоцитов и отеком, ведет к местной
гипоксии с ухудшением аэробного обмена в более обширном участке ткани, чем зона повреждения. Реакция клеток на гипоксию зависит от степени ее выраженности, типа клеток и их резистентности к действию патогенного фактора.
В очаге воспаления происходят угнетение потребления кислорода и активация анаэробных процессов, в результате чего снижается
дыхательный коэффициент до 0,65—0,7. В тканях накапливается избыточное количество молочной кислоты. Интенсивный гликолиз свойствен не только тканям, находящимся в условиях повреждения и гипоксии, но и быстро растущим и размножающимся тканям,
обеспечивая их и энергией, и разнообразными продуктами обмена, используемыми в ходе пластических процессов. Особенно активно гликолиз происходит в пролифери-рующих клетках.
В условиях гипоксии нарушается жировой обмен. Расщепление жира преобладает над его окислением, что приводит к накоплению в ткани жирных кислот, глицерина, кетоновых тел. Усиленный протеолиз в очаге поражения способствует росту уровня полипептидов, аминокислот, альбумозы, пептона.
В тканях наблюдаются резкие сдвиги со стороны водно-солевого баланса. При этом из разрушенных клеток в экссудат выходит калий, который является внутриклеточным ионом.
Вследствие накопления недоокисленных продуктов обмена возникает местный ацидоз. В норме рН ткани составляет около 7,2. При серозном воспалении имеет место небольшой сдвиг рН (6,9—7,1), при гнойном он значительно ниже и может составлять 6,3—6,4. Редко рН экссудата достигает более низких цифр.
Резко изменяются физико-химические свойства воспаленной ткани. Об этом свидетельствует увеличение осмотической концентрации экссудата. В норме осмотическое давление тканевой жидкости составляет 7,5—8 атм. При генерализованном воспалении эта величина достигает 19 атм. Гиперкалиемия, гипер-Н-иония, увеличение концентрации других ионов приводят к росту осмотического давления. Онкотическое давление увеличивается за счет высокой концентрации белка в экссудате и благодаря переходу белков из крупно- в мелкодисперсные.
В результате развивающегося ацидоза в очаге воспаления
осуществляется целый ряд взаимосвязанных процессов: активация протеолитических ферментов приводит к усиленному расщеплению белков, в том числе токсических — продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и распада тканей. Развивается медленная дилятация сосудов, и повышается проницаемость их стенок; возникает коллоидное набухание белков за счет увеличения их гидрофильное™. Возрастание онкотического давления тканей служит одним из важных факторов развития отека.
Таким образом, ацидоз и обусловленные им реакции усугубляют нарушение микроциркуляции и обмена веществ в ткани при остром воспалительном процессе.
Генерализация воспалительной реакции оказывает выраженное влияние на весь организм. Обмен веществ характеризуется усилением анаэробных процессов, в связи с чем в крови возрастает концентрация недоокисленных продуктов, особенно молочной кислоты. К этому приводят две причины: во-первых, поступление продуктов анаэробного распада из очага воспаления в кровь, во-вторых, ацидотический сдвиг в результате интоксикации, обнаруживаемый по показателям кислотноосновного равновесия. Возрастает концентрация азотистых веществ вследствие усиленного катаболизма белка и угнетения белкового синтеза.
Для острого воспаления характерно развитие нейтрофиль-ного лейкоцитоза с регенераторным сдвигом, о чем свидетельствует величина «лейкоцитарного индекса интоксикации» (ЛИИ). Этот индекс определяется по формуле:
(4Ми +370+2/7+0 х (Пл + 1)
= ЛИИ,
(Л+ Мон) х (Э+ 1) где Ми — миелоциты, Ю — юные, П — палочкоядерные, С — сегментоядерные, Пл — плазмациты, Л— лимфоциты, Э — эози-нофилы, Мон — моноциты, %.
Регенераторный сдвиг происходит главным образом за счет увеличения числа палочкоядерньгх нейтрофилов, появления юных форм и, значительно реже, миелоцитов. Число лейкоцитов при остром воспалении возрастает до 9,0—Л.ОхЮ9/Л, но может достигать и 20,0- 30,0х109/л.
Величина ЛИИ находится в прямой зависимости от интенсивности воспалительного процесса; в норме она составляет в Леднем 0,5—1,5, при легком воспалении увеличивается до 2—3, а при тяжелом — превышает 5.
Причинами лейкоцитоза и регенераторного сдвига служат активация симпато-адреналовой системы, а также воздействие продуктов распада и токсинов, и, возможно, лейкопоэтинов на кроветворные органы.
В результате активации симпато-адреналовой системы повышается сосудистый тонус, ускоряется кровоток и уменьшается число лейкоцитов, фиксированных на стенке сосудов, — большая их часть поступает в кровоток. Прямое воздействие на костный мозг веществ, попавших из очага воспаления в кровь, приводит к повышению проницаемости межэндотелиальных пространств, в связи с чем облегчается выход лейкоцитов в периферическую кровь. При воспалении происходит также стимуляция лейкопоэза, что можно объяснить воздействием специфического фактора — лейкопоэтина.
При тяжелом воспалительном процессе, сопровождающимся выраженными явлениями интоксикации, могут наблюдаться небольшой лейкоцитоз и резкое увеличение ЛИИ, почти полное исчезновение эозинофилов и снижение числа лимфоцитов.
Очаг воспаления не только повышает общую резистентность к инфекции. В нем идет постоянная переработка антигенной информации, усиливаются реакции иммунитета. В отсутствие воспаления развивается, как правило, менее стойкий иммунитет к инфекции и наоборот.
Система красной крови значительно более устойчива при воспалении, чем система белой крови. Лишь при тяжелых воспалительных процессах у ослабленных больных наблюдается ги- похромная анемия. СОЭ увеличивается при остром воспалении в несколько раз, причем наблюдается определенное соответствие между этим показателем и величиной ЛИИ в зависимости от тяжести процесса.
Содержание общего белка в крови при воспалении, как правило, не меняется, но при тяжелых процессах, сопровождающихся сепсисом, обширной интоксикацией и т.д., имеет тенденцию к уменьшению. Закономерно изменяется соотношение белковых фракций: на фоне уменьшения содержания альбуминов увеличивается число а1-, а2- глобулинов, в результате чего снижается аль-буминглобулиновый коэффициент. Содержание (3- и у-глобулино-вых фракций при остром воспалении существенно не меняется.
Лихорадка возникает при воспалении в результате воздействия на терморегулирующие центры пирогенов, образующихся
главным образом фагоцитами. В большинстве случаев интенсивность лихорадочной реакции соответствует степени воспаления, однако при нарушении реактивности организма эта закономерность не проявляется.
Острый воспалительный процесс оказывает значительное
воздействие на неспецифические факторы защиты и иммуноло-гическую систему организма, которые, в свою очередь, оказывают влияние на течение воспаления. При остром воспалении усиливается
опсонизирующая способность сыворотки крови, повышается фагоцитарная и переваривающая активность лейкоцитов.
В результате активации лейкопоэза и эмиграции лейкоцитов в очаг воспаления, где они быстро разрушаются, в крови увеличивается содержание таких важнейших неспецифических факторов резистентности организма, как лизоцим, комплемент, р-ли-зины и др. Увеличение антителообразования происходит, в основном, в регионарных лимфатических узлах. Содержание в крови
иммуноглобулинов возрастает не ранее, чем через 10—14 дней после начала воспаления.
Система гемокоагуляции также реагируют на острое воспаление. У большинства больных с тяжелыми формами воспалительных заболеваний увеличиваются толерантность плазмы к гепарину и время рекальцификации плазмы, возрастает концентрация фибриногена и ускоряется свертывание крови. В то же время фибрино-литическая активность крови, как правило, снижается.
Таким образом, при остром воспалении имеет место преобладание прокоагулянтной системы, что способствует гиперкоа-гуляции.
Целостная реакция организма на острое воспаление обусловлена адаптивными процессами, направленными на активацию механизмов, помогающих ликвидировать воспалительный процесс и восстановить структуру и функцию поврежденной ткани.
Ход воспаления можно ускорить или затормозить нейромеДиаторами, гормонами, физическими воздействиями и т.д. В большой степени развитие воспаления зависит от состояния центральной нервной системы и иннервации тканей. Так, например, при нарушении иннервации могут замедляться репаративные процессы в очаге воспаления и развиваться трофические язвы.
Развитие воспаления зависит от состояния вегетативной нервной системы. Это обусловлено тем, что нейромедиаторы меняют реактивность нейтрофилов и моноцитов-макрофагов — кле
ток-эффекторов воспаления.
Течение воспаления находится под контролем гормонов. Особенно активны в этом плане минералокортикоиды коры надпочечников, которые обостряют воспаление, тогда как глюко-кортикоиды обладают ярким противовоспалительным действием и широко применяются при лечении воспалительных заболеваний. Гидрокортизон и его синтетические аналоги (преднизолон, триамцинолон) резко подавляют все эффекторные функции фагоцитов, в том числе их способность секретировать лизосомаль-ные ферменты, биогенные амины, кинины, биоокислители, лей-котриены. Под влиянием глюкокортикоидных гормонов снижается чувствительность макрофагов к лимфокинам, что также дает противовоспалительный эффект. Наконец, глюкокортикоиды, стабилизируя базальные мембраны сосудов и снижая проницаемость капилляров, приводят к уменьшению притока свежих лейкоцитов в очаг. Это способствует рассасыванию воспалительных инфильтратов благодаря превышению оттока клеток из очага над их поступлением в зону воспаления.
Из других гормонов, контролирующих воспаление, следует упомянуть тироксин, женские половые гормоны и инсулин. Тироксин и экстрагены усиливают микробицидный потенциал фагоцитов. Концентрация инсулина в крови определяет скорость транспорта глюкозы в фагоциты. В то же время глюкоза необходима для энергетического обеспечения фагоцитоза. Окисление глюкозы в пентозном цикле дает толчок к образованию микро-бицидных факторов в фагоцитах. При недостаточности функций (3-клеток инсулярного аппарата поджелудочной железы воспаление принимает торпидное, затяжное течение. Это хорошо известно врачам, которые лечат больных сахарным диабетом.
Острое, или экссудативно-деструктивное, воспаление развивается, как указывалось, главным образом с участием полиморфно-ядерных лейкоцитов, которые являются эффекторами этого патологического процесса. Воспаление может протекать более или менее остро, а также принимать затяжное течение со склонностью к распространению. Такое течение воспаления характерно при авитаминозах, эндокринных расстройствах, имму-нодефицитах, повторных стрессах, старении и др. В этих ситуациях в первую очередь нарушаются функции различных клеток, главным образом ПЯЛ, что проявляется в снижении их адгезивных свойств, замедлении миграции в очаг воспаления вследствие реф-
рактерности к хемотаксинам, недостаточности микробицидных функций и приобретении ими способности вырабатывать факторы резистентности, так называемые дефензины.
Хронизации острого воспаления способствует также недостаточность макрофагов, которые мигрируют в очаг воспаления вслед за ПЯЛ. В результате этого из моноцитов выделяется недостаточно цитокинов, включающих процессы регенерации. Нарушения в деятельности иммунной системы также способствуют хронизации воспаления, ввиду пониженного образования имму-ноглобулинов, оказывающих опсонизирующее действие на микроорганизмы. Недостаточность в системе иммунитета может также привести к снижению выделения лимфокинов, способствующих миграции и фагоцитарной активности ПЯЛ.
В отличие от острого, первично-хроническое воспаление начинается не с нарушений микроциркуляции и каскада последующих событий в сосудистом русле, а с накопления активированных макрофагов в каком-либо участке тела. Чаще это случается во внутренних органах, где и в норме много макрофагов, например в печени, легких, головном мозге, селезенке, кишечнике и др. Стойкое раздражение макрофагов возникает по разным причинам. В некоторых случаях микроорганизмы, поглощенные макрофагом, не погибают. Более того, они могут даже размножаться внутри клетки. При этом макрофаги активируются и непрерывно секретируют медиаторы воспаления.
К возбудителям, паразитирующим в макрофагах, относятся микобактерии туберкулеза и проказы, возбудители листериоза, токсоплазмоза, лейшманиоза, бруцеллеза и многих других хронически протекающих инфекционно-воспалительных заболеваний.
В иной ситуации макрофаги могут переходить в активное состояние не под действием паразитирующих в них микроорганизмов, а под влиянием лимфокинов — продуктов сенсибилизированных лимфоцитов из очага воспаления (от греч. kineo — приводить в движение). Как только в очаге будущего воспаления появляется достаточное число активированных макрофагов, возникают условия для увеличения зоны мононуклеарной инфильтрации. В результате происходит ускоренный выход лейкоцитов (прежде всего моноцитов и лимфоцитов) из крови в ткань, где они присоединяются к другим клеткам мононуклеарного инфильтрата. Лимфоциты поступают в инфильтрат не только с кровью, но и лимфой.
Моноциты в инфильтратах выделяют фибронектин. Благодаря ему они прочно связываются с соединительной тканью и дифференцируются в зрелые макрофаги. Фагоциты «на ходу» не успевают решить тех проблем, которые возникают перед ними в очаге воспаления. С момента «заякоривания» моноциты и макрофаги приступают к активному фагоцитозу.
Острое воспаление может заканчиваться быстро, если не возникает осложнений в виде абсцесса. Хроническое воспаление не может закончиться быстро по следующим причинам. Во-первых, макрофаги в очаге воспаления имеют продолжительный жизненный цикл. Это означает, что они персистируют в гранулеме в течение нескольких недель или даже месяцев. Во-вторых, гранулема — это не застывшее образование. В нее постоянным потоком следуют все новые и новые моноциты.
В очаг
псулы — истинные капилляры и синусоиды, и, наконец, пост- капиллярные венулы [Чернух, 1979].
В ответ на повреждение сразу же возникает кратковременное сужение приводящих артериол (спазм), которое длится от 10—20 с до нескольких минут. В механизме спазма, или вазокон-стрикции, главную роль играют местно освобождающиеся кате-холамины, а также болевая реакция. Поскольку катехоламины быстро разрушаются ферментом моноаминоксидазой, спазм длится недолго.
Вслед за сокращением происходит расширение артериол, сопровождающееся покраснением, или артериальной гиперемией. В механизме расширения артериол важную роль играют аксон-рефлексы. Ацидоз и другие изменения характеристик среды в зоне повреждения приводят к раздражению окончаний чувствительных нервов. Возбуждение распространяется антидромным путем, достигая окончаний сосудорасширяющих нервов артериол. В окончании эфферентного аксона выделяется ацетилхолин. За счет расширения артериол по периферии очага воспаления развивается стойкое покраснение — коллатеральная гиперемия. Гиперемиро-ванный красный ободок окружает патологический очаг. Сосуды этого ободка имеют нормальную ультраструктуру и не способствуют явлениям экссудации и эмиграции лейкоцитов.
Возможно, что в механизме возникновения гиперемирован-ного ободка имеет значение также воздействие небольшого количества биологически активных веществ, которые проникают по межклеточным пространствам и лимфатическим сосудам за пределы непосредственного действия патогенного фактора. Визуально ранним проявлением повреждения ткани служит усиление кровотока вследствие расширения артериол, причем кровь проходит быстрее по артериовенозньш анастомозам. Таким образом, в основе первой фазы артериальной гиперемии лежит нейроген-ный механизм.
Вторая фаза носит название артериальной воспалительной гиперемии, которая имеет миопаралитическую природу и сопровождается расширением сосудов сопротивления и капилляров. Сущность этого процесса заключается в том, что сосуды микро-циркуляторного русла, прежде всего прекапилляры, достигнув максимального расширения, перестают реагировать на сосудосуживающие раздражения.
Вслед за артериальной гиперемией развивается третья фаза
сосудистой реакции — венозная гиперемия, которая сопровождается замедлением тока крови, расширением сосудов, что внешне проявляется в виде синюшности, отека, снижения температуры. Венозная гиперемия завершается престазом и стазом.
Нарушение кровотока еще больше увеличивает проницаемость стенок сосудов и других биологических мембран, что способствует тромбозам, распаду тканей, образованию и накоплению токсических продуктов.
Возникающий в результате сдавления сосудов стаз создает условия для локального повышения концентрации факторов свертывания крови. Стаз способствует также концентрации плазменных и клеточных медиаторов воспаления на коротком отрезке сосудистого русла, препятствуя их распространению по кровото-ку. Наконец, благодаря стазу лейкоциты получают возможность окончательно осесть в пристеночном слое и вступить в тесный контакт с эндотелием микрососудов.
Замедление кровотока, а затем и его полная остановка готовят почву для следующих этапов воспаления. При повреждении эндотелия возникает чужеродная поверхность для циркулирующей крови. Это служит сигналом к активации фактора контакта (XII фактор свертывания крови) и включению механизма внут-рисосудистого свертывания крови. Помимо свертывания крови XII фактор активирует фермент калликреин, под действием которого от сс-глобулинов плазмы отщепляется полипептид из 10 аминокислот — брадикинин. Наряду с ним образуются другие брадикинины, состоящие из 11 и 13 аминокислот, но они менее активны. При стазе создаются условия для накопления брадики-нинов в ткани, а их инактивация тормозится.
Брадикинин расширяет капилляры и посткапиллярные ве-нулы, повышает проницаемость эндотелия, что связано с сокращением эндотелиоцитов, расхождением их отростков и открытием межэндотелиальных щелей.
Наряду со свертыванием крови XII фактор принимает участие в запуске фибринолиза, процесса растворения фибриновых сгустков, а также в активации системы комплемента, многие фракции которого служат медиаторами воспаления. Под их влиянием повышается проницаемость эндотелия. Это связано с тем, что С5а-фракция комплемента взаимодействует с тучными клетками, из которых выделяются гистамин и другие факторы, расширяющие микрососуды и повышающие их проницаемость.
В крови имеются не только активаторы, но и ингибиторы системы комплемента. В противном случае любая, даже ничтожная по величине, травма сосуда и окружающих тканей могла бы вести к бесконтрольному воспалению. Наибольшее значения имеют ингибиторы С1- и СЗ- компонентов комплемента.
В результате резкого замедления, а затем и полной остановки кровотока в ткани концентрируются не только плазменные, но и клеточные медиаторы воспаления. Лейкоциты крови содержат вещества, которые могут повышать проницаемость капилляров и даже повреждать эндотелий. Прежде всего, следует остановиться на нейтрофилах. В их состав входят особые гранулы, насыщенные биологически активными веществами.
Основная часть факторов, повышающих проницаемость микрососудов, — «факторов проницаемости» — сосредоточена в азу- рофильных гранулах. В частности, они содержат особый протео- литический фермент, активный в кислой среде. Под его действием от а- глобулина крови отщепляется полипептид, состоящий из 25 аминокислот. Так же как брадикинины, он резко повышает проницаемость сосудов. Наряду с ним из нейтрофилов выделяется калликреин, обладающий ферментативной активностью и запускающий образование брадикинина. Ферменты нейтрофилов — коллагеназа и эластаза — расщепляют компонеты базальной мембраны, что также ведет к росту проницаемости микрососудов.
Большое влияние на проницаемость микрососудов оказывают простагландины и лейкотриены, а также интерлейкины. Клеточные и плазменные медиаторы в кровотоке действуют сообща.
В повышении проницаемости микрососудов принимают деятельное участие клетки не только крови, но и тканей, окружающих сосуды. К наиболее важным относят тучные клетки. В их характерных метахроматически окрашенных гранулах содержатся гистамин, серотонин, гепарин и другие медиаторы воспаления. В патогенезе острого воспаления наибольшую роль играет гистамин. Особенно много гистамина выделяется тучными клетками в очаге аллергического воспаления, протекающего с явлениями повышенной чувствительности немедленного типа.
В результате усиленного выхода жидкой части крови из со-суда в ткань — экссудации — возникает воспалительный отек. Степень его развития зависит от ряда причин, в том числе от:
а) повышения проницаемости микрососудов;
б) увеличения кровяного (фильтрационного) давления в
капиллярах и посткапиллярных венулах;
в) повышения осмотического давления в околососудистых тканях.
Вещества плазмы могут проникать через стенку микрососудов с помощью разных механизмов: вода, электролиты, глюкоза и другие простые соединения с малой массой — за счет диффузии, белки и другие макромолекулы — путем микровезикулярного транспорта. Вещества плазмы могут проникать в ткань и через щели между эндотелиоцитами, или фенестры.
Рассасывание отечной жидкости зависит от дренирующей функции лимфатической системы. При воспалении она, как правило, страдает в большей или меньшей степени из-за закупорки лимфатических капилляров фибриновыми сгустками или их сдав-ления снаружи отечной жидкостью (экссудатом).
Для развития воспаления необходимо, чтобы лейкоциты не просто скапливались в просвете сосуда, но и вступали в тесный контакт с эндотелием, и, тем самым, были готовы к эмиграции за пределы сосуда в ткань, где сложилась критическая ситуация.
В норме нейтрофилы крови по разному располагаются в сосудистом русле. Половина их свободно циркулирует в осевом слое кровотока, а половина практически не участвует в циркуляции, образуя пристеночный слой, т. е. примыкая к эндотелию капилляров. Моноциты еще в большей степени смещены к стенкам капилляров.
При воспалении число лейкоцитов в пристеночном слое может возрастать в десятки раз. Это связано с резким замедлением кровотока в расширенных капиллярах и венулах и ростом ад-гезивной способности лейкоцитов. Клейкость, или адгезивность, наружной мембраны нейтрофила находится в прямой зависимости от его активности. После стимуляции нейтрофилы прочно фиксируются на эндотелии и только после этого получают возможность перемещаться в ткань, откуда поступает сигнал бедствия. При раздражении эндотелиоциты начинают синтезировать особый гликопротеин — фибронектин. За счет него сцепление между лейкоцитами и эндотелием становится особенно прочным.
В месте тесного контакта лейкоцитов (фагоцитов) с эндотелием возникают благоприятные условия для локального повышения концентрации медиаторов воспаления. В связи с этим проницаемость микрососудов возрастает именно в тех местах, где находятся клетки- эффекторы воспаления, готовые покинуть сосуд и перейти в ткань.
После прилипания лейкоцитов к эндотелию капилляров вскоре начинается их эмиграция за пределы сосуда. Этап прохождения лейкоцита через эндотелий и базальную мембрану микрососуда называют диапедезом (от греч. diapedesis — проскакивание). Эмиграция зависит от вида лейкоцитов. Полиморфно-ядерные лейкоциты (ПЯЛ) проходят через межэндотелиальные щели. Ги-стамин и другие факторы проницаемости сокращают эндотелиоциты и облегчают выход ПЯЛ из сосуда в ткань. Моноциты крови покидают сосуды тем же путем, что и нейтрофилы. Лимфоцит проходит через тело эндотелиоцита, будучи погружен в большую вакуоль.
При воспалении в каком-либо участке тела скорость поступления лейкоцитов в поврежденную ткань значительно увеличивается. Это ведет к местному лейкоцитозу. При остром гнойном воспалении общее число лейкоцитов в крови обычно также увеличивается за счет нейтрофилов и их менее зрелых форм (палоч-коядерных, юных,
миэлоцитов). В самом очаге воспаления срок жизни лейкоцитов,
пришедших из крови, сокращается. Если в норме вышедшие в ткань лейкоциты движутся хаотично, то при воспалении они активно перемещаются в строго определенном направлении — в сторону максимальной концентрации притягивающих их веществ — хематтрактантов (от лат. attractio — притяжение). Направленная миграция фагоцитов получила название хемотаксис (от греч. taxis — порядок). Локализованная миграция клеток в очаг повреждения приводит к возникновению клеточного инфильтрата и серии последующих событий, связанных с его формированием. Важно подчеркнуть, что хематтрактанты не просто привлекают ПЯЛ в зону
повреждения, но и активируют их. Последнее связано с тем, что на
мембранах нейтрофилов имеются специальные рецепторы к хематтрактантам.
В очаге воспаления фагоциты, в ответ на стимуляцию, начинают выбрасывать в окружающую среду свои лизосомальные фанулы. Этот процесс получил название секреции. В лизосомах имеется целый набор медиаторов воспаления.
Оказавшись в очаге, нейтрофилы работают не в одиночку, а в кооперации с другими типами клеток. Важную роль играет взаимодействие нейтрофилов с лимфоцитами, моноцитами-макрофагами, тучными клетками. Лимфоциты в очаге воспаления выделяют растворимые факторы, которые усиливают микробицид-ные функции нейтрофилов, делая их более «боеспособными».
Наряду с этим В-лимфоциты и плазматические клетки выделяют антитела. Образующиеся комплексы антиген — антитело раздражают нейтрофилы и усиливают их эффекторные функции в очаге воспаления. Особенно часто это наблюдается при аллергическом воспалении.
После выхода из сосуда в очаг повреждения лейкоциты начинают фагоцитировать микроорганизмы. Сначала происходит распознавание фагоцитом чужеродного объекта, прикрепление объекта к наружной мембране клетки и погружение его в составе вакуоли (фагосомы) внутрь цитоплазмы.
Эффективность прикрепления микроорганизма достигается благодаря специальным рецепторам к Fc-фрагменту иммуногло-булина и к СЗ-компоненту комплемента на мембране фагоцита, которые сорбируются на поверхности микроорганизма. Поэтому фагоцит связывает микробную клетку не в «чистом виде», а в комплексе «микроорганизм+ЛО-антитело» или «микроорганизм+ЛМ-
антитело+комплемент». Таким образом, антитела выступают в роли опсонинов — факторов, облегчающих фагоцитоз.
После того как объект зафиксируется на мембране фагоцита, начинается образование фагоцитарной вакуоли, или фагосомы. В образовании фагосомы участвуют сократительные белки фагоцита.
В фагосоме разворачивается серия событий, которая ведет к уничтожению возбудителя и его последующей деструкции. Затем вакуоль с убитым микроорганизмом должна слиться (конъюги-ровать) с лизосомой. Только в таком случае начнется переваривание объекта фагоцитоза. В самой фагосоме гидролитических ферментов не содержится. После соединения фагосомы с лизосомой образуется сложная вакуоль — фаголизосома, в которой чужеродные структуры подвергаются атаке со стороны лизосомаль-ных гидролаз. В фаголизосомах полнее развертывается микроби-цидный потенциал клетки. В ряде случаев микроорганизмы, сохранившие жизнеспособность в фагосомах, погибают после слияния фагосомы с лизосомой. Вирулентные штаммы возбудителей могут долго персистировать внутри фагосом с лизосомами. В то же время авирулентные штаммы такой способностью не обладают и быстро погибают внутри образовавшейся фаголкзосомы.
Часть ПЯЛ в очаге воспаления гибнет в ходе фагоцитоза. Причиной гибели клеток служат чрезмерная активация лизосо-
мяльных ферментов и нарушение проницаемости мембран лизо-сом. В результате ферменты из гранул попадают в цитоплазму, и клетка подвергается самоперевариванию (аутолизу). Особенно высокий уровень гибели нейтрофилов наблюдается при остром гнойном воспалении, вызываемом кокками (стрепто-, стафило-, пневмо-, гонококками и др.). Гибель большого числа лейкоцитов и других типов клеток обусловливает формирование гнойного экссудата, или гноя. Если нет дренирования, то гнойный экссудат может распространяться на все новые и новые территории. В качестве примера можно привести ситуацию, когда очаги воспаления волосяных мешочков кожи (фурункулы) сливаются друг с другом и дают начало более крупному образованию — карбункулу. Если его своевременно не дренировать, развивается разлитое гнойное воспаление подкожной клетчатки — флегмона.
В отличие от гнойного, серозный экссудат содержит значительно меньше лейкоцитов и продуктов их распада. Примером серозного экссудата служит содержимое пузыря на коже при ожоге II степени. По составу и физико-химическим свойствам серозный экссудат мало отличается от транссудата — жидкости, которая скапливается в тканях при застойных отеках.
Если в серозном содержимом выпадают нити фибрина, то жидкость получает название фибринозного экссудата. Возможен и такой вариант, когда к серозному содержимому примешиваются эритроциты и продукты их распада — геморрагический экссудат.
Пролиферация
Следующим компонентом воспалительной реакции является пролиферация (proliferatio, от лат. proles — потомство и ferre — создавать). Она представляет собой местное размножение клеток, в котором принимают участие различные тканевые компоненты.
Пролиферативнью процессы особенно активно протекают после отторжения некротических масс и уничтожения болезнетворных агентов. В условиях воспаления поврежденные ткани и, особенно, клетки крови служат источниками гуморальных факторов, стимулирующих образование тканей.
Практически важным является то обстоятельство, что чем более эффективно осуществляется очищение раны от поврежденных тканей, лейкоцитов и микроорганизмов, тем более полно происходит пролиферация тканевых элементов с восстановлением структуры и функциональной целостности тканей. Очи-21
щение раны происходит за счет фагоцитоза, главным образом ПЯЛ и тканевых макрофагов, и лизиса (аутолиза) поврежденных тканей. При этом важная роль принадлежит также ферментам микроорганизмов и собственным ферментам ткани, активность которых повышается благодаря разрушению их ингибиторов.
Среди ферментов, осуществляющих деградацию тканей, основная роль принадлежит протеиназам (коллагеназе, эластазе и др.), активность которых индуцируется цитокинами и простаг-ландинами. Основным источником цитокинов служат фагоциты, однако их деятельность, направленная на переваривание разрушенных тканей и микроорганизмов, приводит к устранению источников хемотаксинов. Таким образом, исчезновение стимула для миграции лейкоцитов в зону поражения обусловливает завершение процесса воспаления, характеризующееся преобладанием пролиферативных реакций. В сущности, пролиферация при остром воспалении протекает по тем же механизмам, что и при заживлении раны после повреждения ткани.
Пролиферативной активностью обладают мезенхимальные клетки стромы и паренхимы органов. Среди многочисленных гуморальных факторов, регулирующих образование и секреторную функцию фибробластов, основная роль принадлежит также макрофагам, которые выделяют белки и полипептиды, стимулирующие пролиферацию фибробластов и синтез коллагена. Макрофаги способствуют также пролиферации эндотелиальных, гладко-мышечных клеток, что приводит к образованию сосудов — основного компонента грануляций. Угнетение или усиление функции макрофагов многочисленными нейрогуморальными механизмами меняют течение острого гнойного воспаления.
К примеру, образующаяся грануляционная ткань постепенно уплотняется и превращается в волокнистую ткань, называемую рубцом. Но на этом дело не заканчивается. Макрофаги и фибробла-сты секретируют коллагеназу, и избыточная грануляционная ткань в рубце рассасывается. Если этого не происходит, на месте бывшего очага воспаления формируются спайки и грубые рубцы. Иногда они существенно нарушают функцию органов.
Кооперативное взаимодействие макрофагов с лимфоцитами запускает другой, более отдаленный по времени, механизм специфической защиты — иммунологический. Макрофаги могут выделять не только активаторы, но и ингибиторы пролиферации и функциональной активности клеток. Помимо макрофагов фак-
роста выделяются тромбоцитами (тромбоцитарный фактор тог) различные гормоны — инсулин, соматотропин, глюкогон рlt;э по- видимому, опосредуют свое влияние на фибробласты иеоезмакрофагальные и тромбоцитарные факторы роста.
Пролиферация клеток при завершении воспаления обусловливает процесс регенерации тканей, особенности течения кото-оого определяются видом тканей, объемом повреждения, реактивностью организма, генетическими и другими иммунобиоло-гическими механизмами организма.
В зависимости от интенсивности пролиферации различают воспаление регенераторного, гипо- и арегенераторного типа. Для детского возраста наиболее характерным является воспаление первого типа.
В зоне острого воспаления происходят резкие изменения тканевого обмена, что обусловлено, во-первых, повреждением ткани и, во-вторых, нарушением регионарного кровотока. В фазе первичной альтерации различные клеточные элементы в зоне воздействия болезнетворного фактора находятся на разных стадиях повреждения. Прямое действие этого фактора вызывает тотальное повреждение большого числа клеток, заканчивающееся их гибелью и разрушением. Из разрушенных клеток выделяются цитоплазматические и ядерные белки, электролиты, в первую очередь ионы калия, ферменты, в значительной мере запускающие цепь реакций при воспалении. Другая часть клеток также подвергается необратимому повреждению, но погибает спустя некоторое время, в течение которого в клетке образуются кислоты, продукты деградации белков, обладающие высокой активностью. Эти вещества при гибели клетки попадают во внеклеточное пространство.
Определенная группа клеток повреждается обратимо, и в дальнейшем их функциональная активность может восстановиться. И, наконец, в поврежденной ткани могут оказаться наиболее устойчивые клетки, продолжающие функционировать и после действия болезнетворного фактора.
Соотношение клеток, по-разному реагирующих на повреждение, может быть самым различным и зависит от типа ткани, количественных и качественных характеристик патогенного воздействия, реактивности организма и т.д. Очевидно, что от этого соотношения зависит интегральная характеристика обмена веществ в зоне воспаления, динамика его развития и исход.
Развитие воспалительного процесса, вследствие нарушения регионарного кровотока и возникновения венозного застоя с
экссудацией, эмиграцией лейкоцитов и отеком, ведет к местной
гипоксии с ухудшением аэробного обмена в более обширном участке ткани, чем зона повреждения. Реакция клеток на гипоксию зависит от степени ее выраженности, типа клеток и их резистентности к действию патогенного фактора.
В очаге воспаления происходят угнетение потребления кислорода и активация анаэробных процессов, в результате чего снижается
дыхательный коэффициент до 0,65—0,7. В тканях накапливается избыточное количество молочной кислоты. Интенсивный гликолиз свойствен не только тканям, находящимся в условиях повреждения и гипоксии, но и быстро растущим и размножающимся тканям,
обеспечивая их и энергией, и разнообразными продуктами обмена, используемыми в ходе пластических процессов. Особенно активно гликолиз происходит в пролифери-рующих клетках.
В условиях гипоксии нарушается жировой обмен. Расщепление жира преобладает над его окислением, что приводит к накоплению в ткани жирных кислот, глицерина, кетоновых тел. Усиленный протеолиз в очаге поражения способствует росту уровня полипептидов, аминокислот, альбумозы, пептона.
В тканях наблюдаются резкие сдвиги со стороны водно-солевого баланса. При этом из разрушенных клеток в экссудат выходит калий, который является внутриклеточным ионом.
Вследствие накопления недоокисленных продуктов обмена возникает местный ацидоз. В норме рН ткани составляет около 7,2. При серозном воспалении имеет место небольшой сдвиг рН (6,9—7,1), при гнойном он значительно ниже и может составлять 6,3—6,4. Редко рН экссудата достигает более низких цифр.
Резко изменяются физико-химические свойства воспаленной ткани. Об этом свидетельствует увеличение осмотической концентрации экссудата. В норме осмотическое давление тканевой жидкости составляет 7,5—8 атм. При генерализованном воспалении эта величина достигает 19 атм. Гиперкалиемия, гипер-Н-иония, увеличение концентрации других ионов приводят к росту осмотического давления. Онкотическое давление увеличивается за счет высокой концентрации белка в экссудате и благодаря переходу белков из крупно- в мелкодисперсные.
В результате развивающегося ацидоза в очаге воспаления
осуществляется целый ряд взаимосвязанных процессов: активация протеолитических ферментов приводит к усиленному расщеплению белков, в том числе токсических — продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и распада тканей. Развивается медленная дилятация сосудов, и повышается проницаемость их стенок; возникает коллоидное набухание белков за счет увеличения их гидрофильное™. Возрастание онкотического давления тканей служит одним из важных факторов развития отека.
Таким образом, ацидоз и обусловленные им реакции усугубляют нарушение микроциркуляции и обмена веществ в ткани при остром воспалительном процессе.
Генерализация воспалительной реакции оказывает выраженное влияние на весь организм. Обмен веществ характеризуется усилением анаэробных процессов, в связи с чем в крови возрастает концентрация недоокисленных продуктов, особенно молочной кислоты. К этому приводят две причины: во-первых, поступление продуктов анаэробного распада из очага воспаления в кровь, во-вторых, ацидотический сдвиг в результате интоксикации, обнаруживаемый по показателям кислотноосновного равновесия. Возрастает концентрация азотистых веществ вследствие усиленного катаболизма белка и угнетения белкового синтеза.
Для острого воспаления характерно развитие нейтрофиль-ного лейкоцитоза с регенераторным сдвигом, о чем свидетельствует величина «лейкоцитарного индекса интоксикации» (ЛИИ). Этот индекс определяется по формуле:
(4Ми +370+2/7+0 х (Пл + 1)
= ЛИИ,
(Л+ Мон) х (Э+ 1) где Ми — миелоциты, Ю — юные, П — палочкоядерные, С — сегментоядерные, Пл — плазмациты, Л— лимфоциты, Э — эози-нофилы, Мон — моноциты, %.
Регенераторный сдвиг происходит главным образом за счет увеличения числа палочкоядерньгх нейтрофилов, появления юных форм и, значительно реже, миелоцитов. Число лейкоцитов при остром воспалении возрастает до 9,0—Л.ОхЮ9/Л, но может достигать и 20,0- 30,0х109/л.
Величина ЛИИ находится в прямой зависимости от интенсивности воспалительного процесса; в норме она составляет в Леднем 0,5—1,5, при легком воспалении увеличивается до 2—3, а при тяжелом — превышает 5.
Причинами лейкоцитоза и регенераторного сдвига служат активация симпато-адреналовой системы, а также воздействие продуктов распада и токсинов, и, возможно, лейкопоэтинов на кроветворные органы.
В результате активации симпато-адреналовой системы повышается сосудистый тонус, ускоряется кровоток и уменьшается число лейкоцитов, фиксированных на стенке сосудов, — большая их часть поступает в кровоток. Прямое воздействие на костный мозг веществ, попавших из очага воспаления в кровь, приводит к повышению проницаемости межэндотелиальных пространств, в связи с чем облегчается выход лейкоцитов в периферическую кровь. При воспалении происходит также стимуляция лейкопоэза, что можно объяснить воздействием специфического фактора — лейкопоэтина.
При тяжелом воспалительном процессе, сопровождающимся выраженными явлениями интоксикации, могут наблюдаться небольшой лейкоцитоз и резкое увеличение ЛИИ, почти полное исчезновение эозинофилов и снижение числа лимфоцитов.
Очаг воспаления не только повышает общую резистентность к инфекции. В нем идет постоянная переработка антигенной информации, усиливаются реакции иммунитета. В отсутствие воспаления развивается, как правило, менее стойкий иммунитет к инфекции и наоборот.
Система красной крови значительно более устойчива при воспалении, чем система белой крови. Лишь при тяжелых воспалительных процессах у ослабленных больных наблюдается ги- похромная анемия. СОЭ увеличивается при остром воспалении в несколько раз, причем наблюдается определенное соответствие между этим показателем и величиной ЛИИ в зависимости от тяжести процесса.
Содержание общего белка в крови при воспалении, как правило, не меняется, но при тяжелых процессах, сопровождающихся сепсисом, обширной интоксикацией и т.д., имеет тенденцию к уменьшению. Закономерно изменяется соотношение белковых фракций: на фоне уменьшения содержания альбуминов увеличивается число а1-, а2- глобулинов, в результате чего снижается аль-буминглобулиновый коэффициент. Содержание (3- и у-глобулино-вых фракций при остром воспалении существенно не меняется.
Лихорадка возникает при воспалении в результате воздействия на терморегулирующие центры пирогенов, образующихся
главным образом фагоцитами. В большинстве случаев интенсивность лихорадочной реакции соответствует степени воспаления, однако при нарушении реактивности организма эта закономерность не проявляется.
Острый воспалительный процесс оказывает значительное
воздействие на неспецифические факторы защиты и иммуноло-гическую систему организма, которые, в свою очередь, оказывают влияние на течение воспаления. При остром воспалении усиливается
опсонизирующая способность сыворотки крови, повышается фагоцитарная и переваривающая активность лейкоцитов.
В результате активации лейкопоэза и эмиграции лейкоцитов в очаг воспаления, где они быстро разрушаются, в крови увеличивается содержание таких важнейших неспецифических факторов резистентности организма, как лизоцим, комплемент, р-ли-зины и др. Увеличение антителообразования происходит, в основном, в регионарных лимфатических узлах. Содержание в крови
иммуноглобулинов возрастает не ранее, чем через 10—14 дней после начала воспаления.
Система гемокоагуляции также реагируют на острое воспаление. У большинства больных с тяжелыми формами воспалительных заболеваний увеличиваются толерантность плазмы к гепарину и время рекальцификации плазмы, возрастает концентрация фибриногена и ускоряется свертывание крови. В то же время фибрино-литическая активность крови, как правило, снижается.
Таким образом, при остром воспалении имеет место преобладание прокоагулянтной системы, что способствует гиперкоа-гуляции.
Целостная реакция организма на острое воспаление обусловлена адаптивными процессами, направленными на активацию механизмов, помогающих ликвидировать воспалительный процесс и восстановить структуру и функцию поврежденной ткани.
Ход воспаления можно ускорить или затормозить нейромеДиаторами, гормонами, физическими воздействиями и т.д. В большой степени развитие воспаления зависит от состояния центральной нервной системы и иннервации тканей. Так, например, при нарушении иннервации могут замедляться репаративные процессы в очаге воспаления и развиваться трофические язвы.
Развитие воспаления зависит от состояния вегетативной нервной системы. Это обусловлено тем, что нейромедиаторы меняют реактивность нейтрофилов и моноцитов-макрофагов — кле
ток-эффекторов воспаления.
Течение воспаления находится под контролем гормонов. Особенно активны в этом плане минералокортикоиды коры надпочечников, которые обостряют воспаление, тогда как глюко-кортикоиды обладают ярким противовоспалительным действием и широко применяются при лечении воспалительных заболеваний. Гидрокортизон и его синтетические аналоги (преднизолон, триамцинолон) резко подавляют все эффекторные функции фагоцитов, в том числе их способность секретировать лизосомаль-ные ферменты, биогенные амины, кинины, биоокислители, лей-котриены. Под влиянием глюкокортикоидных гормонов снижается чувствительность макрофагов к лимфокинам, что также дает противовоспалительный эффект. Наконец, глюкокортикоиды, стабилизируя базальные мембраны сосудов и снижая проницаемость капилляров, приводят к уменьшению притока свежих лейкоцитов в очаг. Это способствует рассасыванию воспалительных инфильтратов благодаря превышению оттока клеток из очага над их поступлением в зону воспаления.
Из других гормонов, контролирующих воспаление, следует упомянуть тироксин, женские половые гормоны и инсулин. Тироксин и экстрагены усиливают микробицидный потенциал фагоцитов. Концентрация инсулина в крови определяет скорость транспорта глюкозы в фагоциты. В то же время глюкоза необходима для энергетического обеспечения фагоцитоза. Окисление глюкозы в пентозном цикле дает толчок к образованию микро-бицидных факторов в фагоцитах. При недостаточности функций (3-клеток инсулярного аппарата поджелудочной железы воспаление принимает торпидное, затяжное течение. Это хорошо известно врачам, которые лечат больных сахарным диабетом.
Острое, или экссудативно-деструктивное, воспаление развивается, как указывалось, главным образом с участием полиморфно-ядерных лейкоцитов, которые являются эффекторами этого патологического процесса. Воспаление может протекать более или менее остро, а также принимать затяжное течение со склонностью к распространению. Такое течение воспаления характерно при авитаминозах, эндокринных расстройствах, имму-нодефицитах, повторных стрессах, старении и др. В этих ситуациях в первую очередь нарушаются функции различных клеток, главным образом ПЯЛ, что проявляется в снижении их адгезивных свойств, замедлении миграции в очаг воспаления вследствие реф-
рактерности к хемотаксинам, недостаточности микробицидных функций и приобретении ими способности вырабатывать факторы резистентности, так называемые дефензины.
Хронизации острого воспаления способствует также недостаточность макрофагов, которые мигрируют в очаг воспаления вслед за ПЯЛ. В результате этого из моноцитов выделяется недостаточно цитокинов, включающих процессы регенерации. Нарушения в деятельности иммунной системы также способствуют хронизации воспаления, ввиду пониженного образования имму-ноглобулинов, оказывающих опсонизирующее действие на микроорганизмы. Недостаточность в системе иммунитета может также привести к снижению выделения лимфокинов, способствующих миграции и фагоцитарной активности ПЯЛ.
В отличие от острого, первично-хроническое воспаление начинается не с нарушений микроциркуляции и каскада последующих событий в сосудистом русле, а с накопления активированных макрофагов в каком-либо участке тела. Чаще это случается во внутренних органах, где и в норме много макрофагов, например в печени, легких, головном мозге, селезенке, кишечнике и др. Стойкое раздражение макрофагов возникает по разным причинам. В некоторых случаях микроорганизмы, поглощенные макрофагом, не погибают. Более того, они могут даже размножаться внутри клетки. При этом макрофаги активируются и непрерывно секретируют медиаторы воспаления.
К возбудителям, паразитирующим в макрофагах, относятся микобактерии туберкулеза и проказы, возбудители листериоза, токсоплазмоза, лейшманиоза, бруцеллеза и многих других хронически протекающих инфекционно-воспалительных заболеваний.
В иной ситуации макрофаги могут переходить в активное состояние не под действием паразитирующих в них микроорганизмов, а под влиянием лимфокинов — продуктов сенсибилизированных лимфоцитов из очага воспаления (от греч. kineo — приводить в движение). Как только в очаге будущего воспаления появляется достаточное число активированных макрофагов, возникают условия для увеличения зоны мононуклеарной инфильтрации. В результате происходит ускоренный выход лейкоцитов (прежде всего моноцитов и лимфоцитов) из крови в ткань, где они присоединяются к другим клеткам мононуклеарного инфильтрата. Лимфоциты поступают в инфильтрат не только с кровью, но и лимфой.
Моноциты в инфильтратах выделяют фибронектин. Благодаря ему они прочно связываются с соединительной тканью и дифференцируются в зрелые макрофаги. Фагоциты «на ходу» не успевают решить тех проблем, которые возникают перед ними в очаге воспаления. С момента «заякоривания» моноциты и макрофаги приступают к активному фагоцитозу.
Острое воспаление может заканчиваться быстро, если не возникает осложнений в виде абсцесса. Хроническое воспаление не может закончиться быстро по следующим причинам. Во-первых, макрофаги в очаге воспаления имеют продолжительный жизненный цикл. Это означает, что они персистируют в гранулеме в течение нескольких недель или даже месяцев. Во-вторых, гранулема — это не застывшее образование. В нее постоянным потоком следуют все новые и новые моноциты.
В очаг
Источник: Рогинский В.В. (ред.) , «Воспалительные заболевания в челюстно-лицевой области у детей» 1998