слоты. Первоначально эти изменения являются обратимыми и могут исчезнуть: если этиологический фактор прекращает свое действие, клетка полностью восстанавливает свои функции. Если же поврежде ние продолжается и в процесс вовлекаются лизосомы, то изменения носят уже необратимый характер. Поэтому лизосомы называют «стар товыми площадками воспаления»: именно с них начинается формиро вание вторичной альтерации.
Вторичная альтерация обусловлена повреждающим действи ем лизосомальных ферментов: усиливаются процессы протеолиза, ли полиза и гидролиза других биомолекул. В результате распада белков в тканях увеличивается количество полипептидов и аминокислот, при распаде жиров увеличивается концентрация жирных кислот. Все это вызывает физико-химические нарушения в тканях. Развивается гипе росмия с повышением концентрации ионов К+, Nа+, Са++, Cl-; гиперон кия – повышение количества белковых молекул из-за распада крупных на более мелкие; Н+-гипериония в связи с диссоциацией большого ко личества кислот с высвобождением ионов водорода. Активация глико лиза ведет к накоплению молочной кислоты, а нарушение процессов аэробного окисления углеводов, жирных кислот и аминокислот, цикла Кребса – к увеличению уровня недоокисленных продуктов. И как следствие такого повышения числа кислых продуктов обмена развива ется метаболический ацидоз. В процесс вовлекаются все компоненты ткани, и альтерация преобретает необратимый характер, итогом кото рого является аутолиз клеток.
При воспалении образуются вещества, которые могут не толь ко усиливать, но и ослаблять альтерацию, оказывая влияние на раз личные компоненты воспаления, т.е. регулируя микроциркуляцию, экссудацию, эмиграцию лейкоцитов и пролиферацию клеток соедини тельной ткани. Эти биологически активные вещества получили назва ние медиаторов воспаления.
По происхождению медиаторы воспаления необходимо разде
лить на:
–вещества, происходящие из тканей (и, следовательно, из кле ток), – клеточные;
–вещества, формирующиеся в жидких средах организма, в частности в крови, – плазменные, или гуморальные.
По направлению их действия медиаторы можно также разде лить на две группы:
–вещества, увеличивающие проницаемость сосудов;
–вещества, обладающие хемотаксическим действием на лей коциты и/или участвующие в механизмах фагоцитоза.
80
По времени проявления их активности выделяют ранние и поздние медиаторы.
Источниками медиаторов воспаления могут быть белки крови и межклеточной жидкости, все клетки крови, нервные клетки, клетки и неклеточные элементы соединительной ткани. Различают преформи рованные и вновь образующиеся медиаторы. Преформированные ме диаторы синтезируются постоянно, без всякого повреждения; они на капливаются в специальных хранилищах и высвобождаются немед ленно после повреждения (например, гистамин). Синтез вновь обра зующихся медиаторов (например, простагландинов) начинается после повреждения, как ответная мера.
Повреждение ткани сопровождается активацией специальных протеолитических систем крови, что ведет к появлению в очаге воспа ления различных пептидов, играющих роль медиаторов воспаления. Образование вазоактивных кининов запускается активированным факто ром Хагемана, катализирующим превращение прекаллекреина в каллекре ин – последнийрасщепляетвысокомолекулярныйкининогенсобразовани ембрадикинина. ПомимоэтогофакторХагеманаактивируетфибринолиз, в результатечегоизнеактивногоплазминогенаобразуетсяактивныйфермент плазмин. Плазминрасщепляетфибрин (своевременноеперевариваниефиб рина необходимо для успешного заживления ран), при этом образуются пептиды, способныерасширятьсосудыиподдерживатьувеличеннуюсосу дистую проницаемость. Плазмин активирует систему комплемента. Систе ма комплемента, включающая около 20 различных белков, активируется, кроме фактора Хагемана, еще тремя путями: классическим (комплексами антиген-антитело), альтернативным (липополисахаридами микробных кле ток) инедавнооткрытымлектиновым(приучастииманнозо-связывающего белкаплазмыкрови). Ввоспаленииучаствуют C3аи C5акомпонентыком племента, которыеспособствуютдегрануляциитучныхклетокибазофилов с высвобождением медиаторов и являются мощными хематтрактантами для лейкоцитов. Помимо этого при активации комплемента образуется мембранатакующий комплекс (C5b6789), непосредственно лизирующий бактерииипатологическиизмененныесобственныеклетки, атакжекомпо нентC3b ипродуктыегоболееглубокойдеградации(iC3b иC3dg), которые благодаря наличию к ним рецепторов на соответствующих клетках участ вуют в опсонизоции объектов фагоцитоза. Компоненты комплемента вы зывают адгезию, агрегацию и дегрануляцию клеток крови, выход лизосо мальных ферментов, образование свободных радикалов, провоспалитель ныхцитокинов (IL-1 и IL-1 , TNF- , IL-6), стимулируютхемотаксис, гра нулоцитоимоноцитопоэз, синтезиммуноглобулинов.
Медиаторы плазменного и клеточного происхождения взаи
81
мосвязаны и действуют по принципу аутокаталитической реакции с обратной связью и взаимным усилением. Нарушение микроциркуля ции в очаге воспаления характеризуется изменением тонуса микро циркуляторных сосудов, усиленным током жидкой части крови за пределы сосуда (экссудацией) и выходом форменных элементов крови (эмиграцией).
Изменения со стороны микроциркуляторного русла
Для сосудистой реакции характерны 4 стадии: 1) кратковре менный спазм сосудов; 2) артериальная гиперемия; 3) венозная гипе ремия; 4) стаз.
Спазм сосудов возникает при действии повреждающего агента на ткани и связан с тем, что первыми возбуждаются вазоконстрикто ры, поскольку они чувствительнее вазодилятаторов. Спазм быстро сменяется артериальной гиперемией.
Артериальная гиперемия формируется следующими тремя
путями:
–как результат паралича вазоконстрикторов;
–как результат воздействия медиаторов с сосудорасширяю щей активностью;
–как результат реализации аксон-рефлекса. Расслабляютсяпрекапиллярныесфинктеры, увеличиваетсячисло
функционирующих капилляров, и кровоток через сосуды поврежденного участка может в десятки раз превышать его скорость в неповрежденной ткани. Расширениемикроциркуляторныхсосудов, увеличениеколичества функционирующих капилляров и повышенное кровенаполнение органа определяет первый макроскопический признак воспаления – покрасне ние. Если воспаление развивается в коже, температура которой ниже температуры притекающей крови, то температура воспаленного участка повышается – возникает жар. Поскольку в первое время после поврежде ния линейная и объемная скорости кровотока в участке воспаления дос таточно велики, то оттекающая из очага воспаления кровь содержит большее количество кислорода и меньшее количество восстановленного гемоглобина и поэтому имеет ярко-красный цвет. Артериальная гипере мия при воспалении сохраняется недолго (от 15 мин до 3 ч) и затем пере ходитввенознуюгиперемию, прикоторойувеличенноекровенаполнение органа сочетается с замедлением и даже полным прекращением капил лярногокровотока (кромеасептическоговоспаления).
Венозная гиперемия начинается с максимального расширения прекапиллярных сфинктеров, которые становятся нечувствительными к вазоконстрикторным и вазодилататорным стимулам, в результате
82
чего венозный отток затрудняется. После этого замедляется ток крови в капиллярах и приносящих артериолах. Главной причиной развития венозной гиперемии является экссудация – выход жидкой части крови из микроциркуляторного русла в окружающую ткань. Экссудация со провождается повышением вязкости крови, в результате этого пери ферическое сопротивление кровотоку возрастает, скорость тока крови падает. Кроме того, экссудат сдавливает венозные сосуды, что затруд няет венозный отток и также усиливает венозную гиперемию. Разви тию венозной гиперемии способствует набухание в кислой среде фор менных элементов крови, сгущение крови, нарушение десмосом, крае вое стояние лейкоцитов, образование микротромбов. Кровоток посте пенно замедляется и приобретает новые качественные особенности из за повышения гидростатического давления в сосудах: кровь начинает двигаться толчкообразно, так как в момент систолы сердца кровь про двигается вперед, а в момент диастолы останавливается. При даль нейшем повышении гидростатического давления кровь во время сис толы продвигается вперед, а в момент диастолы возвращается обрат но, т.е. возникает маятникообразное движение. Толчкообразное и ма ятникообразное движение крови определяет возникновение пульси рующей боли.
Стаз – заключительная стадия сосудистой реакции при вос палении. Как правило, стаз возникает в отдельных сосудах венозной части микроциркуляторного русла из-за резкого повышения ее прони цаемости и нарастающей экссудации. При этом жидкая часть крови быстро переходит во внесосудистое пространство и сосуд остается заполненным массой плотно прилежащих друг к другу форменных элементов крови. Высокая вязкость такой массы делает невозможным ее продвижение по сосудам, и возникает стаз. Эритроциты образуют «монетные столбики», границы между которыми постепенно стирают ся, и образуется сплошная масса в просвете сосуда – сладж (грязь).
Экссудация. Экссудация при воспалении обусловлена прежде всего повышением проницаемости микроциркуляторного русла для белка вследствие существенного изменения сосудистого эндотелия. Изменение свойств эндотелиальных клеток микроциркуляторных со судов – это главная, но не единственная причина экссудации при вос палении. Образованию различного экссудата способствует рост гидро статического давления внутри микроциркуляторных сосудов, связан ный с расширением приносящих артериол, а также увеличение осмо тического давления интерстициальной жидкости, обусловленное нако плением во внесосудистом пространстве осмотически и онкотически активных продуктов распада ткани. Более значительно процесс экссу
83
дации выражен в венулах и капиллярах. Экссудация формирует чет вертый признак воспаления – припухлость.
В состав экссудата входит жидкая часть крови, ее форменные элементы и разрушенные ткани. По составу экссудата выделяют 5 ви дов воспаления: 1) серозный, 2) катаральный (слизистый), 3) фибри нозный, 4) геморрагический, 5) гнойный (ихорозный, или гнилостный
– как разновидность гнойного).
Экссудация при воспалении имеет защитно приспособительное значение: в результате нее происходит снижение концентрации бактериальных и других токсинов за счет разбавления и разрушения их поступающими из плазмы крови протеолитическими ферментами. В очаг воспаления в ходе экссудации поступают сыворо точные антитела, которые нейтрализуют бактериальные токсины и опсо низируют бактерии. Воспалительная венозная гиперемия обеспечивает переход в очаг воспаления лейкоцитов крови, способствует фагоцитозу. Фибриноген экссудата превращается в фибрин, нити которого создают структуру, облегчающую переход лейкоцитов в рану. Кроме того, фиб рин играет важную роль в процессе заживления ран, образуя фибринную гемостатическуюпробку.
Однако экссудация имеет и отрицательные последствия: отек тка ней может привести к угрожающим для жизни состояниям: удушью (отек гортани, бронхов) или к повышению внутричерепного давления (отек моз га). Излишнее отложение фибрина может препятствовать последующему восстановлению поврежденной ткани и способствовать избыточному раз растанию соединительной ткани. Нарушения микроциркуляции также спо собныпривестикишемическомуповреждениютканей.
Клеточныереакциипривоспалении
Эмиграция. Клеточная эмиграция и изменения микроциркулятор ного русла при воспалении детально описаны в конце XIX в. Юлиусом Конгеймом (J. Conheim), проводившим биомикроскопические исследова ниявэкспериментенаязыкеибрызжейкелягушки, атакженаухекролика. Как было показано в этих опытах, выход лейкоцитов из сосудистого русла происходит в посткапиллярных венулах, начиная со стадии артериальной гиперемии и достигая максимальных величин на стадии венозного застоя. Ю. Конгейм показал, что проникновение лейкоцитов через стенку сосуда включает три стадии: 1) пристеночное (краевое) стояние лейкоцитов; 2) выход лейкоцитов из сосудистого русла; 3) движение лейкоцита в очаге воспаления.
Явление прилипания (адгезии) лейкоцитов и тромбоцитов к внут ренней стенке микрососуда при воспалении было впервые описано Р. Вир
84