Катионные белки: из гранулоцитов, неспецифическая бактерицид-ная активность, стимуляция эмиграции лейкоцитов, повышение проницаемости сосудов.
Фибронектины: синтез многими клетками – опсонизируют объекты фагоцитоза и активируют хемотаксис лейкоцитов.
Нейромедиаторы: адреналин и норадреналин (активация гликолиза, липолиза, липопероксидации - ПОЛ, спазм артериол - ишемия), ацетилхолин (снижение тонуса артериол – гиперемия, эмиграция лейкоцитов, пролиферация клеток).
Биогенные амины: гистамин (из тучных клеток – боль, жжение, по-вышение проницаемости сосудов, миграция клеток) и серотонин (из тромбоцитов и тучных клеток – боль, повышение проницаемости сосудов, сокращение венул – венозная гиперемия, способствует тромбообразованию).
Окись азота (синтез эндотелием – нормальная вазидилятация). Продукты ПОЛ -свободно-радикального и перекисного окисления липидов и Н2О2 – токсические и регуляторные эффекты.
Нуклеотиды и нуклеозиды (АДФ, аденозин): АДФ стимулирует ад-гезию, агрегацию и агглютинацию – тромбообразование, сладж, стаз, ишемию (в венулах – гиперемию).
Плазменные медиаторы: кинины (каллидин, брадикинин) – повы-шение проницаемости сосудов сильнее гистамина, потенцирование отека, эмиграции лейкоцитов; факторы комплемента – хемотаксис, опсонизация, цитолиз, бактерицидный эффект, регуляциЯ синтеза кининов и иммунитета и гемостаза; свертывающей системы (про- и анти-коагулянты, фибринолитики) – результат повреждения стенки сосудов ; ведет к: тромбозы и стаз, ишемия, венозная гиперемия.
ФАГОЦИТОЗ: поглощение и переваривание корпускулярных ча-стиц (инородных – изначально или становящихся такими).
Главные типы клеток – нейтрофильные полиморфонуклеары.
Важнейшие нормальные механизмы Фагоцитоза: полимеризация -деполимеризация микротрубочек цитоскелета под действием цАМФ-цГМФ и Са2+ ведут к пиноцитозу и вторичным фаголизосомам.
СТАДИИ: 1-я - Адгезия к эндотелию (при его повреждении), обра-зование псевдоподий и проникновение между эндотелиальными клетками, лизис базальной мембраны сосуда коллагеназой и выход фагоцита в ткань.
2-я – Хемотаксис к объекту фагоцитоза: положительный хемотаксис – на полипептиды и пр. цГМФ усиливает, цАМФ подавляет его. В ходе движения идут изменения цитоплазмы типа гель-золь – в перед-ней части фагоцита и перетекание кортикального геля по микротру-бочкам; действуют также актин-миозиновые сократительные фила-менты. Ф. – энергозависим (гликолиз в основном).
3-я: Прилипание к фагоцитируемому агенту – от электрических за-рядов ткани и фагоцита и др.
4-я – Погружение агента в фагоцит (инвагинация оболочки) – от электрических зарядов и поверхностного натяжения, антител – опсо-нинов.
5-я: Переваривание: в пищеварительной вакуоле сдвиг рН и сливание с лизосомами, метаболический взрыв - АФК. Возможен и выброс гранул из фагоцита наружу.Незавершенный фагоцитоз – микроорганизмов с полисахаридной капсулой, ведет к хронизации инфекции (ТВС например).
ПРОЛИФЕРАЦИЯ: увеличение стромы, часто паренхимы (регене-рация) и межклеточного вещества в очаге В. , способствует регенера-ции и заживлению после альтерации. Хорошая регенерация: печень, кожа, слизистая, кость); слабая: сухожилия, связки, хрящь; нет реге-нерации: миоциты, нейроны – заменяются на соединительную ткань (рубец). Активация П. – при снижении воспаления: ингибиторы про-теаз, антиоксиданты, полиамины, глюкокортИкоиды, гепарин. Регуляторы П.: медиаторы воспаления (фактор некроза опухоли, лейкотриены, кинины, биогенные амины); лимфокины, факторы ро-ста (в т.ч. тромбоцитов); полиамины; гормоны (СТГ, инсулин, глюка-гон, стероиды), венозная гиперемия стимулирует заживление ткани.
Хроническое воспаление: 1-ичное (сразу) и 2-ичное (затухающее). Проявление: грануломы (туберкулез, бруцеллез), инфильтрация мононуклеарами очага В., образование фиброзной капсулы и кальцификация, некроз в центре очага В.Причины: недостаточность фагоцитоза, длительный стресс (катехоламины и глюкокортикоиды), повторные повреждения ткани, персистирующая инфекция, аутоиммунная агрессия.
Возникновение раны — это результат повреждений клеток и тканей, вызывающих локальный типовой патологический раневой процесс. Рану составляют: 1) некробиотически измененные клетки; 2) элементы межклеточного матрикса, разрушенных клеток и стенки микрососудов; 3) плазма и клетки крови, попавшие в интерстиций; 4) сгустки крови, образовавшиеся в результате высвобождения тканевого тромбопластина погибшими эндотелиоцитами. В результате повреждений микрососудов и межклеточного матрикса, цитолиза эндотелиоцитов происходит прямой контакт высокомолекулярного кининогена, двенадцатого фактора свертывания крови и прекалликреина с субэндотелиальным и межклеточным коллагеном. Кроме того, происходит адгезия к субэндотелиальному коллагену тромбоцитов. Медиатором адгезии тромбоцитов является фактор фон Виллебранда. В результате контакта с коллагеном активируется двенадцатый фактор свертывания крови, что запускает действие плазменных механизмов гемостаза. При этом поврежденные эндотелиоциты высвобождают тканевой тромбопластин. Тромбопластин вызывает действие внешних по отношению к плазме крови механизмов свертывания. Высвобождение тканевого тромбопластина вызывает повышенное образование тромбина (второго фактора свертывания крови), что обусловливает повышенную агрегацию активированных тромбоцитов. Активированные тромбоциты высвобождают тромбоксан A2 (метаболит арахидоновой кислоты). В ответ активированные травмой и гипоксией эндотелиальные клетки высвобождают антагонист тромбоксана простациклин, который тормозит агрегацию тромбоцитов. Если повреждения тканей достигают определенной степени выраженности, то рост секреции простациклина не ограничивает спазма и тромбоза микрососудов, вызванных тромбоксаном. Стаз и тромбоз микрососудов становятся отправной точкой развития воспаления в очаге первичной травматической альтерации. Одновременно с активацией механизмов гемостаза происходит активация калликреин-кининовой системы. Это происходит через активацию прекалликреина активированным двенадцатым фактором свертывания крови. В результате активации прекалликреина растет образование калликреина. Последний является хемоаттрактантом по отношению к нейтрофильным гранулоцитам. Активация калликреином нейтрофилов в просвете микрососудов обусловливает высвобождение полиморфонуклеарами эластаз. Действие эластаз служит одной из причин вторичной альтерации.
Действие калликреина на кининоген (высокомолекулярный) обусловливает образование брадикинина. Эффект брадикинина как медиатора воспаления складывается из дилятации артерий небольшого диаметра и артериол, а также из роста проницаемости стенок микрососудов и особенно венул. Рост проницаемости стенок микрососудов происходит посредством расширения пространств между клетками сосудистой стенки. Калликреин, повышая активность урокиназы, усиливает трансформацию плазминогена в плазмин. Кроме того, образование плазмина происходит в результате действия тканевого активатора плазминогена, который высвобождают активированные и поврежденные эндотелиоциты. Рост образования в очаге повреждения плазмина ограничивает в нем действие механизмов свертывания крови, вызывая фибринолиз.
Активация системы комплемента плазмином представляет собой ключевой момент в развитии локального раневого воспалительного процесса. Плазмин обладает свойством прямой и опосредованной активации системы комплемента.
Важно подчеркнуть, что локальный раневой типовой патологический процесс создает предпосылки системной воспалительной реакции и раневой болезни.
Раневой процесс— это сложный комплекс общих и местных реакций организма в ответ на ранение, обеспечивающих заживление раны. Объем понятия «раневой процесс» раскрывается через его сдадийность развития (В.Т. Долгих, 2000).
Классификация динамики раневого процесса: 1) фаза воспаления — подготовительный период (1–6 суток); 2) фаза пролиферации или регенерации (грануляционная ткань — 6–12 суток); 3) фаза созревания и формирования рубца (12–13 суток).
Воспалительная реакция нарастает стремительно, и уже в первые сутки на границе жизнеспособных и омертвевших тканей формируется лейкоцитарный вал. На 3–4-е сутки после ранения начинается вторая фаза раневого процесса, характеризующаяся развитием грануляционной ткани, постоянно заполняющей раневой дефект. При этом в ране резко уменьшается количество лейкоцитов, макрофаги сохраняются, но главную роль во время пролиферации играют фибробласты и эндотелий капилляров.
Грануляционная ткань начинает формироваться в виде отдельных очагов в дне раны. Эти очаги характеризуются интенсивным новообразованием капилляров. Эндотелий отличается большим содержанием ферментов. Вокруг новообразованных капилляров появляются тучные клетки, которые секретируют биологически активные вещества, способствующие пролиферации. Богатство грануляционной ткани кровеносными сосудами делает ее легко кровоточащей. Важным клеточным элементом грануляционной ткани являются фибробласты (продуцируют коллаген).
По мере увеличения коллагеновых волокон грануляционная ткань становится все более плотной, и наступает последний период раневого процесса — фаза рубцевания (12–30-е сутки). Она характеризуется прогрессирующим снижением числа микрососудов и клеточных элементов (макрофагов, тучных клеток, фибробластов). Параллельно с формированием коллагеновых волокон происходит их частичное разрушение, благодаря чему осуществляется тонкая регуляция процесса образования фиброзной ткани, накопление и рассасывание рубцовой ткани.
Равновесие между образованием, рассасыванием грануляций и рубцовой ткани лежит в основе раневой контракции — равномерного концентрического сокращения краев и стенок раны.
Микробная флора — обязательный участник процесса заживления раны, особенно если заживление раны протекает по типу вторичного натяжения. С одной стороны, микробы, способствуя воспалению и протеолизу омертвевших тканей, очищают раневой дефект, а с другой — они загрязняют рану и при определенном количестве и виде микробов, заселивших рану, и состоянии иммунной системы могут оказывать отрицательное влияние на течение раневого процесса.
Регенерация кожи во многом отличается от регенерации внутренних органов. Регенерация кожи включает: 1) стягивание краев раны — контракция раны; 2) внераневой вставочный рост; 3) формирование новых тканей в дефекте и преобразование их в регенерат.
Стягивание краев раны носит концентрический характер. Это своеобразный компенсаторный процесс, который обеспечивает сравнительно быстрое закрытие кожных дефектов. За счет данного процесса в зону дефекта входит неповрежденная кожа вместе с ее специфическими структурами: волосами, железами. Таким образом, большая часть дефекта закрывается полноценной кожей.
Внераневой вставочный рост— это процесс разрастания кожи вокруг раны, направленный на восстановление утраченной массы кожи. Он возникает в ответ на длительное натяжение кожи, вызванное контракцией раны. Однако в этой реакции есть предел (площадь дефекта). После того, как завершилась эпителизация раны, еще долго сохраняется повышенная митотическая активность эпителия, что указывает на длительные и интенсивные пролиферативные процессы в коже, окружающей дефект. Полнота восстановления кожи бывает различной. В отдельных случаях на месте дефекта формируется регенерат со специфическими придатками кожи (волосы, железы, складки). Формирование регенерата — процесс, который продолжается длительное время после окончания эпителизации дефекта. Сформировавшийся регенерат всегда атипичен и неполноценен.
Голодание - состояние организма при недостаточном или полном прекращении поступления пищи, а также при нарушении переваривания и всасывания пищевых веществ. Различают следующие формы голодания: полное - при полном отсутствии пищи, но с приемом воды, и абсолютное, если отсутствует и прием воды; неполное голодание (недоедание) - недостаточное по отношению к общему расходу энергии (в данных условиях) питание; частичное, или качественное, голодание (неполноценное, или одностороннее, питание) - недостаточное поступление с пищей одного или нескольких пищевых веществ при достаточной энергетической ценности. Выделяют белковое, липидное, углеводное, минеральное, водное, витаминное частичное голодание, а также ограничение поступления пищевых волокон (клетчатки) - компонентов мембран растительных клеток.
Самым тяжелым видом голодания у людей является полное голодание без приема воды (абсолютное), приводящее к гибели организма в течение 4-7 суток при явлениях обезвоживания и интоксикации. При полном голодании, но с поступлением воды (количественное, или общее, голодание) отмечены случаи продолжения жизни человека дольше 70 суток. При полном голодании жизнь поддерживается за счет утилизации в процессах обмена и выработки энергии имеющихся запасов питательного материала (липиды, углеводы) и продуктов, освобождающихся при постепенной атрофии части собственных тканей организма. Общее образование энергии в течение периода голодания постепенно понижается в соответствии с падением массы тела, но при расчете на единицу массы образование энергии, снижаясь на 20% вначале, затем мало изменяется в течение всего оставшегося периода голодания, в связи с чем регуляторные механизмы продолжают функционировать почти до периода агонии. Поэтому все условия, повышающие метаболизм (мышечная деятельность, понижение окружающей температуры, ведущее к увеличению теплопродукции, перегревание организма, обезвоживание, гормональная активация обмена и др.), ускоряют гибель при голодании.
Обычно чем больше запасы жировой ткани, тем дольше организм может переносить голодание, при этом, однако, большое значение имеют индивидуальные особенности. Мужчины переносят голодание тяжелее женщин. В развитии полного голодания различают три периода: 1) период начального приспособления, который длится 1-2 дня; 2) период относительно равномерного расходования собственных белков, энергетических субстратов и приспособления организма к жизни в условиях голодания («стационарный» период, наиболее длительный) и 3) «терминальный» период, длящийся последние 3-5 дней, заканчивающийся комой и смертью, - предагональные нарушения обмена и функций организма. Иногда второй период полного голодания разделяют на две фазы: первая длится неделю, вторая - несколько недель. В первую фазу полного голодания биоэнергетика организма поддерживается за счет распада углеводов, липидов и образующихся ацетоновых тел, во вторую - в основном за счет распада белков. Жизненные функции организма в течение первого и второго периодов голодания сохраняются в пределах, близких к норме. Чувство голода, особенно выраженное в первые дни, в дальнейшем ослабевает. Температура тела колеблется в пределах нижней границы нормы, артериальное кровяное давление вначале может повышаться, позже снижается, развивающаяся первоначально тахикардия затем сменяется брадикардией, моторная деятельность желудка и кишечника вначале резко повышается (голодные сокращения, иногда спастического характера), в дальнейшем угнетается.
В первом периоде голодания основной обмен несколько снижается, дыхательный коэффициент близок к единице, что свидетельствует о включении в метаболизм углеводов. За первые сутки исчерпываются запасы гликогена, концентрация инсулина в крови снижается в 10-15 раз по сравнению с периодом пищеварения, концентрации глюкагона и кортизола увеличиваются. В результате изменения гормонального статуса и действия внутриклеточных механизмов регуляции нарастает скорость мобилизации жиров и глюконеогенеза из аминокислот и глицерина. Содержание глюкозы в крови уменьшается до нижних пределов нормы (3,5 ммоль/л) и на этом уровне поддерживается и в последующие периоды голодания (за счет глюконеогенеза).
Второй период голодания связан с продолжением мобилизации жиров. Концентрация жирных кислот в крови увеличивается в 3-4 раза по сравнению с постабсорбтивным состоянием, уровень кетоновых тел в крови через неделю голодания повышается в 10-15 раз. При такой концентрации ацетоуксусная кислота активно декарбоксилируется с образованием ацетона, который выводится с выдыхаемым воздухом и через кожу: уже на 3-4-й дни изо рта и от кожи голодающего исходит запах ацетона. Энергетические потребности мышц и большинства других органов удовлетворяются за счет жирных кислот и кетоновых тел. При низком уровне инсулина глюкоза в мышечные клетки не проникает, потребителями глюкозы являются инсулинонезависимые клетки, и прежде всего клетки мозга, но и в этой ткани биоэнергетика частично обеспечивается кетоновыми телами. Глюконеогенез продолжается за счет распада тканевых белков. Интенсивность обмена веществ в целом снижена: через неделю голодания потребление кислорода уменьшается примерно на 40%, происходят торможение окислительных процессов в митохондриях и угнетение окислительного фосфорилирования с образованием АТФ, т.е. развивается гипоэнергетическое состояние. Снижается превращение ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот, в связи с этим он включается в синтез холестерола через образование гидроксиметилглутарил-КоА и ацетоновых тел, поэтому у голодающих отмечено накопление холестерола. Дыхательный коэффициент снижается за счет участия в метаболизме липидов, потери которых определяют характерный внешний вид голодающих (обилие кожных складок на животе, конечностях, шее, грудной клетке). Выделение азота с мочой, сниженное на 2-3-й дни, к 5-6-му дням возрастает, но держится на уровне 5,0 г мочевины в сутки (норма - 25-30 г) в течение нескольких недель, что соответствует отрицательному азотистому балансу с расщеплением примерно 20-25 г собственных тканевых белков в сутки. При снижении скорости распада белков уменьшается и активность глюконеогенеза. В этой фазе голодания основным источником энергии для мозга становятся ацетоновые тела. Если в это время голодающему вводить аланин или другие гликогенные аминокислоты, уровень глюкозы в крови повышается, а концентрация кетоновых тел снижается. При продолжении голодания нарастает атрофия органов (рис. 12-2): масса жировой ткани уменьшается на 97%, селезенки - на 60%, печени - на 50%, тестикул - на 40%, мышц - на 31%. В наименьшей степени снижается масса сердечной мышцы и мозга - на 3-4%. Сохранение массы этих жизненно важных органов обусловлено адаптационными биологическими механизмами. Распад тканевых нуклеопротеидов вызывает повышенное выделение с мочой мочевой кислоты, а также усиленную экскрецию солей калия, кальция, фосфора. Указанные особенности метаболизма у голодающих сочетаются с изменениями функций многих органов и систем. Прогрессирующие процессы торможения в нервной системе проявляются нарастанием апатии и сонливостью; со стороны сердечнососудистой системы выявляются брадикардия и повышение кровяного давления; число дыхательных движений за единицу времени уменьшается; изменяется клеточный состав крови: снижается количество эритроцитов и лейкоцитов; отмечается гипопротеинемия; в результате мобилизации жира из жировых депо развивается выраженная триацилглицеролемия вплоть до появления липемии (мутная плазма). Гипопротеинемия способствует развитию отеков («голодные отеки») из-за падения осмотической и онкотической активности белков, особенно альбуминов. Иммунологическая и аллергическая реактивность голодающего организма резко снижается, меняется его восприимчивость к действию различного ряда инфекционных возбудителей. Этим объясняется тот факт, что у голодающих жителей блокадного Ленинграда практически не регистрировались такие болезни, как бронхиальная астма, ангина; значительно изменилась клиническая картина пневмонии, кишечных и ряда других заболеваний.