Альтерация как пусковой механизм воспаления

Какие бы факторы ни вызывали воспаление, эта реакция всегда начинается с альтерации ткани, которая играет роль пускового фактора воспалительного процесса. В этой фазе воспаления важнейшую функцию выполняют такие внутриклеточные частицы, как лизосомы. Повреждающий фактор всегда вызывает выраженную в той или иной степени гипоксию тканей, поскольку первыми на повреждение реагируют артериальные сосуды, приходящие в состояние кратковременной ишемии, а последняя приводит к повышению проницаемости лизосомных мембран, и ферменты лизосом, которые в норме через эти мембраны не проходят, начинают выходить в клетки и межклеточное пространство. Лизосомные ферменты действуют на все компоненты гистиона, в том числе и на основную субстанцию соединительной ткани, дезорганизуя ее, а это, в свою очередь, приводит к повышению сосудисто-тканевой проницаемости.

Лизосомные ферменты воздействуют на тучные клетки, вызывая их дегрануляцию и высвобождение из них гистамина, который играет чрезвычайно важную роль в процессах изменения сосудисто -тканевой проницаемости.

Во-первых, под влиянием гистамина происходит расширение мелких сосудов, в результате чего их стенки растягиваются и увеличиваются поры между эндотелиальными клетками. Во-вторых, гистамин стимулирует двигательную активность эндотелиальных клеток, они расходятся еще больше, и поры между ними еще больше увеличиваются. В-третьих, гистамин повышает мембранную активность эндотелиальных клеток, то есть ускоряет транспорт через клеточные мембраны, а это приводит к образованию внутриклеточных транспортных каналов. В-четвертых, гистамин вызывает сокращение стенок мелких вен, что повышает давление крови в микроциркуляторном русле гистиона и также способствует повышению сосудисто-тканевой проницаемости. Естественно, эти изменения носят временный характер и исчезают при уменьшении концентрации гистамина, но пока он есть в больших количествах, происходит и повышение проницаемости.

Некоторые ферменты лизосом активируют кининовую систему. В плазме крови содержится белковое вещество, принимающее участие в системе свертывания крови и носящее название фактор Хагемана. При воспалении под влиянием биохимических превращений, осуществляемых лизосомными ферментами, этот фактор активируется и начинает воздействовать на один из компонентов α-глобулиновой фракции крови, в результате чего образуется фактор проницаемости, который, с одной стороны, повышает проницаемость стенки сосуда, а с другой – активирует энзим калликреин.

Последний, в свою очередь, усиливает сосудисто-тканевую проницаемость, а кроме того, через сложную цепь реакций приводит к высвобождению кининов, которые также усиливают проницаемость мембран.

Под влиянием изменения обменных процессов, инициированных ферментами лизосом, активируется система комплемента, благодаря чему в очаге воспаления стимулируются иммунологические реакции. Кроме того, поскольку при активации системы комплемента интенсифицируются литические процессы, клеточные мембраны начинают повреждаться. Это, с одной стороны, усиливает альтерацию, а с другой – повышает сосудисто-тканевую проницаемость.

В нормальных условиях через стенки капилляров свободно проходят молекулы диаметром менее 3 нм. При воспалении через сосудистую стенку вследствие повышения ее проницаемости начинают проходить частицы диаметром 20-30 нм.

Ферменты лизосом сами по себе резко изменяют течение обменных процессов на территории гистиона и вызывают нарушения метаболизма в очаге воспаления. Кроме того, установлено, что фосфолипазы, выходящие из лизосом, расщепляют фосфолипиды клеточных мембран, в результате чего образуется арахидоновая кислота – предшественник простагландинов, а последние, по современным представлениям, стоят в центре регуляции воспалительной реакции.

Наконец, ферменты лизосом стимулируют восстановление и рост клеток (в основном через усиление внутриклеточной регенерации), то есть оказывают влияние и на такой компонент воспаления, как пролиферация.

Роль лизосом в развитии воспалительной реакции настолько велика, что они получили название «стартовых площадок воспаления».

Из всех факторов, играющих роль в повышении сосудисто-тканевой проницаемости, наибольшее значение имеет гистамин, выделяющийся из тучных клеток самый мощный медиатор экссудации, поддерживающий ее на всем протяжении воспаления. Поэтому тучные клетки образно называют «моторами воспалительной реакции».

Источник

Воспаление– защитно – приспособительная реакция организма на действие патогенного раздражителя, проявляется на месте поврежденной ткани изменением кровообращения и повышением сосудистой проницаемости. Это типовой патологический процесс, направленный на устранение патологического раздражителя и восстановление поврежденной ткани . Мечников: воспаление – несовершенная защитная реакция организма, т. к. составляет основу большинства болезней, приводящих к смерти (воспаление печени – гепатит, почек – нефрит, легких – пневмония, ногтевого ложа – панариций, зева – ангина; старые названия ).

Причины воспаления:

· Физические

· Химические

· Биологические

Возникновение, течение и исход воспаления зависят от реактивности организма , которая определяется возрастом, полом, состоянием физиологических систем, наличием сопутствующих заболеваний. Важное значение в возникновении, развитии и исходе воспаления имеет его локализация (крайне опасен для жизни абсцесс мозга или воспаление гортани при дифтерии).

Виды воспаления:

· Нормергическое: ответная реакция организма на раздражение соответствует силе и характеру раздражителя.

· Гиперергическое: ответная реакция организма на раздражение интенсивнее действия раздражителя

· Гипергическое: воспалительные изменения выражены слабо или отсутствуют.

Стадии развития воспаления:

1. Альтерация клеток

2. Экссудация клеток

3. Пролиферация клеток

Все эти стадии присутствуют в зоне любого воспаления.

Альтерация– повреждение ткани – пусковой механизм развития воспалительного процесса. Она приводит к высвобождению биологически активных веществ – медиаторы воспаления. Все изменения, возникающие в очаге воспаления под влиянием этих веществ , направлены на развитие второй стадии воспаления. Медиаторы воспаления изменяют метаболизм, свойства и функции ткани . К ним относятся гистамин, серотонин, кинины (полипептиды плазмы крови). Они вызывают боль, расширение микрососудов, увеличение их проницаемости, активизируют фагоцитоз. Перестройка обмена веществ в зоне альтерации приводит к изменению физико – химических свойств ткани , и развитию в них ацидоза, что увеличивает проницаемость сосудов, распад белков, онкотическое и осмотическое давление. Это увеличивает выход воды из сосудов, обуславливая развитие экссудации и воспалительного отека.

Экссудация – выход из сосудов в ткань жидкой части крови, а также клеток крови. В результате альтерации развивается спазм артериол, и уменьшается приток артериальной крови (ишемия ткани в зоне воспаления). Это приводит к нарушению обмена веществ в ткани и к ацидозу. Спазм артериол сменяется их расширением, увеличивается скорость кровотока и объем притекающей крови. В очаге воспаления усиливается обмен веществ , увеличивается приток к нему лейкоцитов и антител. Увеличивается температура, и возникает покраснение участка воспаления (артериальная гиперемия). По мере развития воспаления она сменяется на венозную гиперемию. Объем крови в венулах и каппилярах увеличивается, скорость кровотока уменьшается, объем крови уменьшается, венулы становятся извитыми, в них появляются толчкообразные движения крови. Теряется тонус стенок венул, они тромбируются, сдавливаются отечной жидкостью. Уменьшение скорости кровотока способствует движению лейкоцитов из центра кровотока к его периферии. Они прилипают к стенкам сосудов – краевое стояние лейкоцитов. Оно предшествует их выходу из сосудов в ткань .Венозная гиперемия завершается остановкой крови. Лимфатические сосуды переполняются лимфой, лимфоток замедляется. Очаг воспаления изолируется от неповрежденной ткани. При этом кровь к нему поступает, а отток её замедляется, что препятствует распространению токсинов по организму . Венозная гиперемия является высшей точкой стадии экссудации. Ведущее значение в этой стадии имеет увеличение проницаемости микрососудов, развитие ацидоза и гипоксии. Накапливающаяся в очаге воспаления жидкость – экссудат. В нем содержится белок, глобулины и фибриноген, а также всегда содержатся форменные элементы крови, которые образуют воспалительный инфильтрат. Экссудация – ток жидкости из сосудов в ткань по направлению к центру очага воспаления, предупреждающая распространение патогенного раздражителя, способствующая поступлению в очаг воспаления лейкоцитов, антител и БАВ. В экссудате содержатся активные ферменты, действие которых направлено на уничтожение микробов, расплавление погибших клеток и тканей. Но вместе с тем экссудат может сдавливать нервные стволы и вызывать боль, нарушать функцию органов и тканей. Экссудация сопровождается иммиграцией лейкоцитов из сосудистого русла в ткань. Она включает период краевого стояния лейкоцитов у стенки сосуда, прохождение через стенку и период движения в ткани.

Механизм прохождения лейкоцитов: эндотелиоциты сосуда сокращаются, и в образовавшуюся щель лейкоцит выбрасывает часть цитоплазмы – псевдоподию, в результате лейкоцит оказывается под эндотелиоцитом. Преодолев базальную мембрану, он выходит за пределы сосуда и направляется к центру очага воспаления. Движению лейкоцитов способствует их отрицательный заряд, в то время, как в воспаленной ткани заряд всегда положительный.

И.И.Мечников разработал представление о хемотаксисе лейкоцитов, т.е. лейкоцит реагирует на химическое раздражение, исходящее из очага воспаления.

В 1882 году в России вышла работа Мечникова «О целебных силах организма», в которой было обосновано представление о фагоцитозе – процесс активного захватывания, поглощения и внутриклеточного переваривания живых и неживых частиц специальными клетками (фагоциты):

· Микрофаги (нейтрофилы)

· Макрофаги (подвижные – клетки крови – моноциты; фиксированные – звездчатые эндотелиоциты в печени)

Макрофаги уничтожают возбудителей хронических инфекций, одноклеточные существа, животных – паразитов, измененные и погибшие клетки организма.

Стадии фагоцитоза:

1. приближение к объекту

2. прилипание объекта к оболочке фагоцита

3. погружение объекта в фагоцит

4. внутриклеточное переваривание объекта

В цитоплазме фагоцита вокруг объекта фагоцитоза образуется вакуоль – фагосома. К ней подходят лизосомы, и начинается процесс переваривания.

Виды фагоцитоза:

· завершенный (объект полностью уничтожается)

· незавершенный (объект не уничтожается, а быстро размножается в фагоците, который при этом погибает, а микроорганизмы разносятся кровью и лимфой). Это недостаточность фагоцита:

наследственная (нарушение созревания фагоцитов)

приобретенная (результат лучевой болезни, белкового голодания; в старческом возрасте)

3. Пролиферация– процесс размножения клеток, завершающая стадия воспаления. Размножаются клетки мезенхимы, сосудов, крови. В результате на месте очага воспаления восстанавливается ткань либо идентичная разрушенной, либо рубец, который может нарушать функцию органа (в пилорическом отделе желудка на месте язвы иногда образуется келоид, который препятствует эвакуации пищи в12 – перстную кишку).

Проявление воспалений:

· Местные

1. покраснение

2. жар

3. припухлость

4. боль

5. нарушение функций

Покраснение связано с развитием артериальной гиперемии (приток артериальной крови, содержащей оксигемоглобин ярко – красного цвета). Она же формирует и жар (местное повышение температуры). Припухлость возникает вследствие скопления экссудата, он давит на нервные стволы, вызывая боль. Она является результатом работы медиаторов воспаления. Нарушение функции воспаленного органа – это результат нарушения в нем метаболизма, кровообращения и нервной регуляции.

· Общие

Носят защитно – приспособительный характер: увеличивается число лейкоцитов, и изменяется лейкоцитарная формула. Часто возникает лихорадка, развивающаяся под влиянием пирогенов (выделяются нейтрофилами). Изменяется белковый состав крови (увеличивается количество a и b – глобулинов – острое воспаление; y – глобулинов – хроническое воспаление). Лейкоциты фагоцитируют и уничтожают микроорганизмы, повышенная температура тела активизирует лейкоциты и выработку антител. Увеличивается СОЕ (РОЕ), т.к. уменьшается заряд эритроцитов, их количество, но увеличивается количество альбуминов и глобулинов.

Источник

Альтерация. Первичная и вторичная

Альтерация — первое и непосредственное следствие повреждающего действия флогогенного фактора (патогенный раздражитель, который по силе и длительности превосходит адаптационные возможности ткани и может вызвать
воспаление)и инициальное звено (начальное) механизма развития воспаления.

Альтерация, как первичная, так и вторичная, — сложный комплекс изменений разных сторон жизнедеятельности клеток. В очаге воспаления выделяют зоны первичной и вторичной альтерации.

Первичная альтерация. Зона

Причина формирования первичной альтерации: флогогенный фактор, действующий на ткань.

Локализация первичной альтерации: место прямого контакта причины воспаления с тканью (эта зона — эпицентр очага воспаления).

Первичная альтерация. Основные механизмы

Повреждение мембранных структур и внутриклеточных ферментов, а также структур межклеточного вещества.
Расстройства энергетического обеспечения функций и пластических процессов в повреждённой ткани.
Нарушения трансмембранного переноса и градиента ионов, соотношения их между собой, содержания жидкости внутри и за пределами клетки и в зоне альтерации в целом.

Первичная альтерация. Проявления

Расстройства функции повреждённых, но ещё жизнеспособных участков ткани вне зоны некроза.
Некроз.
Значительные физико-химические изменения.
Различные формы дистрофии.

Вторичная альтерация. Причины

Эффекты флогогенного агента (хотя за пределами эпицентра очага воспаления эффективность его патогенного воздействия значительно ниже).
Влияние факторов, вторично формирующихся в зоне первичной альтерации в связи с образованием медиаторов воспаления, развитием метаболических, физико-химических и дистрофических изменений.

Вторичная альтерация. Локализация

Частично в месте контакта флогогенного агента с тканью (там, где сила его воздействия была минимальной).
В основном вокруг области первичной альтерации. Обычно площадь этой зоны значительно больше площади первичной.

Характеристики зон первичной и вторичной альтерации в очаге воспаления

Зона первичной альтерации	Зона вторичной альтерации
Причина
Флогогенный агент	– флогогенный агент – физико-химические, метаболические изменения в зоне – действие медиаторов воспаления
Локализация
Место непосредственного действия флогогенного агента	Периферия места действия флогогенного агента, регион вокруг зоны первичной альтерации
Механизмы формирования
Повреждение и разрушение структур тканей, нарушение метаболизма (преобладание катаболизма), значительные физико-химические нарушения	– расстройства: нервной регуляции, аксонного транспорта трофических и пластических факторов, тонуса стенок сосудов и кровотока – действие медиаторов воспаления
Время начала формирования
Сразу после действия флогогенного факторы	Через несколько секунд/минут после воздействия флогогенного фактора
Проявления
Грубые, часто необратимые	Разной степени выраженности, как правило, обратимые

Вторичная альтерация. Механизмы развития

Расстройства местных механизмов нервной регуляции в связи с повреждением тел нейронов, нервных стволов и/или их окончаний, синтеза, накопления и высвобождения из них нейромедиаторов.
Нарушение выброса нейромедиаторов (норадреналина, ацетилхолина и др.) из нервных терминалей симпатической и парасимпатической системы в очаге воспаления и стадийные изменения чувствительности тканей к нейромедиаторам в этом очаге.
Расстройства аксонного транспорта трофических и пластических факторов (углеводов, липидов, белков, адениннуклеотидов, нуклеиновых кислот, БАВ, ионов и других агентов) от тел нейронов к соматическим клеткам.
Стадийные изменения тонуса сосудов микроциркуляторного русла и в связи с этим — расстройства кровообращения
БАВ, поступающие в зону вторичной альтерации из зоны первичной альтерации, а также образующие за пределами очага воспаления.

Вторичная альтерация. Проявления

Изменения структуры клеток и межклеточного вещества тканей, обычно обратимые (например, признаки повреждения клеток)
Расстройства метаболизма (выражается различными отклонениями в обмене веществ и развитии).
Умеренные отклонения физико-химических параметров (например, рН, температура тканей)
Обратимые изменения функции тканей и органов.

Источник