Фазы воспаления и их механизмы

Характерным
для воспаления, отличающим его от всех
других патологических процессов,
является наличие трех последовательных
стадий развития:

1)
альтерации,

2)
экссудации и 3) пролиферации клеток. Эти
три стадии обязательно присутствуют в
зоне любого воспаления.

Альтерация –
повреждение ткани – является пусковым
механизмом развития воспалительного
процесса. Она приводит к высвобождению
особого класса биологически активных
веществ, называемых медиаторами
воспаления. В целом все изменения,
возникающие в очаге воспаления под
влиянием этих веществ, направлены на
развитие второй стадии воспалительного
процесса – экссудации. Медиаторы
воспаления изменяют метаболизм,
физико-химические свойства и функции
тканей, реологические свойства крови
и функции форменных элементов. К
медиаторам воспаления относятся
биогенные амины – гистамин и серотонин.
Гистамин выделяется лаброцитами в ответ
на повреждение ткани. Он вызывает боль,
расширение микрососудов и повышение
их проницаемости, активирует фагоцитоз,
усиливает высвобождение других
медиаторов. Серотонин высвобождается
из тромбоцитов в крови и изменяет
микроциркуляцию в очаге воспаления.
Лимфоциты выделяют медиаторы, называемые
лимфокинами, которые активитуют важнейшие
клетки иммунной системы – Т-лимфоциты.

Полипептиды
плазмы крови – кинины, в том числе
калликреины и брадикинин, вызывают
боль, расширение микрососудов и повышение
проницаемости их стенок, активируют
фагоцитоз.

К
медиаторам воспаления относятся и
некоторые простагландины, вызывающие
те же эффекты, что и кинины, регулируя
при этом интенсивность воспалительной
реакции.

воспаление
защитный патогенный

Перестройка
обмена веществ в зоне альтерации приводит
к изменению физико-химических свойств
тканей и развитию в них ацидоза. Ацидоз
способствует повышению проницаемости
сосудов и мембран лизосом, распаду
белков и диссоциации солей, вызывая тем
самым повышение онкотического и
осмотического давления в поврежденных
тканях. Это в свою очередь увеличивает
выход жидкости из сосудов, обусловливая
развитие экссудации, воспалительного
отека и инфильтрации ткани в зоне
воспаления.

Экссудация –
выход, или пропотевание, из сосудов в
ткань жидкой части крови с находящимися
в ней веществами, а также клеток крови.
Экссудация наступает очень быстро вслед
за альтерацией и обеспечивается в первую
очередь реакцией микроциркуляторного
русла в очаге воспаления. Первой реакцией
сосудов микроциркуляции и регионарного
кровообращения в ответ на действие
медиаторов воспаления, главным образом
гистамина, являются спазм артериол и
уменьшение притока артериальной крови.
В результате возникает ишемия ткани в
зоне воспаления, связанная с увеличением
симпатических влияний. Эта реакция
сосудов кратковременна. Замедление
скорости кровотока и уменьшение объема
протекающей крови приводит к нарушению
обмена веществ в тканях и ацидозу. Спазм
артериол сменяется их расширением,
увеличением скорости кровотока, объема
протекающей крови и повышением
гидродинамического давления, т.е.
появлением артериальной гиперемии.
Механизм ее развития весьма сложен и
связан с ослаблением симпатических и
увеличением парасимпатических влияний,
а также с действием медиаторов воспаления.
Артериальная гиперемия способствует
повышению обмена веществ в очаге
воспаления, увеличивает приток к нему
лейкоцитов и антител, способствует
активации лимфатической системы, которая
уносит продукты распада тканей. Гиперемия
сосудов обусловливает повышение
температуры и покраснение участка
воспаления.

Артериальная
гиперемия по мере развития воспаления
сменяется венозной гиперемией. Давление
крови в венулах и посткапиллярах
повышается, скорость кровотока
замедляется, объем протекающей крови
снижается, венулы становятся извитыми,
в них появляются толчкообразные движения
крови. В развитии венозной гиперемии
имеет значение потеря тонуса стенками
венул вследствие нарушения обмена
веществ и ацидоза тканей в очаге
воспаления, тромбированиявенул, сдавления
их отечной жидкостью. Замедление скорости
кровотока при венозной гиперемии
способствует движению лейкоцитов из
центра кровотока к его периферии и
прилипанию их к стенкам сосудов. Это
явление называется краевое стояние
лейкоцитов, оно предшествует их выходу
из сосудов и переходу в ткани. Венозная
гиперемия завершается остановкой крови,
т.е. возникновением стаза, который
проявляется сначала в венулах, а позднее
становится истинным, капиллярным.
Лимфатические сосуды переполняются
лимфой, лимфоток замедляется, а затем
прекращается, так как наступает тромбоз
лимфатических сосудов. Таким образом,
очаг воспаления изолируется от
неповрежденных тканей. При этом кровь
к нему продолжает поступать, а отток ее
и лимфы резко снижен, что препятствует
распространению повреждающих агентов,
в том числе токсинов, по организму.

Экссудация
начинается в период артериальной
гиперемии и достигает максимума при
венозной гиперемии. Усиленный выход
жидкой части крови и растворенных в ней
веществ из сосудов в ткань обусловлен
несколькими факторами. Ведущее значение
в развитии экссудации имеет повышение
проницаемости стенок микрососудов под
влиянием медиаторов воспаления,
метаболитов (молочная кислота, продукты
распада АТФ), лизосомных ферментов,
нарушения баланса ионов К и Са, гипоксии
и ацидоза. Выход жидкости обусловлен
также повышением гидростатического
давления в микрососудах, гиперонкией
и гиперосмией тканей. Морфологически
повышение сосудистой проницаемости
проявляется в усилении пиноцитоза в
эндотелии сосудов, набухании базальных
мембран. По мере увеличения сосудистой
проницаемости из капилляров в очаг
воспаления начинают выходить и форменные
элементы крови.

Накапливающаяся
в очаге воспаления жидкость носит
название экссудат. По составу экссудат
существенно отличается от транссудата
– скопления жидкости при отеках. В
экссудате значительно выше содержание
белка (3-5%), причем экссудат содержит не
только альбумины, как транссудат, но и
белки с высокой молекулярной массой –
глобулины и фибриноген. В экссудате в
отличие от транссудата всегда имеются
форменные элементы крови – лейкоциты
(нейтрофилы, лимфоциты, моноциты), а
нередко и эритроциты, которые, скапливаясь
в очаге воспаления, образуют воспалительный
инфильтрат. Экссудация, т.е. ток жидкости
из сосудов в ткань по направлению к
центру очага воспаления, предупреждает
распространение патогенного раздражителя,
продуктов жизнедеятельности микробов
и продуктов распада собственных тканей,
способствует поступлению в очаг
воспаления лейкоцитов и других форменных
элементов крови, антител и биологически
активных веществ. В экссудате содержатся
активные ферменты, которые высвобождаются
из погибших лейкоцитов и лизосом клеток.
Их действие направлено на уничтожение
микробов, расплавление остатков погибших
клеток и тканей. В экссудате находятся
активные белки и полипептиды, стимулирующие
пролиферацию клеток и восстановление
тканей на заключительном этапе воспаления.
Вместе с тем экссудат может сдавливать
нервные стволы и вызывать боль, нарушать
функцию органов и вызывать в них
патологические изменения.

Экссудация
сопровождается эмиграцией лейкоцитов
и других форменных элементов крови,
т.е. их переходом из сосудистого русла
в ткань. Эмиграция лейкоцитов включает
период краевого стояния у стенки сосуда,
прохождения через стенку и период
движения в ткани. Прохождение лейкоцитов
через стенку сосуда осуществляется
следующим образом. Эндотелиоциты сосуда
сокращаются, и в образовавшуюся
межэндотелиальную щель лейкоцит
выбрасывает часть цитоплазмы – псевдоподию.
Затем в псевдоподию переливается вся
цитоплазма, и лейкоцит оказывается под
эндотелиоцитом. Преодолев базальную
мембрану, он выходит за пределы сосуда
и движется к центру очага воспаления.
Таким образом проходят через сосудистую
стенку гранулоциты (нейтрофилы,
эозинофилы, базофилы), а также эритроциты.
Моноциты и лимфоциты эмигрируют из
сосуда другим путем, проходя непосредственно
через эндотелиальную клетку. Движению
лейкоцитов к центру очага воспаления
способствует их отрицательный заряд,
в то время как в воспаленных тканях
накапливаются положительно заряженные
Н – ионы.

И.И.
Мечников разработал представление о
хемотаксисе лейкоцитов, т.е. их движении,
обусловленным химическим раздражением.
В соответствии с этим представлением
лейкоцит не пассивно привлекается
внешними силами – движением жидкости,
разностью зарядов, а воспринимает
разнообразные химические раздражения
и активно реагирует на них перемещением
по градиенту концентрации появляющихся
в очаге воспаления веществ. В настоящее
время известно много соединений,
вызывающих хемотаксис лейкоцитов.

В
1882 г. в России вышла работа И.И. Мечникова
“О целебных силах организма”, в
которой было обосновано представление
о важнейшей защитной реакции организма
– фагоцитозе. Фагоцитоз – процесс активного
захватывания, поглощения и внутриклеточного
переваривания живых и неживых частиц
специальными клетками, которые называются
фагоцитами.И. И. Мечников разделял
фагоциты на микрофаги и макрофаги. К
микрофагам относятся прежде всего
нейтрофильные лейкоциты, которые
фагоцитируют главным образом
микроорганизмы. Макрофаги могут быть
подвижными и фиксированными. К подвижным
макрофагам относятся клетки крови –
моноциты, эмигрировавшие из сосудистого
русла в ткань. Фиксированными фагоцитами
являются определенные клетки, постоянно
имеющиеся в органах и тканях, например
звездчатые эндотелиоциты в печени,
гистиоциты соединительной ткани.
Макрофаги уничтожают возбудителей
хронических инфекций, одноклеточные
существа и животных паразитов, а также
измененные и погибшие клетки собственных
тканей.

Фагоцитоз
протекает в четыре стадии:

1)
приближение к объекту,

2)
прилипание объекта к оболочке фагоцита,

3)
погружение объекта в фагоцит,

4)
внутриклеточное переваривание
фагоцитированного объекта. В цитоплазме
фагоцита вокруг объекта фагоцитоза
образуется вакуоль – фагосома. К ней
приближается лизосома фагоцита, фагосома
и лизосома сливаются, образуя фаголизосому,
внутри которой лизосомные ферменты
переваривают фагоцитированный объект.

Существует
завершенный и незавершенный фагоцитоз.
В первом случае объект фагоцитоза
полностью уничтожается. При незавершенном
фагоцитозе вследствие целого ряда
причин фагоцитированный микроорганизм
не уничтожается. Более того, в фагоците
он находит хорошую среду обитания и
размножается. В результате фагоцит
гибнет и микроорганизмы разносятся
кровью и лимфой. Такая недостаточность
фагоцитоза может быть наследственной
и приобретенной. Наследственная
недостаточность фагоцитоза возникает
при нарушении созревания фагоцитов, а
также при угнетении образования их
ферментов. Приобретенная недостаточность
фагоцитоза может возникать при лучевой
болезни, белковом голодании, в старческом
возрасте, при длительном лечении
стероидными гормонами, угнетающими
фагоцитоз, и ряде других причин.

Пролиферация –
процесс размножения клеток, является
завершающей стадией воспаления.
Размножаются клетки мезенхимы, сосудов,
крови – лимфоциты и моноциты. Особенно
активно пролиферируют фибробласты,
которые служат источником белка
коллагена, формирующего соединительную
ткань. В результате клеточной пролиферации
на месте очага воспаления либо
восстанавливается ткань аналогичная
разрушенной, либо вначале образуется
молодая грануляционная ткань, которая,
созревая, превращается в волокнистую
зрелую соединительную ткань, формируя
рубец. Он может не оказывать влияния на
функцию органа, но в некоторых случаях
становится причиной других патологических
процессов. Так, рубец в пилорическом
отделе желудка, образовавшийся на месте
зажившей язвы, может препятствовать
эвакуации пищевой массы. Рубец в тканях
конечности может раздражать нервные
окончания и вызывать боль, нарушать
функцию сустава или мышцы. Иногда
приходится удалять рубец хирургическим
путем.

Таким
образом, исходом воспаления является
либо полное восстановление поврежденной
ткани, либо образование на ее месте
рубца.