Химические факторы вызывающие воспаление

3.1. Этиологические факторы и общая характеристика воспаления

Воспаление – это типовой патологический процесс, возникающий в ответ на действие разнообразных патогенных факторов экзогенной или эндогенной природы, характеризующийся развитием стандартного комплекса сосудистых и тканевых изменений.

Описание внешних признаков воспаления относится к I веку до н.э., когда Цельс обратил внимание на закономерность возникновения при воспалении таких признаков, как краснота (rubor), жар (calor), припухлость (tumor), боль (dolor). Гален указал на неизбежность нарушения функций при воспалении (functio laesa).

Этиологические факторы, вызывающие воспаление, могут иметь инфекционную и неинфекционную природу. Индукторами воспаления являются механические, физические, химические альтерирующие агенты [11].

Развитие воспалительного процесса может быть следствием инфицирования организма патогенной микрофлорой, вирусами, простейшими, а также возникать на фоне активации условно патогенной микрофлоры при снижении специфических иммунологических механизмов защиты и резистентности организма.

В настоящее время важно учитывать значительные изменения в структуре возбудителей воспалительных гнойных процессов, осложняющих хирургические вмешательства, в частности, тот факт, что на первое место выдвинулась проблема условно патогенных возбудителей.

В развитии острого и хронического воспалительного процесса большую роль играет группа неклостридиальных анаэробных бактерий (грамотрицательные палочки рода Bacteroides, грамположительные кокки рода Peptococcus и Peptostreptococcus, грамположительные палочки), которые не образуют спор и являются представителями нормальной аутофлоры человека. Они обитают в полости рта, в кишечнике, на коже и слизистых. Неклостридиальные анаэробы играют важную роль в развитии острой и хронической инфекции.

Частота выделения анаэробов при острых гнойных заболеваниях колеблется от 40 до 95% в зависимости от локализации и характера патологического процесса [29]

Основные возбудители гнойных хирургических инфекций – стафилококки и грамотрицательные бактерии, принадлежащие к семейству Enterobaсteriaceae и к обширной малоизученной группе так называемых неферментирующих грамотрицательных бактерий.

Существенная роль в этиологии хирургических инфекций отводится облигатным неспорообразующим анаэробным бактериям.

В ряде случаев этиологическими факторами инфекционного воспалительного процесса могут быть возбудители, вызывающие развитие особых видов раневой инфекции – клостридиальной (газовая гангрена), неклостридиальной анаэробной и гнилостной инфекции, сибирской язвы, столбняка, рожистого воспаления, актиномикоза, дифтерии, туберкулеза, сифилиса. Указанные возбудители резко изменяют течение раневого процесса, придают особую специфику местным и общим проявлениям воспаления.

В хирургической практике следует учитывать возможность первичного и вторичного микробного загрязнения раны. Первичное загрязнение наступает в момент нанесения раны и характерно для травматических и огнестрельных ран. Вторичное загрязнение раны, как правило, связано с нарушением правил асептики во время перевязок и операций и часто бывает следствием внутригоспитальной инфекции.

Наличие в ране возбудителя является необходимым, но не решающим фактором в развитии заболевания. Так, в 60-70%, а по некоторым данным в 90% случаев, в ранах обнаруживаются анаэробные возбудители, однако инфекция развивается примерно у 2% больных [29].

Определяющее значение в развитии инфекции имеют реактивность организма и степень местных нарушений в ране. Особенно важное значение имеют повреждение магистральных сосудов (риск развития инфекции возрастает в 15-20 раз), поражение костей и наличие в ране некротизированных тканей и инородных тел.

В зависимости от микробиологической характеристики все операционные раны делятся на «чистые» и инфицированные – гнойные.

Для острых гнойных ран характерно то, что на всех этапах обследования основными представителями раневой микрофлоры являются стафилококки, которые выделяются как в монокультурах, так и в различных микробных ассоциациях. Кроме стафилококков с большой частотой высеваются различные грамотрицательные бактерии, особенно синегнойные палочки, а также грамположительные стрептококки.

У больных, оперированных по поводу хронических гнойных заболеваний, раневая микрофлора носит полимикробный характер и представлена ассоциациями стафилококков, стрептококков и синегнойных палочек.

Необходимо отметить, что уровень обсемененности операционных ран служит информативным показателем качества хирургической обработки раны и коррелирует с местными и общими признаками воспаления, а также с процессом заживления раны.

В повседневной практике врач может встретиться с таким течением раневого процесса, которое резко отличается от описанных вариантов местными изменениями в ране и общим проявлением, обусловленным видом возбудителя раневой инфекции.

К таким особым видам раневой инфекции относится клостридиальная раневая инфекция (газовая гангрена).

Наибольшее распространение клостридиальная инфекция имеет во время боевых действий, однако и в мирное время она встречается у больных с обширными размозженными ранами, сопровождающимися повреждением сосудов и костей, а также в хирургических и гинекологических отделениях у больных, перенесших операции на органах брюшной полости или имеющих пролежни.

Причиной клостридиальной инфекции в мирное время может быть нарушение правил асептики и антисептики при проведении хирургических манипуляций.

Раневой воспалительный процесс может быть вызван неспоробразующими анаэробами, при этом инфекция может локализоваться в подкожно-жировой клетчатке, фасциях, мышцах или поражать одновременно все эти образования, что и наблюдается наиболее часто.

Летальность при неклостридиальной инфекции согласно литературным данным составляет 48-60%.

Тяжелое инфекционное поражение раневых поверхностей представляет собой гнилостная инфекция. Чаще всего гнилостной инфекцией осложняются травматические раны с большим количеством размозженных тканей, мочевые флегмоны, диабетические гангрены, раны с повреждением толстой кишки, раны от укусов.

Возбудители гнилостной инфекции: В.coli, petrificum, B.pyocyaneus, B.sporogenes, Str.fecalis, Pr.vulgaris, emphysematicus и др.

Диагностика гнилостной инфекции затруднена ее значительным сходством с анаэробной неклостридиальной инфекцией. Общие клинические признаки этих инфекций: поражения кожи и клетчатки, характер экссудата, выраженная интоксикация и решающий эффект радикального хирургического вмешательства.

В ряде случаев возможно инфицирование поврежденной ткани возбудителем столбняка – Cl. tetani – строго анаэробным, спорообразующим грамположительным подвижным микробом. Особенно высока степень инфицированности ран в условиях военного времени, однако и в мирное время летальность от столбняка составляет 25-50% среди больных молодого возраста и 70-80% – среди лиц пожилого возраста [12, 13].

К особому виду возбудителей инфекции относится

b-гемолитический стрептококк группы А, вызывающий развитие рожистого воспаления кожи и слизистых, часто принимающего рецидивирующий характер. Хронический специфический воспалительный процесс, сопровождающийся образованием множественных плотных инфильтратов, может быть вызван возбудителем актиномикоза – широко распространенного в природе лучистого грибка Actinomyces bovis. В зависимости от механизма заражения актиномикоз развивается в различных органах и тканях (лицевая область, шея, легкие, кишечник и др.).

Спорообразующий микроб B.antracis является возбудителем особого вида инфекции – сибирской язвы. В последнее время заболевание наблюдается, в основном, в сельской местности в виде спорадических случаев.

У человека поражение кожи при сибирской язве встречается в 93-99% случаев, хотя могут быть и другие формы патологии (легочная, кишечная).

Для хирургов наибольший интерес представляет карбункул, так как именно его чаще всего приходится дифференцировать от фурункулеза или карбункула при банальной инфекции.

При попадании возбудителя Cоrynebacterium diphtheriae на имеющуюся раневую или язвенную поверхность развивается дифтерия раны. Наиболее часто такое осложнение воспалительного процесса возникает в детском возрасте. Клинически распознать дифтерию ран трудно, поэтому для уточнения диагноза проводят микроскопическое исследование патологического материала с приготовлением препаратов, окрашенных по Нейссеру, Леффлеру.

Довольно редкой формой поражения раневой поверхности является туберкулез ран. Различают экзогенный и эндогенный пути попадания возбудителя в рану. Раневой процесс приобретает затяжной, вялотекущий характер, с частыми рецидивами.

В развитии хронического воспалительного процесса инфекционной природы нередко важная роль принадлежит сенсибилизации организма, образованию аллергических антител, активации Т-системы лимфоцитов [11, 60].

Воспалительный процесс может носить первичный характер и возникать в месте действия альтерирующего фактора.

В ряде случаев возможно вторичное развитие воспаления при аутоинтоксикациях (почечная недостаточность, печеночная недостаточность, кетоацидоз) и при различных экзоинтоксикациях бактериальной и небактериальной природы.

Септические инфекции характеризуются быстрой диссеминацией патогенных инфекционных факторов и развитием воспалительного процесса далеко за пределами первичной инокуляции возбудителя.

Вторичные воспалительные процессы различной локализации могут сопутствовать анемиям различной этиологии, сердечной недостаточности, дыхательной недостаточности, сопровождающимся развитием гипоксических состояний, нарушением трофики и регенерации тканей.

В ряде случаев воспаление имеет ятрогенную природу и может быть обусловлено применением лекарственных препаратов. Так, воспаление слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта нередко возникает на фоне применения аспирина, резерпина, бутадиона и стероидных гормонов.

Источник

ВОСПАЛЕНИЕ

Воспаление представляет собой наиболее частую форму патологического процесса, который возникает при воздействии на организм патологического раздражителя.

Воспалительный процесс является ведущим патогенетическим звеном многих заболеваний, а его локализация в том или ином органе нередко определяет специфику болезни и ее нозологическую форму.

Учение о воспалении так же старо, как сама медицина. Потребовались сотни лет для получения более ясного представления о сущности воспаления и его значении в патологии. В развитии представлений о природе воспалительного процесса большую роль сыграли работы великих биологов и врачей прошлого столетия: Вирхова, который выдвинул концепцию дегенеративных изменений соединительной ткани, Конгейма, который признал, что воспаление возникает вследствие повреждения сосудов, И.И. Мечникова, который обнаружил, что в месте повреждения ткани или попадания в нее чужеродного агента происходит скопление лейкоцитов и других клеток мезенхимального происхождения, а затем – фагоцитоз одновременно с инактивацией бактерий и прочих агентов, вызывающих воспаление.

Воспаление – типовой патологический процесс, заключающийся в преимущественно защитной реакции организма на различные болезнетворные воздействия. Оно характеризуется повреждением тканей (альтерацией), нарушением микроциркуляции с повышением сосудистой проницаемости, экссудацией и эмиграцией лейкоцитов, а также образованием новых тканевых элементов, т.е. пролиферацией, приводящей к заживлению дефекта (Д.Н. Маянский).

Воспаление – эволюционно закрепленная преимущественно местно проявляющаяся гистоваскулярная реакция целостного организма в ответ на локально действующие (экзо- и эндогенные) повреждающие факторы (В.А. Воронцов).

ЭТИОЛОГИЯ ВОСПАЛЕНИЯ

КЛАССИФИКАЦИЯ ФЛОГОГЕННЫХ АГЕНТОВ

1. Биологические (патогенные микроорганизмы и паразиты).

2. Физические (лучевая, электрическая энергия, тепло, холод).

3. Химические (кислоты, щелочи, боевые отравляющие вещества и др).

4. Механические.

5. Антигенные.

II. Эндогенные факторы.

1. Продукты тканевого распада – очаг некроза ткани, гематома, иммунные комплексы

2. Тромбоз и эмболия

3. Продукты нарушенного метаболизма – токсические или биологически ативные вещества.

4. Отложение солей или выпадение биологических соединений в виде крсталлов.

5. Нервно-дистрофические процессы.

Патогенез воспаления

Воспаление – триединый комплекс процессов. В его состав входит следующее.

I. Альтерация (лат. “altere” – изменение).

– Первичная альтерация – изменение в тканях под влиянием самого патогенного агента. Ее характер зависит: а) от силы и длительности повреждения клеточной территории, нервных окончаний, сосудов; б) от свойств ткани (резистентности, локализации и др.).

– Вторичная альтерация – следствие воздействия на соединительную ткань, микрососуды и кровь высвободившихся внеклеточно лизосомальных ферментов и активных метаболитов кислорода, источники которых – активированные иммигрировавшие и циркулирующие фагоциты. Вторичная альтерация есть реакция организма на уже вызванное вредным агентом повреждение. Дополнительное встречное повреждение направлено на скорейшее отграничение флогогена и пострадавшей от его воздействия ткани от всего организма.

Альтерация выражается характерными расстройствами в очаге индукции воспаления: 1) нарушениями всех видов обменных процессов; 2) ацидозом; 3) гиперионией; 4) осмотической гипертонией; 5) гиперонкией; 6) образованием биологически активных веществ, определяющих последующее развитие воспаления.

II. Сосудистая реакция – следующий компонент воспалительного процесса, который проявляется в виде последовательно развивающихся нарушений: спазм сосудов, артериальная гиперемия, венозная гиперемия, тромбоз, престаз и даже стаз.

При нарушении кровообращения в зоне индукции воспаления резко увеличивается проницаемость сосудов и экссудация жидкой части крови в ткань с развитием воспалительного отека и эмиграцией лейкоцитов, выполняющих при воспалении основную функцию – санацию очага воспаления через фагоцитоз возбудителей и участии в формировании других неспецифических механизмов защиты, а также иммунитета, необходимых для создания воспалительных барьеров.

В повышении проницаемости сосудов и в развитии воспалительного отека играют важнейшую роль плазменные и клеточные медиаторы воспаления.

Медиаторы воспаления

Плазменные
медиаторы	эффект
Брадикинин	Расширение капилляров и посткапиллярных венул
Компоненты комплемента: С3а и С5а	Повышение проницаемости капилляров
Продукты распада фибрина	Повышение проницаемости сосудов и отек
Клеточные
Нейтральные протеазы: коллагеназа и эластаза (нейтрофилы)	Разрушение базальной мембраны Рост проницаемости микрососудов
Активные метаболиты кислорода: – Н2О2, -О2, -‑2, ОН- и т.д. (нейтрофилы, моноциты, макрофаги)	Санация очага воспаления Повреждение тканей
Продукты окисления арахидоновой кислоты: 1) простагландин Е 2) лейкотриены С4, Д4 и Е4	Повышение проницаемости сосудов
Серотонин, тромбоксан А2, АДФ (тромбоциты)	Повышение проницаемости сосудов
Биогенные амины – гистамин, серотонин (тучные клетки)	Повышение проницаемости сосудов и отек
Цитокины: фактор некроза опухоли (нейтрофилы, моноциты, макрофаги)	Лихорадка; индуцирует синтез острофазовых белков Стимуляция лейкоцитов и эндотелиоцитов Усиление проницаемости сосудов

Примечание. В скобках дается основной источник продукции медиаторов

Биологическое значение экссудата:

– экссудат уменьшает концентрацию токсинов и тем самым ослабляет их действие на ткань;

– в экссудате содержатся ферменты, разрушающие токсические вещества и лизирующие некротизированные ткани;

– экссудатом в ткань выделяются иммуноглобулины, оказывающие антитоксическое, антимикробное и общее защитное действие в связи с наличием неспецифических факторов защиты (лизоцим, комплемент, интерферон, бета-лизины и др.).

– с экссудатом в ткань выделяется большое количество фибриногена, переходящего в фибрин и препятствующего распространению болезнетворного фактора (главным образом по межклеточным пространствам).

Для развития воспаления необходимо, чтобы лейкоциты не просто скапливались в просвете сосуда, но и вступали в тесный контакт с эндотелием, т.е. были бы готовы к эмиграции за пределы сосуда в ткань, где сложилась аварийная ситуация.

Инициирующим моментом миграции лейкоцитов из кровеносных сосудов в очаг повреждения служит появление (или повышение экспрессии) на поверхности эндотелиальных клеток кровеносных сосудов под влиянием интерлейкина-1, -3, фактора некроза опухоли-, тромбина и гистамина молекул адгезии семейства селектинов – Р-селектина и Е-селектина.

Таким образом, следующий этап воспаления – эмиграция лейкоцитов, активное их движение в зону высокого градиента хематтрактантов, обусловленное ростом адгезивных (“клейких”) свойств эндотелиоцитов.

Как формируется градиент хематтрактантов, притягивающий лейкоциты и ведущий к развитию воспалительного инфильтрата?

Во-первых, многие компоненты плазмы, фильтрующиеся в ткань, обладают хемотаксическими свойствами. К ним относятся вещества, образующиеся в процессе свертывания крови – калликреин, активатор плазминогена, фибринпептид В, С3а- и С5а-фракции комплемента. От иммуноглобулинов G отщепляются пептиды-лейкоагрессины с выраженными хемотаксическими свойствами.

Во-вторых, хематтрактанты возникают при разрушении клеточных мембран. При окислении арахидоновой кислоты появляются лейкотриены В4, С4, Д4 и другие производные, резко усиливающие хемотаксис лейкоцитов в очаг.

В-третьих, появившись в очаге повреждения, сами лейкоциты выделяют вещества, которые поддерживают высокий градиент хематтрактантов. Например, лизосомальные протеазы нейтрофилов прямым путем активируют комплемент с образованием хематтрактантов – компонентов комплемента С3а и С5а. Под действием нейтральных протеаз разрушаются волокнистые структуры соединительной ткани –

коллагеновые и эластиновые нити, а продукты их частичной деструкции служат хематтрактантами не только для нейтрофилов, но и для моноцитов.

Хематтрактанты не просто привлекают нейтрофилы в зону повреждения, но и активируют их через специальные рецепторы к хематтрактантам.

В результате эмиграции лейкоцитов в зону повреждения формируется воспалительная инфильтрация.Клетки воспалительной инфильтрации, преимущественно нейтрофилы, обеспечивают санацию очага воспаления.

После выхода из сосуда в очаг повреждения лейкоциты начинают фагоцитировать микробы. Фагоцитоз включает в себя несколько этапов:

а) распознавание (узнавание) фагоцитом объекта, подлежащего поглощению;

б) прикрепление объекта фагоцитоза к наружной мембране клетки и погружение его в составе отпочковавшейся вакуоли (фагосомы) внутрь цитоплазмы;

в) умерщвление микроба в фагосоме и его последующее переваривание;

г) выделение остатков от переваренного микроба во внеклеточную среду.

III. Пролиферация и регенерация поврежденных тканей зоны воспаления. Третий компонент воспалительной реакции – пролиферация при воспалении. Она является важнейшей составной частью регенерации, протекающей со своими особенностями, зависящими от вида тканей, объема повреждения, реактивности организма, генетических и других иммунобиологических механизмов организма.

Одно из непременных условий запуска процесса заживления дефекта при воспалении – смена популяции нейтрофилов воспалительной инфильтрации пулом мононуклеарных клеток. Именно мононуклеарные клетки (макрофаги и лимфоциты): а) обеспечивают рассасывание экссудата; б) запускают синтез соединительной ткани.

Самый благоприятный исход воспаления – разрешение при полном восстановлении структуры воспаленной ткани, например, при крупозной пневмонии.

Во многих случаях воспаление не разрешается бесследно, а заканчивается заживлением с развитием фиброзной ткани, нередко нарушающей функции органа, где протекало воспаление.

Практически все компоненты внеклеточного матрикса соединительной ткани: а) фибриллярные белки (коллаген и эластин); б) гликозаминогликаны (гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты и пр.); в) протеогликаны; г) структурные гликопротеины (ламинин, виментин, фибронектин) образуют фибробласты.

Фибробласты – коммутированные клетки, т.е. синтезируют компоненты только межклеточного вещества рыхлой соединительной ткани. После того как фибробласт оказывается окруженным созданным им межклеточным веществом, он утрачивает способность к делению и превращается в фиброцит. Фибробласты – продукт непосредственно мезенхимальных клеток. В период регенерации соединительной ткани новые фибробласты возникают путем митотического деления из перицитов, тесно связанных с мелкими кровеносными сосудами. В ране или в зоне воспаления фибробласты образуются вновь из клеток-предшественников костномозгового происхождения.

Среди многочисленных гуморальных факторов, регулирующих образование и секреторную функцию фибробластов, основная роль принадлежит макрофагам. Макрофаги при активации выделяют цитокины: ростового фактора тромбоцитов или PDGF (от англ. platlet-derived growth factor), и фактор, меняющий рост – TGF- (от англ. transforming growth factor-), стимулирующие пролиферацию фибробластов и синтез коллагена, а также фактор, способствующий поступлению этих клеток в очаг воспаления.

В организме заложены механизмы противодействия чрезмерному разрастанию в ходе воспаления соединительной ткани. Макрофаги не только усиливают ее рост, но и сдерживают его, вырабатывая простагландин Е, тормозящий активность фибробластов. Кроме того, макрофаги и фибробласты секретируют коллагеназу, расщепляя лишнюю фиброзную ткань.

Специфическим ингибитором (кейлоном) пролиферации клеток являются термолабильные белки – гликопротеиды, инактивирующие ферменты, запускающие редупликацию ДНК делящейся клетки. Основной источник кейлонов – нейтрофилы: большое их количество тормозит деление клеток, по мере снижения числа этих лейкоцитов пролиферация усиливается.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник