Общая схема патогенеза воспаления
Любое
воспаление включает 3 основных компонента:
• альтерацию
– повреждение клеток и тканей;
• расстройство
микроциркуляции с экссудацией и
эмиграцией;
• пролиферацию
– размножение клеток и восстановление
целостности ткани.
Соответственно
различают: альтеративное
воспаление, экссудативное воспаление,
пролиферативное (продуктивное) воспаление
и
– как его отдельный вариант – гранулематозное
воспаление.
Патогенез
воспаления представляет собой сложное
сочетание нервных, гуморальных и
эффекторных механизмов, лежащих в основе
большого числа воспалительных феноменов,
составляющих вышеперечисленные явления
(рис. 10-3).
Рис.
10-3. Общая
схема патогенеза воспаления
10.4.1. Роль повреждения ткани в развитии воспаления
Альтерация
(alteratio,
от
лат. alterare
–
изменять), или
дистрофия, повреждение ткани, нарушение
в ней питания (трофики) и обмена веществ,
ее структуры и функции. Различают
первичную и вторичную альтерацию.
Первичная
альтерация является
результатом повреждающего воздействия
самого воспалительного агента, поэтому
ее выраженность при прочих равных
условиях (реактивность организма,
локализация) зависит от свойств флогогена.
Строго говоря, первичная альтерация не
является компонентом воспаления, так
как воспаление есть реакция на повреждение,
вызванное флогогеном, т.е. на первичную
альтерацию. В то же время практически
первичные и вторичные альтеративные
явления трудно отделимы друг от друга.
Вторичная
альтерация является
следствием воздействия на соединительную
ткань, микрососуды и кровь высвободившихся
внеклеточно лизосомальных ферментов
и активных метаболитов кислорода. Их
источником служат активированные
иммигрировавшие и циркулирующие
фагоциты, отчасти – резидентные клетки.
При воспалении у животных с предварительно
вызванной лейкопенией альтерация
выражена слабо. Определенную роль в
альтерации может играть также литический
комплекс С5b-С9, образующийся при активации
комплемента плазмы и тканевой жидкости.
Вторичная
альтерация не зависит от воспалительного
агента, для ее развития необязательно
дальнейшее присутствие флогогена в
очаге. Она является реакцией организма
на уже вызванное вредным началом
повреждение. Это целесообразный и
необходимый компонент воспаления как
защитно-приспособительной реакции,
направленный на скорейшее отграничение
(локализацию) флогогена и (или) поврежденной
под его воздействием ткани от остального
организма. Ценой повреждения достигаются
и другие важные защитные явления: более
выраженный микробицидный и литический
эффект лизосомальных ферментов и
активных метаболитов кислорода, поскольку
он осуществляется не только в фагоцитах,
но и внеклеточно; вовлечение других
медиаторов воспаления и клеток, усиленная
экссудация, эмиграция и фагоцитоз. В
результате воспалительный процесс
завершается быстрее. Однако альтерация
целесообразна лишь в известных пределах.
Так, например, при дисбалансе в системе
лизосомальные протеиназы –
их
ингибиторы возникают избыточные
проявления альтерации с преобладанием
некроза.
Альтеративные
явления при воспалении включают тканевой
распад и
усиленный
обмен веществ
(«пожар обмена»), приводящие к ряду
физико-химических изменений в воспаленной
ткани: накоплению кислых продуктов
(ацидоз,
или
Н+-гипериония),
увеличению
осмотического давления (осмотическая
гипертензия, или
гиперосмия),
повышению
коллоидно-осмотического, или онкотического,
давления (гиперонкия).
В
зависимости от силы повреждающего
агента, интенсивности и локализации
воспаления морфологические проявления
альтерации широко варьируют: от едва
заметных структурно-функциональных
изменений до полной деструкции (некробиоз)
и
гибели (некроз)
тканей
и клеток. Обнаруживаются мутное набухание
цитоплазмы клеток, явления белковой,
жировой и других видов их дистрофии.
Резко повышается проницаемость мембран
клеток и клеточных органелл. Изменяются
и субклеточные структуры – митохондрии,
лизосомы, рибосомы, эндоплазматическая
сеть. Митохондрии набухают или
сморщиваются, кристы их разрушаются.
Повышение проницаемости и повреждение
мембран лизосом сопровождаются выходом
разнообразных ферментов, играющих роль
в разрушении субклеточных структур.
Изменяются форма и величина цистерн
эндоплазматического ретикулума, в
цитоплазме появляются везикулы,
концентрические структуры и др. Отмечаются
краевое расположение хроматина,
повреждение мембраны ядра. В строме
наблюдаются мукоидное и фибриноидное
набухание вплоть до некроза, растворение
коллагеновых и эластических волокон.
Повышение
обмена веществ при воспалении происходит
преимущественно за счет углеводов.
Первоначально усиливается как их
окисление, так и гликолиз. В основе этого
явления лежит активация соответствующих
тканевых ферментов. Заметно увеличивается
потребление кислорода воспаленной
тканью. По мере накопления в очаге
лейкоцитов, лизосомальные ферменты
которых расщепляют углеводы анаэробным
путем, а также повреждения и снижения
количества митохондрий в ходе альтерации,
реакции окисления заметно ослабевают,
а гликолиза – нарастают. Соответственно
расщепление углеводов не всегда доходит
до конечных продуктов – углекислого
газа и воды. Дыхательный коэффициент
снижается. В ткани накапливаются
недоокисленные продукты углеводного
обмена – молочная и трикарбоновые
кислоты.
Кроме
того, вследствие нарушения обмена жиров,
белков и распада нуклеиновых кислот в
очаге нарастает содержание жирных
кислот, кетоновых тел, полипептидов,
аминокислот, нуклеотидов (АТФ, адениловая
кислота), нуклеозидов (аденозин). В
результате развивается ацидоз.
Первоначально он компенсируется
тканевыми буферными системами и
ускоренным крово- и лимфотоком. По мере
истощения буферных систем и замедления
крово- и лимфотока ацидоз нарастает и
становится некомпенсированным. Если в
норме концентрация водородных ионов в
ткани составляет 0,5?10-7,
т.е. рН равен 7,34, то при воспалении может
быть, соответственно, 25?10-7
и 5,6 и ниже. Чем острее протекает
воспалительный процесс, тем более
выражен ацидоз. Так, при остром гнойном
воспалении рН составляет 6,5-5,39, а при
хроническом – 7,1-6,6. Ацидоз принимает
участие в повышении проницаемости
сосудов. Он создает благоприятные
условия для реализации разрушительных
эффектов лизосомальных ферментов, в
частности гликозидаз, расщепляющих
углеводные компоненты матрикса
соединительной ткани.
Наряду
с Н+-гиперионией в очаге нарастает
содержание и других ионов – ионов калия,
натрия, кальция. Это обусловлено
разрушением клеток и усиленной
диссоциацией в кислой среде солей.
Вследствие опережающего повышения
уровня внеклеточного калия нарушается
соотношение ионов калия и кальция
(дизиония).
Изменения
в гомеостазе ионов Са2+
могут лежать в основе гибели клеток в
очаге воспаления. Са2+
является одним из вторичных мессенджеров
между мембраной и клеточными ферментными
системами, а также генным аппаратом.
Повышение уровня внутриклеточного Са2+
приводит к абсорбции его митохондриальными
мембранами и последующим блокированием
дыхательной цепи электронов. Повышенное
внутриклеточное содержание Са2+
активирует нелизосомальные протеазы,
приводя к лизису цитоскелета, деградации
энзимов, мембрано-ассоциированных
белков (ионных каналов, переносчиков,
рецепторов, молекул адгезии). Отмечено,
что хотя снижение внеклеточного Са2+
важно для выживания клеток, это может
быть препятствием к их новому росту. В
очаге воспаления нарастает молекулярная
концентрация, поскольку в процессе
тканевого распада и усиленного обмена
веществ происходит расщепление крупных
молекул до множества мелких. Вследствие
повышения ионной и молекулярной
концентрации развивается гиперосмия.
Так, если в норме депрессия межклеточной
жидкости
Рис.
10-4. Схематическое
изображение разреза через воспалительный
отек кожи: I – изменения осмотического
давления (А°С) в разных зонах очага
воспаления: 1 – центр воспаления, 2 – зона
полнокровия, 3 – зона явного отека, 4 –
зона латентного отека; II – изменения
концентрации ионов водорода: 1 – центр
гнойного воспаления, 2 – зона воспалительного
инфильтрата, 3 – зона периферического
отека, 4 – зона перехода к нормальному
состоянию (по Шаде)
составляет
0,62°, т.е. осмотическое давление равно 8
атм, то при гнойном воспалении –
соответственно 0,80° и 19 атм (рис. 10-4).
В
результате физико-химических изменений
воспаленной ткани, расщепления белков
до полипептидов и аминокислот с
увеличением концентрации последних
происходит увеличение дисперсности
коллоидов, их способности притягивать
и задерживать воду. Развивается
гиперонкия. Изменения осмотического и
онкотического давления являются важным
фактором экссудации и, соответственно,
воспалительного отека.
Соседние файлы в предмете Патологическая физиология
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
Воспаление (Inflammaiio – вспышка) – эволюционный патологический процесс в организме. Это реакция организма на различные локальные повреждения тканей, проявляющаяся изменениями метаболизма тканей, их функции и периферического кровообращения, а также разрастанием соединительной ткани.
Эти изменения направлены на изоляцию и устранение патогенного агента, а также на восстановление или замену поврежденной ткани.
Воспаление встречается во всех областях медицины, очень часто – в 70-80% случаев различных заболеваний.
Симптомы воспаления
Клинически воспаление характеризуется как местными, так и общими признаками.
Местные клинические признаки очень заметны, если воспаление локализовано на коже или слизистой оболочке. Всего можно выделить пять классических признаков:
- отек (tumor);
- покраснение (rubor);
- жар (calor);
- болезненность (dolor);
- дисфункция (functio laesa).
Жар
Первые четыре признака были описаны Цельсием в первом веке («Rubor and tumour curti calore et dolore»). Пятый был добавлен Галеном во втором веке. Классические воспалительные симптомы сегодня не утратили своей актуальности, хотя их объяснение со временем изменилось.
Конечно, если воспаление локализовано во внутренних органах, наблюдать эти признаки не представляется возможным.
Этиология воспаления
Воспаление вызывается любым экзогенным или эндогенным этиологическим фактором, повреждающим ткани.
К экзогенным причинам воспаления относятся:
- механические факторы, такие как травма;
- физические факторы – тепловые факторы, изменения атмосферного давления и лучевой энергии – ультрафиолетовые и тепловые лучи, ионизирующее излучение;
- химические факторы – кислоты, щелочи, солевые растворы, яды;
- биологические агенты – растения, грибы, вирусы, черви.
Также играет важную роль в развитии воспаления иммунологический конфликт, возникающий при воздействии аллергена на сенсибилизированный организм (аллергическое воспаление).
Часто воздействия одного фактора на организм недостаточно, чтобы вызвать воспаление. Например, Escherichia coli обычно не вызывает колит у людей, но болезнь может развиться в ослабленном организме. В ослабленном организме патогены также могут влиять на сапрофитную флору, например, в полости рта.
Экзогенные этиологические факторы воспаления могут действовать как временно (травма, ионизирующее излучение), так и длительно (инфекция, инородные тела). Их действие часто приводит к эндогенным факторам – инфаркты, некроз, кровотечение, отложение солей. Разделение этиологических факторов на экзогенные и эндогенные во многом условно, так как эндогенные факторы являются результатом экзогенных влияний.
Наиболее характерными чертами воспаления как типичного патологического процесса являются единообразные стандартные реакции на самые разные этиологические факторы. Ведущие участники патогенеза воспаления не меняются, они не зависят от этиологического фактора, вызывающего воспаление, или от локализации воспаления.
Воспалительный патогенез
Согласно концепции А. Чернуха, функциональный элемент тканей и органов представляет собой структурно-функциональный комплекс, состоящий из специализированных клеток (почки, печень и др.), Компонентов соединительной ткани, сети микроциркуляции крови, рецепторов и афферентных и эфферентных нервных путей. Функциональный элемент регулируется нервной системой, эндокринной системой и гуморальными медиаторами (гистамин, ацетилхолин и др.). Воспаление развивается под воздействием на этот функциональный элемент этиологических факторов.
Воспалительный патогенез
Основные процессы воспалительного патогенеза строго не отделены друг от друга, они стратифицируют друг друга и часто протекают одновременно. Таким образом, воспаление, как и другие типичные патологические процессы, представляет собой единый процесс, состоящий из множества тесно связанных между собой процессов.
Классификация воспаления. Теории воспаления
Воспаление классифицируют по следующим признакам.
- Орган или ткани, в которых возникает воспаление. В этой классификации, распространенной в практической медицине, диагноз воспаления обычно выводится из названия органа или ткани, за которым следует суффикс «itis».
Например:
- воспаление паренхимы печени – гепатит;
- воспаление слизистой оболочки желудка – гастрит;
- воспаление мышц – миозит;
- воспаление нерва – неврит.
Однако из этого закона есть исключения. Например, воспаление легочной ткани называется пневмонией (гр. Pneuma – воздух), воспаление подкожной клетчатки – флегмоной (гр. Phlegmone – воспаление), тонзиллит – воспалением – ангиной.
Пневмония
- Клинический курс. В зависимости от клинического течения воспаление различают между острым, подострым и хроническим воспалением.
- Главный участник патогенеза. Учитывая преобладающий процесс (аэрация, экссудация или разрастание), различают три типа воспаления:
- Альтернативное воспаление с повреждением, дистрофией и некрозом;
- Экссудативное воспаление, в очаге которого выражены нарушения кровообращения, экссудация и эмиграция лейкоцитов. В зависимости от типа экссудата это воспаление подразделяется на серозное, блютанговое, фибринозное, геморрагическое, гнойное, серозно-фибринозное, фибринозное гнойное, геморрагическое гнойное воспаление и т. д;
- Распространенное воспаление, характеризующееся усилением воспроизводства и регенерации тканей (хотя также имеют место процессы альтерации и экссудации). Такое воспаление чаще возникает у пациентов с хроническими инфекциями (туберкулез, сифилис). На поздних стадиях заболевания это воспаление может привести к циррозу паренхиматозных органов (печени, почек). Грануляционная ткань может образовывать ограниченные узелки (гранулемы), которые впоследствии не криотизируются.
- Иммунологическая реактивность организма. На течение воспаления влияет иммунологическая реактивность организма. Помимо местных механизмов неспецифической резистентности (фагоцитоз, ферментативные процессы), также активируются общие механизмы (образование антител, увеличение количества лейкоцитов).
Принимая во внимание иммунологическую реактивность организма, различают нормальное, гиперергическое и гипоэргическое воспаление:
- Нормальное воспаление обычно развивается у взрослого человека, организм которого имеет нормальную иммунологическую реактивность. Под этим подразумевается нормальная адекватная реакция организма на воздействие воспалительного этиологического фактора.
- Гиперергическое воспаление характеризуется выраженными альтернативными изменениями и сосудистыми реакциями, а также процессами экссудации. Гиперергическое воспаление возникает у сенсибилизированных взрослых (острый ревматизм, крупозная пневмония и другие заболевания), а также у детей. Обычно возникает аллергическое воспаление, особенно при аллергическом воспалении раннего типа. Первичное изменение в этом случае может быть связано с комплексом антиген-антитело. Антиген дегранализирует тучные клетки и высвобождает биологически активные вещества. Гиперергическое воспаление возникает и при аллергических реакциях позднего типа. В целом проявления аллергического воспаления очень разнообразны. Например, в случае феномена Артуса преобладает альтерация, а в случае отека Квинке – экссудация.
- Гипоэргическое течение воспаления слабое. Это воспаление может развиваться в самых разных организмов, как иммунологически сильных, так и ослабленных. В первом случае при высоких титрах антител и активации неспецифических защитных систем течение воспаления непродолжительное, но во втором случае иммунная система организма неспособна адекватно отреагировать на патогенный агент, и воспаление протекает долго и скрыто.
Теории воспаления
Воспаление объяснили различными теориями (гипотезами):
- Теория Вирхова. Воспаление возникает из-за того, что поврежденные клетки ткани «притягивают» жидкую часть крови и элементы формы. Остальные изменения вторичны.
- Теория Конхейма. Ключ к воспалению – нарушения проницаемости стенок сосудов и кровообращения. Реакция лейкоцитов и клеток соединительной ткани вторична.
- Альтернативные теории. В основе воспаления лежат физико-химические изменения в организме (гипертония, ацидоз и др.) и биохимические изменения – в тканях образуются специфические химические факторы (лейкотаксин, некрозин, пирексин), которые вызывают соответствующие реакции.
- Теория Мечникова. И. Мечников (1845–1916) создал исследование сравнительной патологии воспаления. Используя принцип эволюции, он показал, что воспаление – это универсальная реакция на повреждения, которая возникает как у одноклеточных, так и у высокоразвитых организмов. У одноклеточных организмов реакция на повреждение проявляется фагоцитозом и сочетается с функцией пищеварения. По мере усложнения организмов особые тканевые элементы начинают участвовать в воспалительной реакции и фагоцитозе, а клетки крови появляются в замкнутой системе кровообращения (позвоночные животные, включая человека). И. Мечников открыл закон эмиграции лейкоцитов и закон положительного гемотаксиса.
Современные теории воспаления включают многие элементы этих теорий, но синтезируют их и рассматривают клетки на ультраструктурном уровне.
Общие проявления воспаления
Этот типичный патологический процесс, помимо местных признаков, которые часто различны для воспалений разной локализации, обычно имеет и общие признаки (особенно при остром процессе – лихорадка, лейкоцитоз и так называемое отклонение нейтрофилов влево, снижение соотношения альбумин / глобулин, увеличение ЭГА, в крови появляется реактивный протеин С.
Повышение температуры тела (лихорадка) связано с высвобождением эндогенных пирогенов из лейкоцитов вирусами, эндотоксинами, комплексами антиген-антитело, фагоцитозом и другими факторами, включая их влияние на гипоталамус и лейкоцитоз.
Повышение температуры тела
Увеличение количества лейкоцитов и появление и разрастание переходных форм лейкоцитов в крови происходит из-за высвобождения нейтрофилов из так называемого резерва нейтрофилов в костном мозге (бактерии, их токсины и другие факторы) и стимуляции пролиферации колониеобразующих клеток в костном мозге.
Кроме того, пролиферация лейкоцитов стволовых клеток и преформ лейкоцитов указывает на усиление функции костного мозга, тогда как увеличение лейкоцитов стволовых ядер без пролиферации преформ лейкоцитов обычно указывает на истощение или даже дегенеративные изменения функции костного мозга. В случае острого воспаления лейкоцитоз происходит в основном за счет нейтрофилов, а в случае хронического воспаления – за счет лимфоцитов.
Снижение соотношения альбумин / глобулин
В случае острого воспаления это происходит из-за повышенного переноса альбумина в воспаленную ткань, а в случае хронического воспаления – увеличения количества глобулинов (иммуноглобулинов) в крови.
Повышение скорости оседания эритроцитов (ERR) связано с изменением состава белков крови. Повышение EGA также связано с уменьшением отрицательного заряда белков крови и эритроцитов из-за ацидоза, что приводит к агрегации эритроцитов. Острое воспаление в большей степени характеризуется нейтрофилией и гипер-α2-γ-глобулинемией, тогда как хроническое воспаление характеризуется лимфоцитозом и гипер-α2-глобулинемией.
Скорость оседания эритроцитов
Появление С-реактивного белка в крови
Этот белок не содержится в крови здорового человека. Есть две гипотезы о его образовании:
- С-реактивный белок – это нормальный тканевой белок, который высвобождается в результате повреждения;
- С-реактивный белок образуется только в условиях повреждения.
Антитела при воспалении
Также является общим признаком воспаления образование антител к микроорганизмам и другим антигенам. Например, титры антистрептолизина и антистрептогиалуронидазы у здорового человека не превышают 1: 250, но в условиях стрептококковой инфекции, если иммунологическая реактивность организма достаточно высока, количество антител значительно увеличивается.
У пациентов с активным ревматизмом повышена продукция нейраминовой кислоты, поэтому при диагностике этого заболевания широко используется определение количества нейроновой кислоты или ее основного химического ядра.
Продолжение статьи
- Часть 1. Этиология и патогенез воспаления. Классификация.
- Часть 2. Особенности обмена веществ при воспалении.
- Часть 3. Физико – химические изменения. Роль нервной и эндокринной систем в развитии воспаления.
- Часть 4. Изменения в периферическом кровообращении при воспалении.
- Часть 5. Экссудация. Экссудат и транссудат.
- Часть 6. Эмиграция лейкоцитов. Хемотаксис.
- Часть 7. Фагоцитоз. Асептическое и острое воспаление.
- Часть 8. Распространение. Последствия. Принципы лечения воспаления.
Поделиться ссылкой:
Источник