Развитие ацидоза в очаге воспаления
Альтерационные процессы, нарушение обмена веществ и кровообращения в очагах воспаления вызывают ряд физико-химических изменений – ацидоз, гипертонию, дистонию, гиперосмию, гиперонкию и гипертермию.
Ацидоз
Ацидоз (H hiperjonija) очаг воспаления, возникающий в результате увеличения количества молочной и кетоновых кислот, плохо насыщенных кислородом промежуточных продуктов цикла Кребса (яблочная, янтарная и т. д.) и аминокислот. Первоначально буферная система ткани и воспалительный экссудат нейтрализуют кислотные соединения, образующиеся в тканевом метаболизме, и pH ткани не снижается – ацидоз компенсируется. Декомпенсированный ацидоз возникает при истощении буферной системы. PH экссудата снижается.
Ацидоз и алкалоз
Чем острее воспаление, тем сильнее выражен ацидоз. Особенно тяжелый ацидоз возникает при гнойном воспалении. В условиях хронического воспаления pH ткани обычно не опускается ниже 6,5 единиц, в то время как pH при остром гнойном абсцессе может упасть до 5,3. Наиболее выражен ацидоз в центре воспалительного очага, где он усиливает повреждение (альтерацию).
Альтерация
До выделения биологически активных веществ изменения связаны только с ацидозом. Слабый ацидоз на периферии очага воспаления стимулирует пролиферацию. Следовательно, разрастание ткани происходит в направлении от периферии очага воспаления к центру. Этот пример показывает, что один и тот же фактор может работать двумя способами.
Гипериония и дизиония
Наряду с разрастанием ионов водорода в воспалительных очагах увеличивается количество ионов натрия, кальция и хлора, а в результате повреждения клеток – количество ионов калия и анионов фосфорной кислоты. В нормальных тканях концентрация ионов К не превышает 20 мг%, но в гнойном экссудате может достигать 100-200 мг%. Отношение K:Na к K:Ca увеличивается. Дизион в основном проявляется увеличением количества ионов К в воспалительной жидкости и крови, оттекающей от места воспаления.
Гиперосмия (осмотическая гипертензия)
Концентрация ионов в очаге воспаления увеличивается, в том числе при усилении диссоциации солей. Кроме того, в результате активных ферментативных процессов большие молекулы распадаются на более мелкие и концентрация молекул увеличивается. В процессе интенсивного гликолиза, липолиза и главным образом протеолиза выделяется:
- много аминокислот;
- органических кислот цикла Кребса;
- жирных кислот;
- молочной кислоты.
Концентрация молекул увеличивается в основном за счет аминокислот – когда одна молекула белка (аминокислотного полимера) разрушается, высвобождается много молекул аминокислот. В результате осмотическое давление в очагах воспаления резко повышается – в нормальных тканях оно составляет 7-8 атмосфер, но очаги воспаления могут увеличиваться вдвое и более.
Кроме того, наибольшее осмотическое давление находится в центре воспалительного процесса. Гиперосмии тканей играют важную роль в развитии экссудации и боли.
Гиперонкия
Повышение коллоидосмотического давления вызывается увеличением количества мелкодисперсных белков в тканях. В то же время белки плазмы, в основном альбумины, попадают в ткани из сосудов с повышенной проницаемостью стенки.
Онкотическое давление низкое (всего около 1% от осмотического), но оно играет важную роль в обмене жидкости между кровеносными сосудами и тканями – обычно белки плазмы не проходят через стенку сосудов и удерживают жидкость в крови.
При ацидозе гидрофильность белков тканей увеличивается, и они набухают. Экссудация вызывает местный воспалительный отек. Развивается один из основных местных признаков воспаления – опухоль. Отек опухших тканей вызывает боль.
Отек и боль
Гипертермия
Вызывает один из характерных признаков воспаления – жар. Если воспаление развивается на поверхности тела, например на коже, повышение температуры происходит главным образом из-за артериальной гиперемии. Гораздо более теплая артериальная кровь поступает в относительно низкотемпературную область тела. Однако температура тканей также повышается, когда воспаление локализуется на большой глубине, например, во внутренних органах.
Причиной локальной гипертермии считается разделение процессов биологического окисления и окислительного фосфорилирования. В результате энергия не накапливается в АТФ, а выделяется в виде тепла.
Роль нервной и эндокринной систем в развитии воспаления
Регуляторная роль нервной системы проявляется на всех стадиях воспаления. Например, воспалительная гиперемия и экссудация могут быть вызваны у человека, при убеждении, что монета, помещенная на кожу, горячая, хотя на самом деле монета холодная.
Анестезия тормозит развитие воспаления, но местная анестезия способствует созреванию очагов гноя. Состояние вегетативной нервной системы считается важным в развитии воспаления, однако воспаление также возникает в полностью денервированных тканях. Нарушения микроциркуляции в очаге воспаления возникают в результате локальных нервных процессов (аксональный рефлекс) и гуморальных влияний.
На развитие воспаления значительное влияние оказывают гормоны коры надпочечников. Поэтому кортикоиды дезоксикортикостерон и альдостерон также называют воспалительными гормонами. В фазе воспалительной гипергидратации они увеличивают проницаемость сосудистой стенки и более позднюю пролиферацию. Во время фазы гипогидратации обычно увеличивается выработка адренокортикотропного гормона и глюкокортикоидов.
Глюкокортикоиды (кортизон, гидрокортизон) – это так называемые противовоспалительные гормоны. Кортизон снижает активность гистидиндекарбоксилазы и увеличивает активность гистамина, тем самым снижая уровень гистамина. Одновременно снижается активность 5-окситриптаминдекарбоксилазы и, как следствие, продукция серотонина. В результате снижается проницаемость сосудистой стенки, подавляется гиперемия и экссудация.
Глюкокортикоиды
Из-за ингибирующего действия глюкокортикоидов на ферментные системы снижается энергетический потенциал клеток, деление и подвижность клеток (эмиграция лейкоцитов и фагоцитоз). Глюкокортикоиды стабилизируют лизосомные мембраны и инактивируют кислую фосфатазу, рибонуклеазу и другие ферменты. Глюкокортикоиды подавляют не только воспаление, но и защитные реакции организма – экссудацию, эмиграцию лейкоцитов, фагоцитоз, пролиферацию и образование антител.
Другие гормоны также влияют на течение воспаления. Давно известно, что воспаление активно у пациентов с гипертиреозом и инертно у пациентов с микседемой.
Инсулин регулирует не только углеводный обмен, но и метаболизм белков. При отсутствии инсулина сопротивляемость организма инфекционным агентам снижается, и воспаление протекает гораздо тяжелее. Фурункулез часто встречается у диабетиков.
Эстрогенные половые гормоны подавляют активность гиалуронидазы и течение воспаления.
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.
Источник
3.7. Особенности нарушения обмена веществ в очаге воспаления
Развитие альтерации, сосудистых изменений в зоне воспаления закономерно сочетается с типовыми расстройствами метаболизма. Прежде всего следует отметить резкое увеличение обмена веществ на стадии артериальной гиперемии в связи с усилением оксигенации, повышением активности ферментов гликолиза и аэробного окисления. В эксперименте было показано, что потребление кислорода при этом повышается на 30-35%. Одновременно происходит возрастание кровотока в системе микроциркуляции, что также способствует улучшению трофики тканей в зоне артериальной гиперемии и повышению температуры в очаге воспаления. Однако это длится недолго – на протяжении 2-3 часов в центральных участках воспалительного очага, а по периферии – несколько дольше.
Последовательная смена артериальной гиперемии венозной в зоне воспаления приводит к резкому снижению напряжения кислорода со 100-110 мм рт. ст. до 10-15 мм рт. ст., что сопровождается подавлением активности синтетических реакций в клетках поврежденной ткани, активацией процессов липопероксидации. Необходимо отметить, что нарушение обменных процессов является не только следствием дефицита кислорода. Так, в очаге острого воспаления происходят набухание митохондрий различных клеток, разобщение аэробного окисления и сопряженного с ним окислительного фосфорилирования. При этом активируется гликолиз, накапливаются молочная, яблочная, янтарная, a-кетоглутаровая кислоты, недоокисленные продукты липолиза и протеолиза (жирные кислоты, полипептиды, аминокислоты, кетоновые тела).
Избыточное накопление кислых метаболитов лежит в основе развития в зоне острого воспаления вначале компенсированного, а затем декомпенсированного метаболического ацидоза. Причем, чем интенсивнее выражено воспаление, тем более глубокими оказываются сдвиги кислотно-основного состояния в очаге альтерации. Так, при остром абсцессе рН гнойного экссудата может снизиться до 5, 0.
Наряду с повышением кислотности в зоне воспаления возрастает онкотическое и осмотическое давление в тканях. Это, в определенной мере, является результатом катаболических процессов – крупные молекулы расщепляются на более мелкие, их концентрация нарастает. Наблюдаются деполимеризация белково-гликозаминогликановых комплексов, распад белков, жиров, углеводов и накопление продуктов распада: свободных аминокислот, уроновых кислот, аминосахаров, полипептидов, низкомолекулярных полисахаридов. Катаболические процессы затрагивают и соединительную ткань, что приводит к дезорганизации околокапиллярного соединительнотканного скелета, и таким образом потенцируются расстройства микроциркуляции в зоне воспаления.
Повышение осмотического давления в очаге воспаления обусловлено выходом из поврежденных клеток ионов Nа+, К+, Са2+, макромолекулярных анионов, усиленной диссоциацией солей вследствие ацидоза ткани, а также нарушением выведения осмолей из очага воспаления на стадии венозной гиперемии и стаза. Так, в гнойном экссудате концентрация ионов К может достигать 100-200 мг/%, тогда как в нормальных тканях она не превышает 20 мг/%. Повышение онкоосмотического давления в очаге воспаления способствует экссудации и развитию местного отека.
Характеризуя состояние энергетического обеспечения клеток в зоне острого воспаления, следует отметить, что активация окислительно-восстановительных реакций на стадии артериальной гиперемии сопровождается и усилением синтеза макроэргических соединений и, соответственно, активацией различных энергозависимых реакций в клетках. Между тем на стадии венозной гиперемии в связи с развитием локального метаболического ацидоза, набухания митохондрий, разобщения процессов окислительного фосфорилирования и дыхания уровень макроэргических соединений в клетках снижается. Общеизвестен факт, что энергетический выход при полном окислении одной молекулы глюкозы составляет 36 молекул АТФ, в то время как в процессе гликолиза на одну молекулу глюкозы приходится лишь образование 4 молекул АТФ («чистый» энергетический выход составляет 2 молекулы АТФ).
В условиях дефицита кислорода, прогрессирующего в фазе венозной гиперемии и стаза, увеличивается содержание АДФ, АМФ, неорганического фосфата в клетках. В то же время избыточные концентрации АДФ в клетках обеспечивают выраженную активацию фермента фосфофруктокиназы, которая лимитирует реакцию, определяющую общую скорость гликолиза, а именно фосфорилирование фруктозо-6-фосфата с образованием фруктозо-1, 6-дифосфата. При высоком уровне оксигенации тканей в зоне артериальной гиперемии, когда увеличивается концентрация АТФ, активность фосфофруктокиназы заметно снижается, подавляется и интенсивность гликолитических реакций.
Итак, на фоне прогрессирующей гипоксии, свойственной венозной гиперемии и стазу, возникает дополнительная стимуляция процессов гликолиза, еще больше нарастает концентрация водородных ионов, формируется порочный круг. Однако, если поместить альтерированную ткань в зону чистого кислорода, возникает прямой эффект Пастера, то есть подавление гликолиза дыханием, начинается интенсивное потребление кислорода тканями. Это связано с тем, что в митохондриях скорость переноса электронов и скорость образования АТФ определяются, в первую очередь, концентрацией АДФ и фосфата, которые и являются активаторами дыхания. Этот феномен, то есть изменение скорости дыхания в соответствии со сдвигами концентрации АДФ, носит название дыхательного, или акцепторного контроля. Итак, АДФ и фосфат служат важнейшими внутриклеточными регуляторами энергетического обеспечения клеток. Этот механизм регуляции сохраняется и в зоне воспаления.
Одновременно с катаболическими процессами по периферии поврежденной ткани активируются анаболические процессы. Они определяются уже на ранних этапах воспалительного процесса, но выражены еще слабо. На поздних стадиях воспаления возрастает синтез ДНК и РНК в клетках, повышается активность клеточных ферментов, активируются процессы окисления и окислительного фосфорилирования, увеличивается выход макроэргов.
В очаге воспаления накапливаются высокоактивные фибробласты, гистиоциты, гранулоциты, мононуклеары, обеспечивающие очищение зоны альтерации и выделяющие биологически активные вещества, стимулирующие размножение клеточных и соединительнотканных элементов в очаге воспаления.
Источник
Введите номер страницы (от 1 до 8)
1) Выберите правильное и наиболее полное утверждение. Воспаление – типовой патологический процесс
1. характеризующийся ответом целостного организма на локальное повреждение экзо, эндогенными и комбинированными патогенными факторами
2. развивающийся в ответ на действие патогенного фактора экзо- и эндогенного происхождения
3. характеризующийся местными изменениями в органах и тканях организма после взаимодействия с патогенными агентами различного происхождения
4. характеризующийся ответом целостного организма на локальное повреждение экзо- и эндогенными патогенными факторами
2) Какой из простагландинов подавляет воспалительный процесс
1. Пг Д2
2. Пг Е2
3. Пг Н2
4. Пг С2
3) Основной причиной развития экссудации в очаге воспаления является увеличение
1. проницаемости стенок микрососудов в очаге воспаления
2. онкотического давления в очаге воспаления
3. осмотического давления в очаге воспаления
4. перфузионного давления
4) Выберите наиболее правильное утверждение.Воспаление – следствие
1. взаимодействия организма с патогенными факторами экзо-, эндогенными и комбинированными факторами
2. взаимодействия организма с патогенными факторами инфекционной природы
3. действия на организм патогенного фактора экзо- и эндогенного происхождения
4. действия на организм патогенных факторов неинфекционной природы
5) Укажите наиболее правильное утверждение.Медиаторы воспаления – БАВ, образующиеся при воспалении
1. участвуют в регуляции динамики его развития и исходов, а также формировании местных и общих признаков проявления
2. значительно нарушают структуру и функции клеток (вплоть до развития некроза)
3. оказывают значительное негативное влияние на функции клеток
4. участвуют в регуляции динамики его развития и исходов
6) Источником гистамина является
1. базофил
2. лимфоцит
3. моноцит
4. эозинофил
7) Среди ниже приведенных положений, укажите значение экссудации, имеющее адаптивный (защитный) характер
1. транспорт медиаторов воспаления
2. излияние экссудата в полости тела и сосуда
3. сдавление органов и тканей экссудатом
4. формирование абсцессов
8) Согласно происхождения флогогенного агента, выделяют
1. все положения верны
2. инфекционные этиологические факторы
3. экзогенные этиологические факторы
4. эндогенные этиологические факторы
9) Выберите правильное утверждение
1. для первичной альтерации характерны нарушения только в зоне взаимодействия патогенного фактора с реагирующими структурами организма
2. в формировании первичной и вторичной альтерации участвуют одни и те же факторы и механизмы
3. для развития вторичной альтерации обязательно наличие флогогенного агента
4. нарушения, возникающие при первичной альтерации, нередко обратимы
10) Укажите вещество, обладающее свойством хемоаттрактанта
1. ИЛ-8
2. ИЛ-1
3. ИЛ-2
4. лизоцим
11) Какой из механизмов развития ацидоза в очаге воспаления указан неверно
1. активация аэробного окисления
2. накопление избытка молочной кислоты
3. накопление избытка пировиноградной кислоты
4. нарушение удаления из очага воспаления продуктов обмена веществ
12) Укажите неверное положение, характеризующее нарушение липидного обмена в очаге воспаления
1. активация реакций синтеза липидов
2. активация перекисного окисления липидов
3. все положения не верны
4. накопление перекисей и гидроперекисей липидов
13) Укажите неправильное положение, характеризующее причину развития незавершенного фагоцитоза
1. недостаточность глюкуронидазы
2. дефицит и/или недостаточная экспрессия молекул адгезии
3. недостаточность активации (образования) активных форм кислорода
4. недостаточность миелопероксидазы
14) Причиной развития асептического воспаления может быть
1. тромбоз венозных сосудов
2. анаэробные бактерии
3. гноеродные кокки
4. парентеральное введение нестерильного чужеродного белка
15) Назовите последствие развития ацидоза в очаге воспаления
1. снижается чувствительность нервных рецепторов к катехоламинам
2. ослабляется гидролиз солей и оснований
3. повышается активность всех внутриклеточных ферментов
4. снижается чувствительность нервных рецепторов к холинолитическим агентам
16) Какой фактор способствует развитию отека в очаге воспаления
1. повышение онкотического давления межклеточной жидкости
2. повышение онкотического давления плазмы крови
3. снижение онкотического давления межклеточной жидкости
4. снижение осмотического давления межклеточной жидкости
17) Укажите клетки, обеспечивающие устранение дефекта тканей в очаге воспаления
1. фибробласты
2. В-лимфоциты
3. Т-лимфоциты
4. моноциты
18) Основным последствием активации комплемента является
1. лизис атакуемых клеток
2. активация лимфоцитов
3. возбуждение нервных окончаний
4. стимуляция эритропоэза
19) Медиаторами воспаления, образующимися из фосфолипидов клеточных мембран, являются
1. простагландины
2. брадикинин
3. гистамин
4. интерферон
20) Укажите вещество, обладающее свойством хемоаттрактанта для нейтрофилов
1. интерлейкин-8
2. гистамин
3. интерлейкин-2
4. интерферон
21) Наибольшие повреждения базальной мембраны микроциркуляторных сосудов следует ожидать при воспалении, характеризующемся образованием одного из указанных видов экссудатов. Какого
1. геморрагического
2. гнойного
3. серозного
4. фибринозного
22) К каллиреин-кининовой системе относятся
1. кининоген
2. гистамин
3. комплемент
4. серотонин
23) Острый воспалительный процесс характеризуется
1. увеличением проницаемости микроциркуляторных сосудов
2. накоплением в очаге воспаления гигантских многоядерных клеток
3. накоплением в очаге воспаления лимфоцитов
4. образованием воспалительных гранулем
24) Гидростатическое давление внутри капилляров в очаге воспаления обычно выше нормального. Этому способствует
1. затруднение венозного оттока
2. ацидоз
3. сладжирование эритроцитов
4. увеличение проницаемости сосудов для белка
25) Активность калликреин-кининовой системы инициируется
1. фактором Хагемана
2. брадикинином
3. высокомолекулярным кининогеном
4. прекалликреином
26) Какое из приведенных утверждений правильно характеризует фактор активации тромбоцитов
1. является производным арахидоновой кислоты
2. вызывает положительный хемотаксис нейтрофилов
3. образуется при расщеплении высокомолекулярного белка
4. хранится в преформированном виде в тучных клетках
27) К облигатным (профессиональным) фагоцитам не относятся
1. тромбоциты
2. макрофаги
3. моноциты
4. нейтрофилы
28) Какие из указанных клеток служат источником медиаторов воспаления
1. все перечисленные
2. базофилы
3. тромбоциты
4. эозинофилы
29) Комплемент активируется при образовании комплексов антигена со специфическими иммуноглобулинами класса
1. Ig G
2. Ig A
3. Ig E
4. Ig Д
30) Какие из проведенных утверждений характеризуют гистамин
1. отвечает за немедленную фазу повышения проницаемости сосудов при остром воспалении
2. вызывает дегрануляцию тучных клеток
3. принадлежит к числу новообразующихся медиаторов воспаления
4. синтезируется в печени
31) Укажите обычную последовательность эмиграции лейкоцитов в очаг острого воспаления
1. моноциты, лимфоциты, нейтрофилы
2. моноциты, нейтрофилы, лимфоциты
3. нейтрофилы, лимфоциты, моноциты
4. нейтрофилы, моноциты, лимфоциты
32) Какие из перечисленных веществ обладают свойствами опсонинов
1. фрагмент С3b комплемента
2. иммуноглобулины класса А
3. иммуноглобулины класса Е
4. простагландин Е2
33) Аспирин блокирует циклооксигеназу, но не и подавляет образование
1. интерлейкинов
2. простагландина D2
3. простагландина E2
4. тромбоксана А2
34) Прилипание (адгезия) лейкоцитов к эндотелию микроциркуляторных сосудов обнаруживается прежде всего в
1. посткапиллярных венулах
2. артериолах
3. капиллярах
4. метартериолах
35) Какой из указанных медиаторов относятся к биогенным аминам
1. серотонин
2. брадикинин
3. гепарин
4. каллидин
36) Какой из указанных активированных фрагментов комплемента обладает анафилотоксической активностью
1. С5 а
2. С3 в
3. С5 b
4. С9
37) Чем обусловлен переход артериальной гиперемии в венозную
1. замедлением кровотока
2. дегрануляцией тучных клеток
3. разжижением крови
4. усилением кровотока
38) Перечислите внесосудистые факторы, способствующие застою крови в микрососудах при воспалении
1. сдавление венул экссудатом
2. активация лейкоцитов
3. блокада циклогеназ
4. сладж
39) Назовите условие способствующее стазу при воспалении
1. сгущение крови
2. лейкоцитоз
3. понижение проницаемости сосудов
4. разжижение крови
40) Факторы, доказывающее участие нейтрофилов в патогенезе воспаления
1. способность к фагоцитозу и наличие цитотоксических факторов
2. вызывают активацию тромбоцитов
3. вызывают активацию фибробластов
4. высокая чувствительность к нарушению обмена веществ
41) Укажите неверное утверждение, выделяют стадии воспаления
1. восстановительная
2. альтерация
3. пролиферации элементов соединительной ткани
4. экссудация с расстройством микроциркуляции
42) Назовите функциональные изменения, характерные только для стадии пролиферации
1. фиброплазия и ангиогенез
2. вторичная альтерация
3. маргинация и эмиграция лейкоцитов
4. сосудистые реакции
43) К клеточным преформированным медиаторам относятся
1. гистамин
2. лейкотриены
3. простагландины
4. фактор активации тромбоцитов
44) Основным механизмом развития кратковременного спазма артериол является
1. нейрогенный механизм с активацией вазоконстрикторов
2. гуморальный механизм (медиаторы – вазодилятаторы)
3. нейрогенный механизм с активацией вазодилятаторов
4. физико-химический механизм на фоне ацидоза
45) Укажите какие сосуды вовлечены при раннем преходящем типе сосудистой проницаемости
1. венулы
2. артериолы, венулы, капилляры
3. венулы и капилляры
4. капилляры
46) Назовите основные медиаторы раннего стойкого типа повышения сосудистой проницаемости
1. гистамин
2. гидралазы
3. кинины
4. цитокины
47) Отсроченный тип сосудистой проницаемости достигает максимума через
1. 4-6 часов
2. 2-3 часа
3. 24 часа
4. 30 минут
48) Назовите причину раннего стойкого типа сосудистой проницаемости
1. тяжелый термический ожог
2. глистная инвазия
3. солнечный ожог
4. стафилококковая инфекция
49) Формирование неблагоприятных условий для микробов в очаге воспаления достигается путем
1. развития в очаге воспаления ацидоза, гиперосмии, гиперионии
2. замедления кровотока
3. неоангиогенеза
4. формирования соединительнотканной капсулы
50) Назовите основной эффект (результат) венозной гиперемии
1. уменьшение оттока крови из очага воспаления
2. дестабилизации лизосом
3. капиллярно-трофическая недостаточность
4. увеличение доставки кислорода
Источник