Для первой стадии воспаления альтерации характерно
Для воспаления характерно наличие трех стадий развития: альтерации, экссудации, пролиферации клеток. Эти три стадии обязательно сменяют друг друга в зоне любого воспаления, хотя и проявляются в разной степени. Соответственно этому и определяется форма воспаления.
стадия: альтерация.
Это стадия повреждения ткани, начальная фаза воспаления, пусковой механизм развития воспалительного процесса. Проявляется нарушением структуры и функции биологических мембран, трофики и обмена веществ в тканях. Первичная стадия начинается с повреждения, т.е. с появления структурно-функциональных изменений в клетке или ткани. Она зависит от силы раздражителя, места и продолжительности его действия. Поэтому конечный эффект может проявиться дистрофией, некрозом, апоптозом. Первичная альтерация развивается в зоне непосредственного действия патогенного фактора и характеризуется повреждением клеточных элементов ткани с последующим высвобождением БАВ — медиаторов воспаления.
Кроме основного этиологического фактора начинают действовать клеточные факторы: при распаде лизосом выделяются ферменты, биологически активные вещества, которые запускают деструктивный процесс на новый уровень. Распространение медиаторов за пределы зоны первичной альтерации сопровождается развитием вторичной альтерации.
Медиаторы воспаления усиливают воспаление, их открытие оказало огромное влияние на понимание сущности воспалительного процесса. Часть медиаторов составляют ферменты (контактный фактор, тромбин, плазмин, компоненты комплемента), которые при соединении друг с другом образуют активные формы. Медиторы воспаления могут быть различного происхождения (см. гл. 10). Это прежде всего серотонин, брадикинин, гистамин, гепарин, лейкотри- ены, цитокины. В настоящее время в класс цитокинов отнесены интерлейкины (ИЛ), ФИО, интерферон, хемокины, лейкокины, колониестимулирующий фактор, белки острой фазы воспаления, катионные белки, фибронектин, простагландины, циклические нуклеотиды, нейромедиаторы: адреналин, норадреналин, ацетилхолин; нейропептиды: вещество Р и тахикинины.
Медиаторы воспаления можно подразделить на две группы:
- • тканевые (клеточные) — гистамин, серотонин и др.;
- • плазменные (гуморальные).
Гуморальные медиаторы воспаления могут образовываться в плазме, а также в клетках и выделяться в межтканевую жидкость, лимфу или плазму. К гуморальным медиаторам относят в первую очередь калликреин-кининовую систему — белки крови, вазоактивные полипептиды. При нарушении целостности сосуда, появлении тромбокиназы, изменении pH происходит превращение прекаллик- реина в калликреин, обладающий активностью к а2-глобулинам. От них отщепляется полипептидная цепочка из девяти аминокислотных остатков — брадикинин или из десяти — каллидин.
Комплемент также относят к гуморальным медиаторам воспаления. Он выполняет целый ряд важных функций за счет своих девяти компонентов, но три из них активно участвуют в воспалении, оказывая влияние на хемотаксис, фагоцитоз.
К основным тканевым медиаторам относят следующие.
Гистамин — начальный медиатор воспаления, биогенный амин, выделяемый лаброцитами (тучными клетками) в ответ на повреждение ткани. Он обусловливает расширение микрососудов и повышение их проницаемости, вызывает боль, отек тканей и спазм гладких мышц, активирует фагоцитоз, усиливает высвобождение других медиаторов. Был выделен из легких морской свинки при экспериментальном анафилактическом шоке.
Гепарин — в норме образуется в тучных клетках, часто совместно с гистамином. При выделении в сосуды предотвращает свертываемость крови.
Серотонин — высвобождается из тромбоцитов в крови и изменяет микроциркуляцию в очаге воспаления. Спектр действия серотонина уже, чем гистамина. Он увеличивает проницаемость сосудов микро- циркуляторного русла и вызывает спазм гладких мышц. Избыток серотонина вызывает покраснение кожи шеи, туловища, конечностей.
Важнейший аспект острой фазы воспаления — изменение биосинтеза белков в печени. Понятие «белки острой фазы» объединяет до 30 белков плазмы крови, так или иначе участвующих в воспалительном ответе на повреждение. Их концентрация зависит от стадии, течения заболевания и массивности повреждения.
Развитие острой фазы инициируется и регулируется рядом медиаторов: цитокинами, анафилоксинами, факторами роста и глюкокортикоидами. Некоторые из них выделяются непосредственно в очаге воспаления активированными макрофагами, нейтрофилами, лимфоцитами, фибробластами и другими клетками и могут оказывать как местное, так и общее действие. Регуляция синтеза белков острой фазы — сложный многофакторный механизм. Каждый из цитокинов выполняет уникальную независимую функцию. Они обеспечивают своего рода коммуникационную сеть и действуют как первичные стимуляторы генной экспрессии.
Глюкокортикоиды и факторы роста служат модуляторами действия цитокинов. Концентрация белков острой фазы меняется в течение первых 24—48 ч или нескольких дней, что указывает на защитную, гомеостатическую природу этого важного ответа. При нарушении механизмов регуляции острой фазы повреждение тканей может продолжаться и привести к развитию последующих осложнений, например сердечно-сосудистых нарушений, болезней накопления, аутоиммунных заболеваний, коллагенозов и др.
Особенностями большинства белков острой фазы являются их неспецифичность и высокая концентрация в крови. В то же время диагностическая значимость их в силу неспецифичности весьма ограничена.
К «главным» белкам острой фазы у человека относят С-реакгив- ный белок и амилоидный А-белок сыворотки крови. Как и все белки острой фазы, они синтезируются в печени под влиянием интерлейкинов. Уровень этих белков при повреждении возрастает в 20—100 раз, в отдельных случаях в 1000 раз. Вторую группу составляют белки, концентрация которых при патологии может увеличиваться в 2—5 раз. Тесты на а,-антитрипсин, a-кислый гликопротеид, гаптоглобин, фибриноген информативны при многих заболеваниях. Церулоплазмин, СЗ- и С4-компоненты комплемента, уровень которых увеличивается на 20—60% от исходного или в ряде случаев не превышает диапазона нормы. К так называемым нейтральным реактантам острой фазы воспаления относят аз- макроглобулин, гемопексин, амилоидный Р-белок сыворотки крови, иммуноглобулины.
Лимфокины (цитокины) — медиаторы, выделяемые лимфоцитами, которые активируют важнейшие клетки иммунной системы — Т-лимфоциты. Иммунные реакции могут обусловить гиперчувствительность немедленного и замедленного действия.
Медиаторы клеточного происхождения не только повышают проницаемость сосудов и усиливают фагоцитоз, но обладают и бактерицидным действием, включают иммунные механизмы, регулирующие пролиферацию и созревание клеток.
К основным плазменным медиаторам относятся производные кининовой, свертывающей и комплементарной систем. Эти медиаторы усиливают проницаемость сосудов, хемотаксис нейтрофилов (движение с последующим скоплением лейкоцитов в очаге воспаления и образованием клеточного инфильтрата) и фагоцитоз.
Кинины — полипептиды плазмы крови, образующиеся в результате ферментативного расщепления специальных глобулинов (кининогенов) плазмы и других белков до брадикинина, который расширяет микроциркуляторные сосуды, повышает сосудистую проницаемость, вызывает ощущение жгучей боли. Предполагают, что брадикинин и другие кинины играют важную роль в воспалительных реакциях суставов, верхних дыхательных путей и легких, а также при врожденном ангионевротическом отеке и сепсисе.
Простагландины (прежде всего фосфолипиды клеточных мембран) вызывают те же эффекты, что и кинины, регулируют интенсивность воспалительной реакции. Основные источники образования простагландинов — тромбоциты, активированные лейкоциты, клетки эндотелия, тучные клетки. Они влияют на гладкомышечные клетки, изменяют адгезивно-агрегационные свойства тромбоцитов, лейкоцитов и эритроцитов, гемостаз, образование других медиаторов, проницаемость сосудов, развитие лихорадки. Как правило, они оказывают местное действие, но иногда и генерализованное. В целом быстро инактивируются, отдельные снижают воспалительную реакцию — nrF2, ПгА,, ПгБ2, тромбоксан А2. Простагландины ПгЕ2 и Пг12 и другие (образующиеся под влиянием циклооксигеназы 1) обладают провоспалительным эффектом. При распаде арахидоновой кислоты по липооксигеназному пути продуцируются лейкотриены с более продолжительным действием. Происходит спазм артериол с ишемией. Повышается проницаемость мембран, происходит изменение мембран лизосом в лейкоцитах и повышается хемотаксис. Механизм их действия заключается в изменении в клетках-мишенях уровня циклических нуклеотидов, это универсальный внутриклеточный биорегулятор. Разное действие обусловлено воздействием на цАМФ или цГМФ.
Комплемент — система, состоящая из девяти белковых фракций, взаимодействующих друг с другом; присутствует в неактивной форме в плазме и других жидкостях тела. При повреждении белки комплемента вовлекаются в цепочку биохимических реакций, в ходе которых образуются медиаторы воспаления и формируется крупномолекулярный комплекс, вызывающий лизис чужеродных клеток (например, бактерий и одноклеточных паразитов). Кроме того, комплемент активизирует тромбоциты, что способствует свертыванию крови (один из механизмов воспаления).
Итак, альтерация — начальная фаза воспаления — представлена дистрофией, некрозом, каскадным образованием БАВ, что и определяет последующее развитие воспалительной реакции с ответными местными и общими реакциями организма и изменением нейроэндокринной регуляции, метаболизма, физико-химических свойств и функций тканей, свойств крови. Все изменения, возникающие в I стадии, направлены на развитие II стадии — экссудации. Перестройка обмена веществ в зоне альтерации приводит к развитию ацидоза, который способствует повышению проницаемости стенок сосудов и мембран лизосом, распаду белков и диссоциации солей, вызывая тем самым повышение онкотического и осмотического давления в поврежденных тканях. Это увеличивает выход жидкости из сосудов, обусловливает развитие экссудации, воспалительного отека и инфильтрации ткани.
В первые 6—24 ч в экссудате преобладают палочкоядерные лейкоциты (ПЯЛ); в период 24—48 ч начинают превалировать моноциты-макрофаги. При воспалении, связанном с реакциями гиперчувствительности немедленного типа, основными клетками в экссудате являются эозинофилы.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 июля 2020; проверки требует 1 правка.
Воспале́ние (лат. inflammatio) — это комплексный, местный и общий патологический процесс, возникающий в ответ на повреждение (alteratio) или действие патогенного раздражителя и проявляющийся в реакциях, направленных на устранение продуктов, а если возможно, то и агентов повреждения (exudatio и др.) и приводящий к максимальному восстановлению в зоне повреждения (proliferatio).
Воспаление — защитно-приспособительный процесс.
Воспаление свойственно человеку и животным, в том числе низшим животным и одноклеточным организмам в упрощённом виде[1]. Механизм воспаления является общим для всех организмов, независимо от локализации, вида раздражителя и индивидуальных особенностей организма.
История[править | править код]
Уже в древние времена внешние признаки воспаления описал римский философ и врач Авл Корнелий Цельс (ок. 25 до н. э. — ок. 50 н. э.):
- лат. rubor — краснота (местное покраснение кожных покровов или слизистой).
- tumor — опухоль (отёк).
- calor — жар (повышение местной температуры).
- dolor — боль.
Дополнил Гален (129 — ок. 200 гг. н. э.), добавив - functio laesa — нарушение функции.
В конце XIX столетия И. И. Мечников считал, что воспаление — это приспособительная и выработанная в ходе эволюции реакция организма и одним из важнейших её проявлений служит фагоцитоз микрофагами и макрофагами патогенных агентов и обеспечение таким образом выздоровления организма. Но репаративная функция воспаления была для И. И. Мечникова сокрыта. Подчеркивая защитный характер воспаления, он в то же время полагал, что целительная сила природы, которую и представляет собой воспалительная реакция, не есть еще приспособление, достигшее совершенства. По мнению И. И. Мечникова, доказательством этого являются частые болезни, сопровождающиеся воспалением, и случаи смерти от них[2].
Большой вклад в изучение воспаления внесли Джон Хантер (1728—1794), Франсуа Бруссе (1772—1838), Фридрих Густав Якоб Генле (1809—1885), Симон Самуэль (1833—1899), Юлиус Фридрих Конхайм (1839—1884), Алексей Сергеевич Шкляревский, (1839—1906), Рудольф Вирхов (1821—1902), Пауль Эрлих (1854—1915), Илья Ильич Мечников (1845—1916).
Этиология[править | править код]
Патогенные раздражители (повреждающие факторы) по своей природе могут быть:
- Физическим — травма (механическое повреждение целостности ткани), отморожение, термический ожог.
- Химическими — щелочи, кислоты (соляная кислота желудка), эфирные масла, раздражающие и токсические вещества (алкоголь (спирты) и некоторые лекарственные препараты[3], см. Токсические гепатиты).
- Биологическими — возбудители инфекционных заболеваний: животные паразиты, бактерии, вирусы, продукты их жизнедеятельности (экзо- и эндотоксины). Многие возбудители вызывают специфические воспаления, характерные только для определённого вида инфекции (туберкулёз, лепра, сифилис). К биологическим повреждающим факторам также относят иммунные комплексы, состоящие из антигена, антитела и комплемента, вызывающие иммунное воспаление (аллергия, аутоимунный тиреодит, ревматоидный артрит, системный васкулит). При аллергии не указан следующий механизм неинфекционного воспалительного ответа. Не берется во внимание, что любая аллергическая реакция приводит к повреждению тканей. Что при определенных условиях, когда происходит сенсибилизация организма больного (выработка иммуноглобулина Е) и прикрепление его на внутренней поверхности кровеносных сосудов будущих органов-мишеней, которые повреждаются аллергическими реакциями немедленного типа в результате выхода «медиаторов воспаления». (Аллергология и иммунология: национальное руководство под ред. Р.М. Хаитова, Н.И. Ильиной.- М. ГЭОТАР-МЕДИА, 2009.-656 с.- ISBN 978-5- 9704-0903-9/
Клиника и патогенез[править | править код]
Клинические симптомы воспаления:
- Покраснение (гиперемия).
- Местное повышение температуры (гипертермия).
- Отёк (ацидоз способствует диссоциации солей и распаду белков, что приводит к повышению осмотического и онкотического давления в повреждённых тканях, приводящему к отёкам).
- Боль.
- Нарушение функции.
Процесс воспаления делят на три основных стадии:
- Альтерация — повреждение клеток и тканей.
- Экссудация — выход жидкости и клеток крови из сосудов в ткани и органы.
- Пролиферация (или продуктивная стадия) — размножение клеток и разрастание ткани, в результате чего и происходит восстановление целостности ткани (репарация).
Альтерация[править | править код]
Альтерация (позднелат. alteratio, изменение[4]) — стадия начала воспаления. Патогенный раздражитель, воздействуя на ткани организма, вызывает первичную альтерацию — повреждение и последующий некроз клеток. Из лизосом погибших клеток (в том числе гранулоцитов) высвобождаются многочисленные ферменты (влияющие на белки и пептиды, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты), которые изменяют структуру и нарушают нормальный обмен веществ окружающей очаг воспаления соединительной ткани и сосудов (вторичная альтерация).
В зоне первичной альтерации интенсивность метаболизма снижена, так как функции клеток нарушены, а в зоне вторичной альтерации повышена, в основном за счёт обмена углеводов (в том числе гликолиза полисахаридов). Повышается потребление кислорода и выделение углекислоты, однако потребление кислорода превышает выделение углекислоты, так как окисление не всегда проходит до окончательного образования углекислого газа (нарушение цикла Кребса). Это приводит к накоплению в зоне воспаления недоокисленных продуктов обмена, имеющих кислую реакцию: молочной, пировиноградной, L-кетоглутаровой и др. кислот. Нормальный уровень кислотности ткани с pH 7,32—7,45 может повышаться до уровня 6,5—5,39 (при остром гнойном воспалении), возникает ацидоз[5].
На месте повреждения расширяются сосуды, вследствие чего увеличивается кровоснабжение, происходит замедление кровотока и как следствие — покраснение, местное повышение температуры, затем увеличение проницаемости стенки капилляров ведёт к выходу лейкоцитов, макрофагов и жидкой части крови (плазмы) в место повреждения — отёк, который в свою очередь сдавливая нервные окончания вызывает боль и всё вместе — нарушение функции. Воспаление регулируют медиаторы воспаления — гистамин, серотонин, непосредственное участие принимают цитокины — брадикинин, калликреин (см. Кинин-калликреиновая система), IL-1 и TNF, система свёртывания крови — фибрин, фактор Хагемана, система комплемента, клетки крови — лейкоциты, лимфоциты (Т и В) и макрофаги. В повреждённой ткани усиливаются процессы образования свободных радикалов.
Механизмы возникновения воспаления[править | править код]
Митохондриально-зависимый механизм[править | править код]
Из-за повреждения клеток при травме, митохондриальные белки и мтДНК попадают в кровоток. Далее эти митохондриальные молекулярные фрагменты (DAMPs) распознаются Толл-подобными (TLRs) и NLR рецепторами. Основным NLR-рецептором участвующим в процессе является рецептор NLRP3. В нормальном состоянии белки NLRP3 и ASC (цитозольный адаптерный белок) связаны с ЭПР, при этом белок NLRP3 находится комплексе с белком TXNIP. Активация рецепторов приводит к их перемещению в перинуклеарное пространство, где под действием активных форм кислорода, вырабатываемых поврежденными митохондриями, белок NLRP3 высвобождается из комплекса.[6] Он вызывает олигомеризацию белка NLRP3 и связывание ASC и прокаспазы-1, образуя формирование белкового комплекса называемого NLRP3 инфламмасомой. Инфламмасома вызывает созревание провоспалительных цитокинов, таких как IL-18 и IL-1beta и активирует каспазу-1. (3) Провоспалительные цитокины также могут запускать NF-kB пути воспаления, повышая длительность и уровень воспаления. Также для активации NLRP3 инфламмасомы необходима пониженная внутриклеточная концентрация K+, что обеспечивание калиевыми каналами митохондрий.
Механизм возникновения воспаления через NF-κB сигнальный путь[править | править код]
Классификация[править | править код]
По продолжительности:
- Острое воспаление — длится несколько минут или часов.
- Подострое — несколько дней или недель.
- Хроническое — длится от нескольких месяцев до пожизненного с моментами ремиссии и обострения.
По выраженности реакции организма:
- Нормоэргическое воспаление — адекватная реакция организма, соответствующая характеру и силе воздействия патогенного раздражителя.
- Гиперэргическое — значительно повышенная реакция.
- Гипоэргическое (от гипоэргия[4]) и аноэргическое — слабая или отсутствующая реакция (у пожилых людей (старше 60-ти), при недостаточном питании и авитаминозе[7], у ослабленных и истощённых людей).
По локализации:
- Местное воспаление — распространяется на ограниченный участок ткани или какой-либо орган.
- Системное — распространяется на какую-либо систему организма (систему соединительной ткани (ревматизм), сосудистую систему (системный васкулит)[7]).
Формы воспаления[править | править код]
- Альтеративное воспаление (в настоящее время отвергается)
- Экссудативное воспаление
- Серозное
- Фибринозное
- Дифтеритическое
- Крупозное
- Гнойное
- Гнилостное
- Геморрагическое
- Катаральное — с обильным выделением слизи или мокроты.
- Смешанное
- Пролиферативное воспаление
- Гранулематозное воспаление
- Межуточное (интерстициальное) воспаление
- Воспаление с образованием полипов и остроконечных кондилом
- Воспаление вокруг животных-паразитов и инородных тел (холангит, урертрит, киста)
- Специфическое воспаление — развивается при таких заболеваниях как туберкулёз, сифилис, лепра, сап, склерома[8].
Диагностика[править | править код]
Клинический анализ крови: увеличивается скорость оседания эритроцитов (СОЭ), лейкоцитоз, изменяется лейкоцитарная формула.
Биохимический анализ крови: при остром воспалении повышается количество C-реактивного белка (белок острой фазы), α- и β-глобулинов, при хроническом воспалении — γ-глобулинов; снижается содержание альбуминов[9].
Терминология[править | править код]
Термины воспалений чаще всего являются латинскими существительными третьего склонения греческого происхождения, состоящие из корневого терминоэлемента, обозначающего название органа, и суффикса -ītis (-ит). Примеры: gaster (греч. желудок) + -ītis = gastrītis (гастрит — воспаление слизистой желудка); nephros (греч. почка) + -ītis = nephrītis (нефрит)[10].
Исключения составляют устоявшиеся старые названия воспалительных заболеваний: пневмония (греч. pneumon, лёгкое), ангина — воспаление миндалин, панариций — воспаление ногтевого ложа пальца и др[1].
Так как воспаление — это естественная реакция здоровой ткани на повреждение, его не совсем уместно называть «патологическим» процессом. Термин «патологический» будет оправдано применять только к отклонениям от нормального протекания реакции защиты, которые не приводят к нужному конечному результату[11].
См. также[править | править код]
- Гомеостаз
- Инфламмасома
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 Пауков, Хитров, 1989, с. 98.
- ↑ А.И. Струков, В.В. Серов. Патологическая Анатомия. — 5-е издание. — 2010. — С. 169. — 848 с. — ISBN 978-5-904090-63-0.
- ↑ Серов, Пауков, 1995, с. 506.
- ↑ 1 2 Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М. Прохоров. — 4-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — 1600 с.
- ↑ Тель, Лысенков, 2007.
- ↑ Mitochondria: Sovereign of inflammation?.
- ↑ 1 2 Барышников, 2002, с. 58.
- ↑ Пауков, Хитров, 1989, с. 106—112.
- ↑ Пауков, Хитров, 1989, с. 105.
- ↑ Городкова Ю.И. Латинский язык. — М.: Кнорус, 2015. — С. 124—125. — 256 с.
- ↑ Шилов В. Н. (2006) Молекулярные механизмы структурного гомеостаза. Москва, издательство «Интерсигнал». 286 с., с. 238.
Литература[править | править код]
- Пальцев М. А., Аничков Н. М. Патологическая анатомия. Учебник для медицинских вузов (В 2 т.). — М.: Медицина, 2001 (1-е изд.), 2005 (2-е изд.), 2007 (3-е изд.).
- Пауков В.С., Хитров Н.К. Патология. — Учебник для мед. училищ. — М.: Медицина, 1989. — С. 98—112. — 352 с.
- Тель Л.З., Лысенков С.П., Шарипова Н.Г., Шастун С.А. Патофизиология и физиология в вопросах и ответах. — 2 том. — М.: Медицинское информационное агентство, 2007. — С. 66—75. — 512 с.
- Воспаление. Руководство для врачей / Под ред. В.В. Серова, В.С. Паукова. — М.: Медицина, 1995. — 640 с.
- Барышников С.Д. Лекции по анатомии и физиологии человека с основами патологии. — М.: ГОУ ВУНМЦ, 2002. — С. 57—64. — 416 с.
- Атаман А.В. Патологическая физиология в вопросах и ответах. — Учеб. пособие. — К.: Вища школа, 2000. — С. 133—147. — 608 с.
Видео[править | править код]
- «Воспаление» — Центрнаучфильм (Объединение учебных фильмов), 1980 г.
Ссылки[править | править код]
- Воспаление и иммунитет // ImmunInfo.ru