Фазы воспаления альтерация экссудация

В морфологическом отношении любая воспалительная реакция слагается из трех тесно связанных между собой и последовательно развивающихся фаз: альтерации, экссудации и пролиферации.

Альтерация— повреждение ткани, проявляющееся дистрофическими, некротическими и атрофическими изменениями; определяет инициальную фазу воспаления. Первичная альтерация обусловлена непосредственным действием повреждающего фактора на ткань с изменением в ней обмена веществ, структуры и функции. Вторичная альтерация возникает в результате воздействия продуктов распада клеток и тканей после первичной альтерации, расстройства иннервации, кровообращения и иммунных реакций. В биохимическом отношении первичная и вторичная альтерации характеризуются нарушением обмена веществ, преобладанием катаболических процессов, деполимеризацией и распадом белково-углеводных, белково-жировых и белково-минеральных комплексов, накоплением биологически активных соединений и продуктов распада с повышением осмотического давления и онкотического напряжения, электрического потенциала и развитием ацидоза.

По происхождению медиаторы разделяются на две группы: тканевые (клеточные) и плазменные. Источниками тканевых, или клеточных, медиаторов являются эффекторные клетки: лаброциты, базофильные и нейтрофильные гранулоциты, тромбоциты,. Большую роль также играют продукты распада нуклеиновых кислот, гиалуронидаза, лизосомные ферменты и другие биологически активные соединения клеток.

Экссудация —это сложный процесс формирования воспалительного выпота, источниками которого могут быть кровь, лимфа и местные клетки ткани, в которой развивается воспалительный процесс. Основные компоненты воспалительного выпота имеют гематогенное происхождение.

Формирование воспалительного выпота, который носит название экссудат,происходит в результате микроциркуляторных и клеточных реакций.

Экссудат обязательно состоит из двух частей:

—жидкой части, в состав которой входит вода, плазменные белки — альбумины, глобулины, фибриноген, минеральные соли, и
—клеточной части, в состав которой входят как клетки гематогенного происхождения — нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, гистиоциты, эритроциты, так и клетки местной ткани — макрофаги, эпителиальные, мезотелиальные клетки.

Экссудация — фаза, быстро следующая за альтерацией и выбросом медиаторов. Существует два главных компонента этой фазы воспалительного ответа:

—микроциркуляторные изменения;
—клеточные реакции.

Пролиферация (от лат. proles — потомок, fero — ношу, создаю) — завершающая фаза воспаления с восстановлением поврежденной ткани или образованием рубца. В этой фазе воспаления в результате альтеративных и экссудативных процессов, под влиянием биологически активных веществ стимулируются анаболические процессы. Формируются аргирофильные и коллагеновые волокна, грануляционная ткань с большим количеством вновь образованных капилляров и молодых клеток превращается в волокнистую соединительную ткань, которая замещает мертвую ткань или служит барьером между здоровой и воспаленной частями органа.

При воспалении в процессе пролиферации происходит полная или неполная регенерация не только соединительной ткани, но и других поврежденных тканей, замещаются атрофированные и омертвевшие паренхиматозные клетки, покровный эпителий, дифференцируются новые сосуды, восстанавливаются нервные окончания и нервные связи, а также клетки, обеспечивающие местный гормональный и иммунный гомеостаз.

Вопрос 18 Альтерация:ее виды механизмы и значения.

Альтерация (от лат. alterare — повреждать). Под альтерацией по­нимают функциональные и структурные изменения в тканях, выз­ванные флогогенным агентом. Повреждение клеточных элементов крови, тканей, нервных рецепторных образований, не являясь, по существу, компонентом воспаления, служит пусковым, триггерным (от англ, trigger — пусковой крючок), механизмом ответной реакции организма в виде воспалительной реакции.

Рассматривают первичную и вторичную альтерацию.

Первичная альтерация возникает в рамках гистиона — территории, включающей клетки, ткани, нервные элементы в зоне микроциркуляторного русла, состоящего из артериол, прекапилляров, капилляров, посткапилляров и венул. В очаге повреждения сразу можно наблюдать мозаичную кар­тину морфологических изменений. Одни клетки подвергнуты полному разрушению — некрозу, другие могут находиться в состо­янии некробиоза, третьи — с той или иной формой дистрофии. Нарушаются обменные процессы и функциональная активность клеток, органов, тканей. Меняется возбудимость рецепторов. Их прямое и опосредованное раздражение является источником па­тологической импульсации, вовлекающей в ответную реакцию регуляторные системы — нервную, эндокринную, иммунную, сер­дечно-сосудистую.

Вторичная альтерация может быть обусловлена продолжающимся действием флогогена (бактериальные и другие токсигены) и факторами первичной альтерации, активными даже после прекращения действия причины.

Изначальная травматизация тканей приводит к разрушению мембранных структур клетки и субклеточных образований. Особую значимость в развитии вторичной альтерации приобретают ферменты лизосом. Они определяют аутолиз («самопереварива­ние») поврежденных клеток, а освободившиеся внеклеточные лизосомальные ферменты продолжают процесс альтерации, деструк­ции клеток уже вне зависимости от присутствия воспалительного агента. Разрушенные и стимулированные клетки становятся ис­точником поступления в гуморальные среды большого количества биологически активных веществ — медиаторов и модуляторов вос­паления. Медиаторы — обычные вещества, регулирующие жизне­деятельность организма, в избытке появляющиеся при альтерации тканей. В динамике воспаления концентрация одних медиа­торов уменьшается, других — возрастает. Таким образом, медиато­ры обнаруживают признаки модуляторов, усиливая или снижая проявления воспалительного процесса.

Медиаторы воспаления в зависимости от происхождения делят на две группы. Вещества, синтезируемые клетками, названы кле­точными медиаторами, а образующиеся в межклеточной среде, лимфе, плазме крови —гуморальными.

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.