Воспаление этиология патогенез патофизиология
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:
Название: Патологическая физиология
Жанр: Патологічна фізіологія
Просмотров: 8027
7.1. этиология и патогенез воспаления
Среди причин воспаления различают экзогенные (внешние)
факторы (микроорганизмы: бактерии, вирусы, грибы; животные организмы;
простейшие, черви, насекомые; химические вещества: кислоты и щелочи; инородное
тело, давление, разрыв; термические воздействия: холод, тепло; лучевая энергия:
рентгеновские, ультрафиолетовые, радиоактивные лучи) и эндогенные (внутрен
129
ниє) факторы, возникающие в самом организме в результате
другого заболевания (желчные или мочевые камни, тромбы, комплексы антиген-антитело,
очаги некроза, гематома и др.). Данные проявления воспалительной реакции тканей
на повреждение реализуются на уровне клеток, микроциркуляции и соединительной
ткани.
Активная регуляция клеточных процессов (гомеокинез)
осуществляется с использованием энергии электронного транспорта, высокой
энергии фосфатов и энергии, возникающей в связи с ионными градиентами.
В патогенезе воспаления условно различают три стадии:
альтерацию, экссудацию и пролиферацию.
Воспаление начинается с повреждения клетки — альтерации.
Альтерацию может вызвать любой повреждающий агент, который по силе и
длительности превосходит адапатационные возможности ткани.
Альтерация является для клеток и тканей сигналом о
наступившем неблагополучии и одновременно с повреждением включает ряд
механизмов, направленных на то, чтобы снизить интенсивность повреждения,
локализовать его и восполнить возникший дефект. Различают первичную и вторичную
альтерацию.
Пєрвичная альтєрация — результат повреждающего действия
самого воспалительного фактора и зависит в основном от его свойств,
следовательно первичная альтерация еще не компонент воспаления, поскольку
воспаление — это реакция на повреждение, т.е. на первичную альтерацию.
Вторичная альтєрация является следствием воздействия на
соединительную ткань, микрососуды и кровь лизосомальных ферментов,
высвободившихся из клеток, и активных метаболитов кислорода. Она — неотъемлемая
часть воспалительного процесса, так как является реакцией организма на уже
вызванное причиной повреждение.
Один из наиболее важных механизмов повреждения, имеющих
большое значение для течения воспалительного процесса, — выход из поврежденных
органелл клетки (лизосом) лизосомальных ферментов (несколько десятков).
Лизосомальные ферменты обладают высокой активностью и способны разрушить как
саму клетку, так и межклеточные образования. Различают лизосомальные ферменты,
влияющие на белки и пептиды (гистогеназа, нейтральная протеина-за, различные
катепсины, коллагеназа, эластаза, активатор плазми-ногена, активатор
кининогена, гематотоксический фактор, фактор, генерирующий протеазу), на липиды
(кислая липаза, фосфолипаза Аі, А2, холинэстераза, глюкоцеребролидаза,
галактоцеребролидаза и др., на углеводы (лизоцим, гиалуронидаза, нейрамидаза,
а- и р-га-лактолидаза, а- и р-ацетилгалактозаминидаза и др.), на нуклеиновые
кислоты (кислая ДНКаза, кислая РНКаза).
130
В первые часы развития воспаления существенное значение
имеют лизосомальные протеазы типа хемотрипсина, а в более поздний период —
катепсины. Лизосомальные ферменты вызывают повреждение клеток и тканей,
оказывая в связи с этим влияние на течение воспалительного процесса.
Действие лизосомальных ферментов связано с двумя
механизмами:
0 первичным лизисом клетки;
0 эндоцитозным механизмом биологического транспорта, с
помощью которого лизосомы способны поглощать адсорбируемые их мембранами
частицы из клеточной протоплазмы, которые затем подвергаются воздействию
лизосомных ферментов.
Именно повреждения клеток и микрососудов являются пусковыми
моментами воспалительной реакции.
За стадией альтерации следует стадия экссудации.
Экссудация — это выход жидкой части крови, электролитов,
белков и клеток через сосудистую стенку в воспаленную ткань.
Выходящая из сосудов жидкость называется экссудатом. Она
либо пропитывает воспаленную ткань, либо сосредоточивается в какой-либо
полости. Например, при воспалении сосудистой оболочки глаза — в передней камере
глаза, при воспалении сердечной мышцы — в перикардиальной области и т.д.
Основная причина экссудации — повышение проницаемости
сосудистой стенки капиллярных сосудов и венул. Выход воды и растворенных в ней
веществ происходит:
0 в местах соприкосновения эндотелиальных клеток;
0 с помощью микропиноцитоза.
В последнем случае клетки эндотелия способны
«заглатывать» мельчайшие капельки жидкости, переправлять их на
противоположный конец клетки и выбрасывать в близлежающую среду (экструзия).
Параллельно с повреждением клеток и тканей ранние стадии
воспалительного процесса характеризуются сосудистой реакцией. Реакция
микрососудистого русла возникает практически одновременно с повреждением.
Самой ранней и весьма кратковременной реакцией микрососудов
на повреждение является констрикция (спазм) приводящих артериол, продолжающаяся
от 10-20 с до нескольких минут. Констрикция артериол, ограничивающая местный
кровоток, по-видимому, является проявлением защитной реакции, осуществялемой
адреналино-подобными веществами.
131
Однако преобладающей реакцией микрососудистого русла на
повреждение является вазодилатация (расширение сосудов). В месте повреждения
клеток, тканей и органов раскрываются все артериовенозные анастомозы,
максимально расслабляются прека-пиллярные сфинктеры и все капилляры, повышается
обмен веществ, увеличивается приток к очагу воспаления лейкоцитов,
активизируется лимфатическая система. Стадия вазодилатации носит название
артериальной гиперемии. В патогенезе ее развития имеют место как рефлекторные
факторы, так и гуморальные, метаболические и нейропаралитические. По мере
развития воспаления артериальная гиперемия сменяется венозной. Этому способствуют
изменения реологических свойств крови (сгущение крови, краевое расположение
лейкоцитов, активация фактора Хагемана и др.), повышение проницаемости
кровеносных стенок и отек эндотелия сосудов, а также отек перекапиллярных
тканей. Все эти факторы (крови, сосудистой стенки и окружающей ткани) приводят
сначала к затруднению оттока крови по венам, а затем и к полной остановке тока
крови — стазу.
При стазе эритроциты образуют агрегаты, как бы сцепившись
друг с другом и с эндотелием. В дальнейшем эритроциты подвергаются лизису.
Все стадии сосудистой реакуции — от гиперемии до стаза —
впервые в 1867 г. изучил и описал ученик Р.Вирхова — Юлиус Конгейм. Он также
описал процессы эмиграции лейкоцитов через сосудистую стенку (опыт Конгейма) и
в 1887 году попытался объяснить местные клинические признаки воспаления
нарушениями микроциркуляции. Ряд положений этой теории подтверждается
современными методами исследований.
Каждая стадия воспалительного процесса, и прежде всего
сосудистая, в значительной мере связана с выделением комплекса физиологически
активных веществ — медиаторов и модуляторов воспаления. Эти же вещества в
условиях нормальной жизнедеятельности организма также образуются в различных
органах и тканях, но в физиологических концентрациях и являются ответственными
за регуляцию функций на клеточном и тканевом уровнях (Н.Г.Клименко и др.). При
воспалении, высвобождаясь в больших количествах непосредственно в очаге
воспаления вследствие активации клеток и жидких сред, они приобретают новое
качество — медиаторов воспаления.
Медиаторы (посредники) воспаления — это биологически
активные вещества, ответственные за возникновение или поддержание тех или иных
воспалительных явлений (повышенной сосудистой проницаемости, эмиграции и т.д.).
132
Практически все медиаторы являются и модуляторами
воспаления, т.е. способны усиливать или ослаблять выраженность воспалительных
явлений. Медиаторное звено является основным в патогенезе воспаления. Оно
координирует взаимодействие большого количества клеток — эффекторов воспаления
и смену клеточных фаз в очаге воспаления. Взаимодействие медиаторов возможно на
уровне их синтеза, секреции или эффектов.
По происхождению их можно разделить на две группы:
1) медиаторы, образующиеся в клетках (клеточные) —
вазоактив-ные амины (гистамин, серотонин), лейкокинины, лизосомальные ферменты,
лимфокины, лейкотриены, простагландины, производные арахидоновой кислоты
(эйкозаноиды), нейропептиды и др.;
2) медиаторы, образующиеся в жидких средах организма
(гуморальные) — производные комплемента, факторы свертывающей и
противосвертывающей системы, кинины и др.
Особенности биологического действия, происхождение и
химическая природа медиаторов представлены в таблице 7.1.
Таблица 7.1
Биологически активные вещества — медиаторы (модуляторы)
воспаления
Вещества | Источник образования | Основные виды биологического действия |
Гуморальные медиаторы (модуляторы) | ||
Производные комплемента: С5а, СЗа, СЗв, комплекс С5в—С9 | Плазма крови, тканевая жидкость | Высвобождают гистамин, проста-гландины, лейкотриены, |
Кинины: брадики-нин, каллидин | Образуются из ки-ниногенов (аг-глобу- линов) под влиянием калликреинов в плазме (нонапептид бра-дикинин) и в тканевой жидкости | Сокращают гладкую мускулатуру вен; повышают лимфокининов; усиливают пролиферацию фибробластов, синтез уменьшают или усиливают высвобождение гистамина из тучных клеток, активируя фактор Хагемана |
133
Продолжение табл. 7.1
Вещества | Источник образования | Основные виды биологического действия |
Факторы свертывающей системы крови: гепарин, плазмин, | Плазма крови | Высвобождают медиаторы из тромбоцитов; сокращают гладкую |
Клеточные медиаторы (модуляторы) | ||
Вазоактивные амины: гистамин, серотонин | Гистамин: базо-филы и тучные клетки; серотонин: тучные | Медиаторы острой фазы воспаления: вызывают немедленное |
Производные арахидоновой кислотыили эйкозаноиды: простагландины (ПГЕг), лейкот-риены (В4), тром-боксаны, | Лейкоциты (в основном моноциты) и макрофаги; при стимуляции ядерных клеток образуются почти | Повышают проницаемость микрососудов; обеспечивают и др. |
Лизосомальные ферменты: нейтральные протеи-назы | Фагоциты (грану-лоциты)и моноциты (макрофаги) | Стимулируют хемотаксис; участвуют в фагоцитозе; повышают |
Лимфокины: ин- терлейкин-2, фактор угнетающий макрофаги; фактор, | Полипептиды, продуцирующиеся стимулированными лимфоцитами | Являются регуляторами воспаления: координируют |
134
Продолжение табл. 7.1
Вещества | Источник образования | Основные виды биологического действия |
Неферментные катионные белки | Азурофильные и специфические гранулы нейтрофилов | Эффективны после высвобождения из клеток; опосредуют |
Активные метаболиты кислорода: синглетный молекулярный кислород; перекись водорода, | Получаются в результате биохимических превращений: заноидов; при самоокислении малых молекул, таких, как катехоламины, гидрохиноны и др. | Повышают сосудистую проницаемость; стимулируют фагоциты и усиливают их бактерицидную способность; вызывают |
Нейропептиды: вещество Р, ней-рокинин А, кальци-тонин-генсвязан-ный | Высвобождаются С-волокнами в результате активации фло- гогеном конечных разветвлений чувствительных (афферентных) | Повышают проницаемость сосудов (через медиаторы тучных |
Цитокиныили мо-нокины: фактор некроза опухо- ли,интерлейкин-1 | Стимулированные моноциты и макрофаги; эти полипе-тиды | Повышают (через нейтрофилы) проницаемость сосудов; лейкоцитов; усиливают фагоцитоз (путем опсонизации патогенного фактора); стимулируют пролиферацию и |
135
Окончание табл. 7.1
Вещества | Источник образования | Основные виды биологического действия |
Норадреналин | Симпатические нервные окончания | Нормализует повышенную проницаемость сосудов и их тонус |
Адреналин | Мозговое вещество надпочечника | Нормализует повышенную проницаемость сосудов и их тонус |
По синтезу различают «преформированные» и
«вновь образующиеся» медиаторы.
Преформированные медиаторы синтезируются постоянно в
отсутствие какого-либо повреждения. Синтезированные медиаторы накапливаются в
специальных хранилищах и высвобождаются из них медленно после возникновения
повреждения (например, гиста-мин). Синтез других медиаторов начинается сразу
после повреждения, в ответ на него. Такие медиаторы называют «вновь
образующимися» (например, простагландины).
За стадией экссудации следует стадия пролиферации.
Пролиферация — это процесс размножения клеток соединительной
ткани.
Общие свойства соединительно-тканных клеток проявляются в
способности к биосинтезу коллагена, эластина, ретикулина, ряда гликопротеидов и
гликозаминогликанов (мукополисахаридов). Наиболее дифференцированными клетками
соединительной ткани являются фибробласты.
В механизме пролиферации большое значение придают кейло-нам.
Это водорастворимые термолабильные гликопротеиды с молекулярной массой 400000.
Они регулируют клеточное деление через влияние на ферменты, необходимые для
редупликации ДНК.