Острое и хроническое воспаление

ОСТРОЕ И ХРОНИЧЕСКОЕ ВОСПАЛЕНИЕ

Общий план

Лекции N1.

1. Введение. История вопроса.

2. Этиология воспаления

3. Патогенез острого воспаления

а) механизм альтерации

б) динамика сосудистой реакции

в) пролиферация при воспалении

4. Обмен веществ в зоне воспаления

Лекция N2.

5. Патогенез хронического воспаления.

6. Взаимоотношение между очагом воспаления и

целостным организмом.

7. Значение воспаления для организма.

8. Сущность и биологическое значение воспаления.

 

Литература.

1. Поликар А. Воспалительные реакции и их динамика. М.,1969.

2. Воспаление, иммунитет, гиперчувствительность под ред. Г.Мовет) М., 1975.

3. Чернух А.М. Патогенез острого воспаления. М., 1984.

4. Воложин А.И. Патогенез острого воспаления. М., 1984.

5. Мусил Я. Основы биохимии патологических процессов.

М., 1985.

6. Маянский Д.Н. Хроническое воспаление. М. 1991.

 

ВВЕДЕНИЕ. ИСТОРИЯ ВОПРОСА.

Воспаление представляет собой наиболее частую форму патологического процесса, который возникает при воздействии на организм патологического раздражителя.

Воспалительный процесс является ведущим патогенетическим звеном многих заболеваний, а его локализация в том или ином органе нередко определяет специфику болезни и ее нозологическую форму.

Врачу при диагностике и лечении большинства заболеваний приходится встречаться с симптомокомплексом явлений, обусловленных воспалительным процессом, который либо лежит в основе данного заболевания, либо присоединяется в качестве вторичного явления. Противовоспалительные мероприятия часто являются основным методом лечения очень многих заболеваний. Поэтому во всей истории медицины понятен глубокий интерес к воспалительному процессу, механизмам его возникновения, развития и завершения.

Учение о воспалении также старо, как сама медицина. 2 тысячи лет до новой эры у древних римлян воспаление фигурирует под названием "inflamatio", а у греков - "phlogogis". Внешние проявления воспаления на коже и слизистых у человека были описаны еще в древности, и прежде всего - в трактатах Гиппократа, Цельса и Галена.

Одному из выдающихся ученых древности А.Цельсу принадлежит выражение, объединяющее проявление внешнего симптомокомплекса воспаления: "Tumor et rubor cum calore et dolore", что в переводе с латинского обозначает: припухлость и краснота, сопровождающаяся жаром и болью. К этим четырем симптомам воспаления К.Гален присоединил пятый - functio laesa (нарушение функции). Однако не все признаки могут быть четко выражены, например, при воспалении печени краснота не видна, а боль не сопровождает воспаления некоторых внутренних органов.

Потребовалось сотни лет для получения более ясного представления о сущности воспаления и его значения в патологии, для понимания воспаления как диалектического единства местной и общей типовой реакции организма на патологичный раздражитель.

В связи с этим следует назвать имена ученых, создателей современной теории воспаления: английский хирург Дж.Гунтер, основоположник патологической анатомии немецкий ученый Р.Вирхов, описавший дистрофические изменения в тканях, (1859), австрийский ученый Ю.Конгейм, впервые изучивший динамику сосудистой реакции при воспалении (1887), русский ученый А.С.Шкляревский, который использовал экспериментальный метод, высказал ряд соображений о физической природе явления "краевого стояния лейкоцитов и их эмиграции" (1869).

В разработке современной биологической теории воспаления значительная роль принадлежит И.И.Мечникову. В лекциях по сравнительной патологии воспаления (1892) он сформулировал положение о том, что центральный процессом, характеризующим воспаление является внутриклеточное переваривание патогенных факторов, осуществляемое фагоцитами. Именно открытие И.И.Мечниковым ведущей роли фагоцитоза и его носителей - фагоцитирующих клеток позволило ему создать учение о воспалении, как материальной основе устойчивости к инфекции.

ЭТИОЛОГИЯ ВОСПАЛЕНИЯ

Этиология, как известно, - это учение о причинах и условиях возникновения болезней. Раскрытие этиологии воспалительных процессов необходимо для рационального лечения и, особенно, его профилактики, что является важнейшим принципом современной медицины.

Причины воспаления чрезвычайно разнообразны. Различают флогогены внешние (экзогенные) и внутренние (эндогенные). Экзогенные: 1) Биологические. Главным образом возбудителями воспаления являются патогенные микроорганизмы и паразиты; 2) Физические факторы, например, лучевая, электрическая энергия, тепло, холод, механические факторы; 3) Химические факторы - кислоты, щелочи, боевые отравляющие вещества и др.

Воспаление также может быть вызвано эндогенными факторами такие как очаг некроза ткани, гематома, иммунные комплексы, отложение солей и др. Например, при уремии токсические вещества, образующиеся в организме, выделяются из крови слизистыми оболочками, кожей, почками и вызывают в этих тканях воспалительную реакцию.

Указанные причины действуют в конкретных условиях, от которых тесно зависят. Иными словами, условия создают ту или иную обстановку для действия причинного фактора, в связи с чем одна и та же причина вызывает различные последствия. Условия не вызывают патологического процесса, но способствуют или препятствуют его возникновению. Условия могут быть неблагоприятными или благоприятными для организма. Одни снижают сопротивляемость (резистентность) к патогенному фактору, а другие, наоборот, повышают устойчивость. Например, нарушение барьерной функции слизистых оболочек и кожи, иммунодефицитные состояния, гиповитаминозы, сахарный диабет, заболевания почек, недостаточность кровоснабжения и др. являются условиями, облегчающими условия развития инфекционного процесса в тканях. Кроме того, эти факторы уменьшают устойчивость организма и к другим воздействиям, вызывающим развитие воспалительного процесса, т.е. разнообразные неблагоприятные условия вызывают неспецифическое снижение растворимости тканей к различным патогенным факторам.

Благоприятные условия, наоборот, ослабляют болезнетворное действие причины или усиливают защитные силы организма. Такая ситуация возникает при создании противоинфекционного иммунитета, рационального закаливания, полноценном сбалансированном питании и т.д.

Конституциональные особенности организма на разных уровнях его интеграции - от системного до субклеточного, опосредованные генетическими факторами, также являются условиями, повышающими и снижающими устойчивость организма к тем или иным патологическим факторам. Для примера можно привести высокую устойчивость жителей северных широт к холоду, а южных к теплу, что обусловлено длительной адаптации людей к условиям существования. Развитие воспаления зависит и от возраста. У млекопитающих это связано с формированием в онтогенезе различных защитных механизмов, например, иммунологических, обеспечивающих синтез иммуноглобулинов, а также непосредственных гуморальных и других факторов защиты. Во внутриутробной жизни человека все признаки воспаления начинают формироваться только на 4-5 месяце. В постнатальном периоде, особенно в первые месяцы жизни, устойчивость организма к патогенным факторам еще снижена и уменьшена способность к созданию полноценных барьеров. В дальнейшем при нормальном развитии организма, его резистентность к неблагоприятным возрастает, остается на высоком уровне в течение длительного времени и только в старости вновь снижается. Следует отметить, что условия действия патогенного фактора на человека зависит не только от его биологической природы.

Человек - существо биосоциальное и по этому в отличие от животных на него действуют социальные факторы, такие как условия труда, быта и т.д., которые опосредуют свое влияние на ткани через нейрогуморальную систему. Например, слово, как возникающая в процессе филогенеза новая форма сигнализации, связанная с речью, может вызвать настолько сильный эмоциональный стресс, что он сам по себе станет уже не условием, а причиной патологического процесса или болезни. Слово, действуя на эмоциональную сферу человека, вероятно, через вегетативную нервную систему, влияет на обмен веществ в тканях, повышая или снижая их устойчивость в отношении патогенных воздействий.

Bиды экссудатов

В зависимости от качественного состава различают следующие виды экссудатов: серозный, фибиринозный, гнойный, гнилостный, геморрагически

Серозный экссудат характризуется умеренным содержанием белка (3-5%), в основном мелкодисперсного (альбумин) и небольшим количеством ПМЛ и является достаточно прозрачным. Удельный вес его составляет 1015-1020. По составу и физико-химическим свойствам серозный экссудат мало отличается от транссудата - жидкости, которая скапливается в тканях при застойных оттеках. Примером серозного экссудата является содержимое пузыря на коже при ожоге II степени, а также при вирусном и аллергическом воспалении.

Если к серозному экссудату примешивается фибрин, то возникает фиброзный экссудат. В качестве примера можно при­вести фибринозные налеты в зеве или гортани при дифтерии. Кроме этого фибринозный экссудат может наблюдаться при туберкулезе и дизентерии. При разрешении воспаления фибриновые пленки растворяются плазмином -фибринолизином. В этом процессе важную роль иг­рают активаторы плазминогена - лизосомальные ферменты лейко­цитов экссудата.

Когда к серозному экссудату начинают примешиваться эритроциты и продукты их распада возникает геморрагический экссудат, имеющий розовый или красный цвет. Геморрагический характер может принять любой вид воспаления. Характерен для туберкулезных поражений, чумы, сибирской язвы, черной оспы, токсического гриппа и аллергического воспаления т.е. в тех случаях когда имеет место повышенной проницаемости и даже разрушение сосудов.

В случае когда в очаге воспаления много фагоцитов, но они неполноценны в функциональном отно­шении. Особенно тяжелые последствия возникают, если по гене­тическим причинам нейтрофилы плохо вырабатывают микробицидные факторы – H2O2, O2- и другие биоокислители. В этом слу­чае любое воспаление может приводить к развитию абсцессов и принимать затяжное течение. Гнойное воспаление будет затяги­ваться и в той ситуации, когда пришедшие в очаг моноциты слабо растормаживают восстановительные процессы.

Часть ПМЛ в очаге воспаления гибнет в ходе фагоцитоза. Причиной гибели клеток служит чрезмерная активация лизосо­мальных ферментов и нарушение проницаемости мембран лизосом. В результате ферменты из гранул попадают в цитоплазму и клетка подвергается самоперевариванию (аутолизу). Этот про­цесс нередко образно называют "самоубийством" клетки. Проницаемость мембран лизосом в фагоцитируюших нейтрофилах воз­растает под действием биоокислителей – O₂^-, H₂O₂, ОН', уби­вающих микробы. Следовательно нейтрофил должен жертвовать собой ради организма в целях восстановления гомеостаза. Особенно высокий процент нейтрофилов гибнет при остром гнойном воспалении, которое вызывается гноеродными кокками (стрепто-, стафило-, пневмококками, гонококками и пр.). В резуль­тате активной гибели лейкоцитов и других типов клеток в этих случаях формируется гнойный экссудат или гной. Если нет дре­нирования, то гнойный экссудат может распространяться на все новые и новые территории. В качестве примера можно привести ситуацию, когда очаги воспаления волосяного мешочка кожи (фурункул) сливаются друг с другом и дают начало более круп­ному очагу гнойного воспаления - карбункулу. Если его своев­ременно не дренировать, то разовьется разлитое гнойное вос­паление подкожной клетчатки – флегмона.

Гнилостный (ихорозный) экссудат отличается наличием продуктов гнилостного разложения тканей. Имеет грязно-зеленый цвет и дурной запах. Образуется при присоединении патогенных анаэробов.

Смешанные экссудаты наблюдаются при воспалении, протекающем на фоне ослабленных защитных сил организма и присоединения вследствие этого вторичной инфекции. Различают серозно-фибринозный, серозно-гнойный, серозно-геморрагический, гнойно-фибринозный.

Биологическое значение экссудата:

- экссудат уменьшает концентрацию токсинов и тем самым ослабляет их действие на ткань.

- в экссудате содержатся ферменты, которые разрушают токсические вещества и лизируют некротизированные ткани.

- экссудатом в ткань выделяются иммуноглобулины, которые оказывают антитоксическое действие (и антимикробное), а также оказывают и общее защитное действие в связи с наличием неспецифических факторов защиты: лизоцим, комплемент, интерферон, бета-лизины и др.

- с экссудатом в ткань выделяется большое количество фибриногена, который переходит в фибрин и таким образом оказывает защитное действие, препятствуя распространению болезнетворного фактора, главным образом по межклеточным пространствам.

Хемотаксис

При воспалении в каком-либо участке тела скорость пос­тупления лейкоцитов в поврежденную ткань значительно выше, чем в норме. Костный мозг начинает выбрасывать в кровь свои резервы. Это ведет к лейкоцитозу. При остром гнойном воспа­лении общее число лейкоцитов в крови обычно увеличивается за счет нейтрофилов и их менее зрелых форм (палочкоядерных, юных, миэлоцитов). В самом очаге воспаления срок жизни лей­коцитов, пришедших из крови, тоже сокращается. Если в норме, вышедшие в ткань лейкоциты движутся в разных направлениях, то при воспалении они активно перемещаются в строго опреде­ленном направлении - в сторону максимальной концентрации притягивающих их веществ - хематтрактантов (лат. аttractio - притяжение). Направленная миграция фагоцитов получила назва­ние хемотаксис (греч. taxis - порядок). Без хемотаксиса не было бы воспаления, так как лейкоциты - эффекторы не собира­лись бы в одном месте, а рассредоточивались бы по ткани. Благо­даря тому, что миграция клеток в очаг повреждения сфокусиро­вана в строго определенном направлении, возникает клеточный инфильтрат и серия последующих событий, связанных с его фор­мированием. Активное перемещение фагоцитов в направлении градиента хематтрактантов происходит с помощью особых ультраструктур клеток - микронитей. Они состоят из актиноподобного сократи­тельного белка и располагаются по периферии цитоплазмы фаго­цита. При возбуждении клетки микронити собираются в агрегаты (пучки). В то же время другие функции фагоцитоза после воз­действия хематтрактантов (способность распознавать объекты фагоцитоза, генерировать микробицидные факторы, секреция) не страдают.

Для возбуждения направленной миграции лейкоцитов доста­точно, чтобы концентрация хематтрактантов у фронтального, по­люса клетки обращенного в сторону вектора перемещения была хотя бы на 1% выше, чем у противоположного полюса.

Каким образом формируется градиент хематтрактантов, притягивающий лейкоциты и ведущий к развитию воспалительного инфильтрата?

Во-первых, многие компоненты плазмы, фильтрую­щиеся в ткань, обладают хемотактическими свойствами. К ним относятся вещества, которые образуются в процессе свертывания крови – калликреин, активатор плазминогена, фибринпептид В, Сза- и С5а-фракции комплемента. От иммуноглобулинов G отщепляются пептиды-лейкоагрессины с выражен­ными хемотактическими свойствами.

Во-вторых, хематтрактанты образуются при разрушении клеточных мембран. При окислении арахидоновой кислоты появляются лейкотриены В4, С4 и Д4, и дру­гие производные, резко усиливающие хемотаксис лейкоцитов в очаг.

В третьих, появившись в очаге повреждения, сами лейко­циты выделяют вещества, которые поддерживают высокий гради­ент хематтрактантов. Так лизосомальные протеазы нейтрофилов прямым путем активируют комплемент, и в ходе этой активации образуются хематтрактанты – Сза, С5а и др. Такие нейтральные протеазы как коллагеназа и эластаза разрушают волокнистые структуры соединительной ткани - коллагеновые и эластиновые нити. Продукты частичной деструкции коллагена и эластина служат хематтрактантами не только для ПМЛ, но и для моноци­тов.

- Аттракцию нейтрофилов вызывают и продукты других клеток из очага воспаления. Так, моноциты секретируют низкомолекулярный фактор с массой 400-600 дальтон. По своим свойствам он отличается от С5а.

- Лимфоциты после их стимуляции специфи­ческим антигеном или неспецифическими митогенами (лектинами - фитогемагглютинином (ФГА), конкалавалином (Con А) и др.) секретируют белки, притягивающие ПМЛ в очаг.

Важно подчеркнуть, что хематтрактанты не просто привле­кают ПМЛ в зону повреждения, но и активируют их. Последнее связано с тем, что на мембранах нейтрофилов имеются специ­альные рецепторы к хематтрктантам. Лучше всего из них изучены рецепторы к микробным хематтрактантам. Из них выделена активная фракция – формилметионилпептиды, которая вызывает мощный хемотаксис ПМЛ и моноцитов.

В очаге воспаления фагоциты в ответ на стимуляцию начи­нают выбрасывать в окружающую среду свои лизосомальные гра­нулы. Этот процесс получил название секреции. В лизосомах имеется целый набор медиаторов воспаления.

Дегрануляция свя­зана с деятельностью микротрубочек. По ним, как по рельсам, лизосомы передвигаются от центра клетки, из околоядерной зо­ны, к наружной мембране. После слияния с мембраной гранулы опорожняются в среду. При другом варианте они могут выталки­ваться из клетки целиком. Медиаторы воспаления могут выде­ляться из фагоцитов не только в ходе секреторной дегрануляции, но и при разрушении фагоцитов.

Оказавшись в очаге нейтрофилы работают не в одиночку, а в кооперации с другими типами клеток. Важную роль играют взаимодействия нейтрофилов с лимфоцитами, нейтрофилов с мо­ноцитами-макрофагами. нейтрофилов с тучными клетками. Лимфо­циты в очаге воспаления выделяют растворимые факторы, кото­рые усиливают микробицидные функции нейтрофилов, делают их более "боеспособными" в борьбе с микробами (А.Н.Маянский). Наряду с этим В-лимфоциты и плазматические клетки выделяют специфические антитела. Образующиеся комплексы антиген-анти­тело раздражают нейтрофилы и усиливают их эффекторные функ­ции в очаге воспаления. Это часто наблюдается при аллерги­ческом воспалении.

В последнем случае в очаг может мигрировать много эозинофилов. При контакте клеток-мишеней, сенсибилизированных IgE-антителами со специфическим аллергеном выделяется особый эозинофильно-хемотаксический фактор, около 500 дальтон (ECF-A). Участие эозинофилов в патогенезе воспаления не вполне ясно. Основная их функция заключается в том, что они нейтрализуют гистамин и другие медиаторы воспаления, выделя­емые различными типами клеток-эффекторов.

Фагоцитоз

После выхода из сосуда в очаг повреждения лейкоциты на­чинают фагоцитировать микробы. Явление фагоцитоза было под­робно описано еще И.И.Мечниковым в конце прошлого века. Фа­гоцитоз включает в себя несколько этапов:

а) распознавание (узнавание) фагоцитом объекта, подлежащего поглощению;

б) прикрепление объекта фагоцитоза к наружной мембране клетки и погружение его в составе отпочковавшейся вакуоли (фагосомы) внутрь цитоплазмы;

в) умерщвление микроба в фагосоме и его последующее переваривание;

г) выделение остатков от перева­ренного микроба во внеклеточную среду.

Для связывания микробов на мембране фагоцитов имеются специальные рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулина и к СЗ-компоненту комплемента. Дело в том, что в ответ на попа­дание микробов в организм образуются противомикробные анти­тела IgM и IgG-класса. Они сорбируются на поверхности микро­ба. В случае сорбции IgM-антител к ним дополнительно присое­диняется СЗ-фракция комплемента. Другими словами, фагоцит связывает не микроб в "чистом виде", а комплекс "мик­роб+IgG-антитело" или "микроб+lgM-антитело+компле-мент" через указанные выше рецепторы. Таким образом, антитела выс­тупают в роли опсонинов - факторов, облегчающих фагоцитоз.

Те же механизмы работают не только при фагоцитозе мик­робов, но и других частиц (скажем, старых эритроцитов). Свойствами опсонинов обладают и продукты, образующиеся из IgG под действием протеаз. Наряду с этим опсонины могут и не быть связаны с иммуноглобулинами и комплементом. В плазме содержится особый а2-глобулин, который легко осаждается из раствора на холоде. Поэтому его назвали криопреципитирующим глобулином. Этот белок резко повышает способность фагоцитов поглощать микробы и другие частицы, чужеродные для организма.

После того как объект зафиксируется на мембране фагоци­та начинается образование фагоцитарной вакуоли, или фагосо­мы. В образовании фагосомы участвуют сократительные белки фагоцита. По свойствам они напоминают актин и миозин из мы­шечных клеток. В отличие от мышцы в фагоците актин сам по себе не активирует АТФ-азу, связанную с миозином, а может так поступать только при наличии другого белка - кофактора. Наряду с этим в цитоплазме фагоцита имеется особый белок, связывающий нити актина в пучки - актиносвязывающий белок. Актин превращается в гель, после чего в дело вступает миозин с кофактором. Миозин и кофактор в присутствии Mg²+ и АТФ сокращают гель актина, превращая его в компактные агрегаты.

Если гель, подвергающийся сокращению, прикреплен к плазматической мембране фагоцита изнутри, то против объекта фагоцитоза образуется углубление, а сам объект окружается выступами цитоплазмы - псевдоподиями, и как-бы захватывается в клешни. В фагосоме, содержащей микроб, разыгрывается серия со­бытий, которые ведут к уничтожению возбудителя и его после­дующей деструкции. Микробицидные эффекты в таких случаях связаны с деятельностью НАДФ-НАДФН-оксидазы и других фермен­тативных систем, которые участвуют в образовании H₂О₂, супероксиданиона (O₂^-), синглетного кислорода (1О₂) и других биоо­кислителей. Эти ферментативные системы включены в мембрану фагосомы. При их слабом функционировании микроб получает возможность беспрепятственно жить внутри фагоцита, а острое воспаление переходит в затяжную форму.

Внутри фагоцита вакуоль с убитым микробом должна слить­ся (конъюгировать) с лизосомой. Только в таком случае начнется переваривание объекта фагоцитоза. В самой фагосоме гидролитических ферментов не содержится. После соединения фагосомы с лизосомой образуется сложная вакуоль - фаголизосома, в которой убитые микробы подвергаются атаке со стороны лизосомальных гидролаз. В фаголизосомах полнее развертывает­ся микробицидный потенциал клетки. Поэтому в ряде случаев микробы сохраняют способность жить в фагосомах, но быстро погибают после слияния фагосомы с лизосомой.

3.3. Третьим компонентом воспалительной реакции является ПРОЛИФЕРАЦИЯ при воспалении. Она начинается уже с самого начала воспаления.

Пролиферация (prollferatio, происходит от лат. слова proles - потомство и ferre - создавать) при воспалении представляет собой местное размножение клеток, в котором принимают участие различные тканевые компоненты.

В свете современных данных о репаративных процессах в тканях пролиферация клеток при воспалении имеет строгую последовательность и в ней участвуют различные тканевые компоненты. Пролиферативные процессы протекают особенно активно после отторжения некротических масс и уничтожения болезнетворных агентов. В условиях воспаления поврежденные ткани и,особенно, клетки крови являются источниками гуморальных факторов, стимулирующих повреждение тканей. В сущности пролиферация при остром воспалении на завершающих этапах его развития сходна с заживлением раны после повреждения ткани. Если дефект включает покровную ткань, например, дерму, то динамика процесса имеет следующие особенности. В очаге воспаления находится некоторое количество фибрина. С краев раны эпидермис врастает вглубь, плотно прилегая к здоровой дерме со всех сторон благодаря фибрину. Через 1-2 недели, в зависимости от размеров дефекта, эпидермис в глубине раны образует непрерывный эпителиалтьный пласт.

Особенно с этим процессом восстанавливается и соединительная ткань благодаря пролиферации фибробластов и развитию ткани. Основным источником фибринопластов и капилляров служит подкожная ткань, которая богато снабжена капиллярами и следовательно имеет большое число перицитов, т.е. низкодифференцированных клеток. В условиях воспаления, когда образуется большое количество стимуляторов роста, происходит формирования фибробластов и капилляров, вероятно, из перицитов. Этот процесс наиболее активно проходит в глубине раны, где образуется наибольшее количество соединительных структур, которые по мере роста выполняют дно щели, выстланной эпителием, поднимая его до уровня поверхности. Эпидермис в течение долгого времени остается тонким. Рост эпителия и размножение соединительных структур регулируется многочисленными общими и местными факторами. К местным факторам относится главным образом величина кровотока и стимуляторы роста, к общим - гормоны, медиаторы и другие посредники нейроэндокринной регуляции воспалительного процесса. На исход репаративных процессов, состояние рубца, большое влияние оказывает состояние иммунобиологических механизмов.

ЛЕКЦИЯ N2.

ХРОНИЧЕСКОЕ ВОСПАЛЕНИЕ

В отличие от острого воспаления, хроническое воспаление начинается не с нарушений микроциркуляции и каскада последу­ющих событий в сосудистом русле, а с накопления активирован­ных, или раздраженных макрофагов в каком либо участке тела. Чаще это случается во внутренних органах, где и в норме мно­го макрофагов. К таким органам относится печень, легкие, го­ловной мозг, селезенка, кишечник и ряд других.

Стойкое разд­ражение макрофагов возникает по разным причинам:

- Микробы поглощаются макрофагом и оказавшись в фагосоме не погибают. Более того они могут дaжe ^;размно­жаться внутри клетки. В таком случае макрофаги активируются и непрерывно секретирует медиаторы воспаления. К возбудителям, паразитирующим в макрофагах, относятся микобактерии туберкулеза, проказы, возбудители листериоза, токсоплазмоза, лейшманиоза, бруцелеза и многих других хроничес­ки протекающих инфекционно-воспалительных заболеваний.

- В другой ситуации макрофаги могут переходить в активное состояние не под действием микробов, которые в них паразити­руют, а под влиянием лимфокинов (от греч. - kineo -при­водить в движение)- продуктов сенсибилизирован­ных лимфоцитов из очага воспаления. Как только в зоне будущего воспаления появилось доста­точное число активированных макрофагов, возникают условия для увеличения „зоны мононуклеарной инфильтрации. Это связано с тем, что активированные макрофаги выделяют хематтрактанты, привлекающие в очаг новые клетки. Это лейкотриены С4 и Д4, простагландины группы Е. В то же время активированный макрофаг выделяет промежуточные продукты, из которых могут обра­зоваться хематтрактанты. К ним относятся С2, С4, С5, С6-фракции комплемента, которые затем превращаются в С3а, С3в, С5а, комплекс С5, C6, C7 с высокой биологической актив­ностью.

Макрофаги не только формируют градиент хематтрактантов. но и повышают проницаемость микрососудов. В этом плане осо­бенно активны такие секреты макрофагов, как лейкотриены, фактор агрегации тромбоцитов, супероксидрадикал О₂^-, колла-геназа, активатор плазминогена и другие протеазы. Они либо разрыхляют базальную мембрану микрососудов, либо сокращают эндотелиоциты и обнажают межэндотелиальные щели, либо оказы­вают то и другое действие.

В результате возникают условия для ускоренного выхода лейкоцитов (прежде всего моноцитов и лимфоцитов) из крови в ткань, где они присоединяются к другим клеткам мононуклеарного инфильтрата: Лимфоциты приходят в инфильтрат не только с кровью, но и лимфой. Моноциты в инфильтратах выделяют фибронектин. Благодаря этому они прочно связываются с соединительной тканью и дифференцируются в зрелые макрофаги. Фагоциты с момента "заякоривания" приступают к активному фагоцито­зу. В реальных условиях макрофаги работают не в изоляции, а в комплексе с другими типами клеток, тоже входящих в состав гранулемы. Лучше всего изучена функциональная кооперация между макрофагами и лимфоцитами.

Во-первых, она необходима для специфического иммунного ответа. Макрофаги поглощают и перерабатывают антигены в своих фаголизосомах. В модифициро­ванном виде эти антигенные детерминанты вновь "всплывают" на цитоплазменную мембрану макрофага. Здесь они вступают в комплексную связь с особыми Ia-структурами. Последние предс­тавляют собой белки, синтез которых находится под контролем генов, детерминирующих силу иммунного ответа. Только в таком сочетании с Ia-структурой антиген распознается лимфоцитом, в мембране которого для этих целей имеются специальные участ­ки или "сайты" (от англ. site - место). Взаимодействия меж­ду макрофагом и лимфоцитом, лежащие в основе специфического иммунного ответа, можно назвать антигензависимыми. Они ра­зыгрываются не только в лимфоидных органах, но и в самой гранулеме. Лучше всего эти взаимодействия прослеживаются при инфекционном воспалении, которое протекает с явлениями аллергии замедленного типа.

Во-вторых, кооперация макрофагов с лимфоцитами может осуществляться независимо от специфического иммунного отве­та. Этот канал связи можно обозначить как антигеннезависимым. Дело заключается в том, что активированные макрофаги выделяют вещества, усиливающие рост лимфоцитов и повышающие их активность. Они получили собирательное название "интер-лейкин-1". В ответ на это лимфоциты выделяют лимфокины, ак­тивирующие макрофаги. К ним относятся факторы: a) тормозящие миграцию макрофагов; б) усиливающие слияние макрофагов друг с другом и образование гигантских многоядерных клеток; в) повышающие микробицидный потенциал макрофагов.

Острое воспаление может заканчиваться быстро, если не возникнет осложнений в виде гнойной полости (абсцесса).

Хро­ническое воспаление не может закончиться быстро по следующим причинам:

Во-первых, макрофаги в очаге воспаления имеют про­должительный жизненный цикл. Это означает, что они персистируют в гранулеме в течение нескольких недель и даже месяцев. Особенно медленно обмениваются макрофаги в застарелых грану­лемах.

Во-вторых, гранулема - это не застывшее образование. В нее постоянным потоком следуют все новые и новые моноциты, которые притекают с кровью из костного мозга. Если в грану­леме много активированных микрофагов, то приток свежих моно­цитов будет превышать их отток и размеры гранулемы будут расти. Это связано с тем, что активированные макрофаги в гранулеме вырабатывают особые гемопоэтины, которые стимули­руют образование моноцитов в костном мозге. Поэтому до тех пор, пока поддерживается секреция этих гемопоэтинов, приток клеток в инфильтрат будет нарастать и его рассасывание затрудняется.

В третьих, в очагах хронического воспаления сохраняется источник антигенной стимуляции, поскольку микробы персисти-руют в макрофагах. Отсюда макрофаги постоянно стимулируются продуктами сенсибилизированных лимфоцитов и секретируют ме­диаторы воспаления. Это - не единственный путь стимуляции макрофагов. Другие не зависят от присутствия лимфоцитов в очаге. Укажем один из них: макрофаги секретируют протеазы. Протеазы активируют С3-конвертазу, под действием которой об­разуются С3 и C5-фракции комплемента, которые активируют макрофаги. Активированные макрофаги начинают секретировать новые порции протеаз и цикл замыкается, что тоже может явиться препятствием на пути рассасывания гранулемы.

В-четвертых, активированные макрофаги выделяют много H₂O₂, O₂^- и повреждают другие клетки в зоне воспаления. Те же факторы могут ускользать из фагосом в цитозоль макрофага и вызывать его повреждение и гибель. Во избежание этого в макрофагах имеется особая система аварийной нейтрализации биоокислителей, которые необходимы для санации очага воспа­ления. В эту систему входят ферменты каталаза, глютатионпероксидаза и глютатионредуктаза. Фермент супероксиддисмутаза обезвреживает супероксидрадикал O₂^-. Нарушения в системе антиоксидантной защиты в макрофагах поддерживает воспаление.

Хроническое воспаление периодически обостряется, когда в результате образования хемотоксинов в очаг приходят нейтрофилы и свежие макрофаги с высоким провоспалительным (или флогогенным) зарядом. В гранулеме может идти деструкция (дезорганизация) соедини­тельной ткани. В ответ на это произойдет разрастание новых волокнистых структур и дело может завершиться склерозом с частичным или полным выключением специализированных функций органа. Именно это приходится наблюдать при циррозах печени после вирусного гепатита, при хронических пневмониях, гломерулонефритах и воспалительных процессах других локализаций.

ОСТРОЕ И ХРОНИЧЕСКОЕ ВОСПАЛЕНИЕ

Общий план

Лекции N1.

1. Введение. История вопроса.

2. Этиология воспаления

3. Патогенез острого воспаления

а) механизм альтерации

б) динамика сосудистой реакции

в) пролиферация при воспалении

4. Обмен веществ в зоне воспаления

Лекция N2.

5. Патогенез хронического воспаления.

6. Взаимоотношение между очагом воспаления и

целостным организмом.

7. Значение воспаления для организма.

8. Сущность и биологическое значение воспаления.

 

Литература.

1. Поликар А. Воспалительные реакции и их динамика. М.,1969.

2. Воспаление, иммунитет, гиперчувствительность под ред. Г.Мовет) М., 1975.

3. Чернух А.М. Патогенез острого воспаления. М., 1984.

4. Воложин А.И. Патогенез острого воспаления. М., 1984.

5. Мусил Я. Основы биохимии патологических процессов.

М., 1985.

6. Маянский Д.Н. Хроническое воспаление. М. 1991.

 

ВВЕДЕНИЕ. ИСТОРИЯ ВОПРОСА.

Воспаление представляет собой наиболее частую форму патологического процесса, который возникает при воздействии на организм патологического раздражителя.

Воспалительный процесс является ведущим патогенетическим звеном многих заболеваний, а его локализация в том или ином органе нередко определяет специфику болезни и ее нозологическую форму.

Врачу при диагностике и лечении большинства заболеваний приходится встречаться с симптомокомплексом явлений, обусловленных воспалительным процессом, который либо лежит в основе данного заболевания, либо присоединяется в качестве вторичного явления. Противовоспалительные мероприятия часто являются основным методом лечения очень многих заболеваний. Поэтому во всей истории медицины понятен глубокий интерес к воспалительному процессу, механизмам его возникновения, развития и завершения.

Учение о воспалении также старо, как сама медицина. 2 тысячи лет до новой эры у древних римлян воспаление фигурирует под названием "inflamatio", а у греков - "phlogogis". Внешние проявления воспаления на коже и слизистых у человека были описаны еще в древности, и прежде всего - в трактатах Гиппократа, Цельса и Галена.

Одному из выдающихся ученых древности А.Цельсу принадлежит выражение, объединяющее проявление внешнего симптомокомплекса воспаления: "Tumor et rubor cum calore et dolore", что в переводе с латинского обозначает: припухлость и краснота, сопровождающаяся жаром и болью. К этим четырем симптомам воспаления К.Гален присоединил пятый - functio laesa (нарушение функции). Однако не все признаки могут быть четко выражены, например, при воспалении печени краснота не видна, а боль не сопровождает воспаления некоторых внутренних органов.