Фгбоу во дагестанский государственный

ФГБОУ ВО Дагестанский государственный

медицинский университет

Министерство здравоохранения

Российской Федерации

Кафедра патологической физиологии

________________________________________________________

Гамзаева А.У., Горелова А.У., Ибрагимова Э.И.

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОСТРОГО ВОСПАЛЕНИЯ

Учебно – методическое пособие

Махачкала 2017

УДК 616-092.18 (075.8)

ББК 52.5

Г-18

Авторы: Гамзаева А.У., Горелова В.Г., Ибрагимова Э.И.

-Рецензент: Т.С. Сулаквелидзе.

Зав. Каф. М.З. Саидов.

Учебное пособие «Патофизиология острого воспаления» предназначено для студентов медицинских вузов высшего образования основной образовательной программы по направлению подготовки 31.05.01. лечебное дело в рамках дисциплины – патофизиология. В нем изложены современные данные об этиологии и патогенезе острого воспалительного процесса, даны представления о местных и общих изменениях в организме при воспалении. Материал подкреплен тестами для самоконтроля и ситуационными задачами.

Составители:

Гамзаева А.У. – доцент кафедры патофизологии ДГМУ, к.м.н.

Горелова В.Г. - доцент кафедры патофизологии ДГМУ, к.м.н.

Ибрагимова Э.И. – ассистент кафедры патофизологии ДГМУ.

                                                                                                                  

Обсуждено на заседании ЦКМС ДГМУ, протокол № от

Утверждено и рекомендовано к применению в учебном процессе ДГМУ.

Цель работы:

Изучить причины и механизмы развития, общие и местные изменения в организме, основные проявления острого воспаления. Сформулировать современное представление о механизмах развития острого воспаления, также изучить механизмы всех пяти признаков воспаления (Rubor, Tumor, Calor, Dolor, Functio laeza) т.е. покраснение, боль, жар, отек, нарушения функции.

Решая ситуационные задачи на тему «Острого воспаления» обратить особое внимание на этио-патогенез, т.е. на отдельные функциональные звенья.

Значимость темы: в общей патологии воспаления рассматривают как фундаментальный процесс, а, следовательно, он является предметом изучения почти всех медицинских дисциплин. В зависимости от особенностей повреждающего агента и состоянии организма, т.е. его резистентности и реактивности, определяют течения и исход воспаления. Основную роль в развитии острого воспаления играет иммунитет. Ослабление общей реактивности иммунитета, его звеньев, как гуморальных, так и клеточных, приводит к типичному течению воспаления, а иногда к неблагоприятным исходам. Общепринятых определений воспаления нет. Воспаление рассматривают как сложную приспособительную реакцию организма на повреждение, по механизму формирования характеризующихся количественным усилением и качественным нарушениям процессов тканевой динамики, проявляются комплексом сосудисто-тканевых нарушений в виде альтерации, экссудации с эмиграцией лейкоцитов и пролиферации.

Знать: этиологию и патогенез острого воспаления, признаки воспаления, экспериментальное изучение воспаления.

Владеть: методикой подсчета активных лейкоцитов, участвующих в фагоцитозе (ФАЛ).

Уметь: определить фагоцитарный индекс (ФИ).

 

Список сокращений

АТ – антитело, антитела.

АГ – антиген, антигены.

ФЭК – форменные элементы крови.

ИЛ - интерлейкин, интерлейкины.

Lg – иммуноглобулин (ы).

ПГД – простогландин.

СПОЛ – свободнорадикальное перекисное окисление липидов.

ВЖК – высшие жирные кислоты.

ЛП – липопротеины.

МП – мембранный потенциал (покоя).

ПД – потенциал действия.

КТ – кетоновые тела.

ГМК – гладкомышечная клетка.

ФНО – фактор некроза опухолей.

ИФН – интерферон, интерфероны.

Пг – простогландин.

СЛВО – синдром локального воспалительного ответа.

БАВ – биологически активные вещества.

ЦНС – центральная нервная система.

ЦаМФ – циклический аминозин монофосфат.

ЦгМФ – циклический гуазинин монофосфат.

АДФ – аденазиндифосфат.

С1-С9 - компоненты системы комплемента.

ПГИ – простоциклины

LIRS – Local Inflammatory Response Syndrome - Синдром локального воспалительного ответа.

 SIRS – Systemic Inflammatory Response Syndrome – синдром системного воспалительного ответа.

CARS – Compensatory Anti- inflammatory Response Syndrome – компенсированный противоспалительный синдром.

PAF – (Platelet Activating Factor) – фактор активации тромбоцитов.

ICAM – (от англ. Inter-Cellular Adhesion MoleculeCD54) – молекула межклеточной адгезии.

LFA – (Lymphocyte function-associated antigen) – связанный с функцией лимфоцитов А_r (интегрин), рецептор ICAM (CD54)

EDF – (от англ.Epidermal Growth Factor) - Эпидермальный фактор роста.

HLA – (от англ. Human Leukocyte Antigens) – главный комплекс гистосовместимости.

 

 

Введение

Воспаление - это сложившаяся в ходе эволюции местная защитно-приспособительная реакция организма на различные повреждающие воздействия, которая заключается в развитии на подвергнутом раздражению участке особых форм нарушения кровообращения и сосудистой проницаемости в сочетании с явлениями тканевой дистрофии и пролиферации. Воспаление - один из самых распространенных патологических процессов наряду с гипоксией и стрессом. Не вызывает сомнения защитная роль воспаления: без него оставались бы не распознанными опасные местные процессы, возникла бы генерализация инфекции, травмы заканчивались бы шоком, тканевые дефекты не восстанавливались бы. Любой повреждающий агент, который по силе и длительности превосходит адаптационные возможности ткани, может вызвать воспаление (например, длительная экспозиция в кипятке вызывает глубокий ожог, особенно у детей и лиц старческого возраста). Возникнув на ранних этапах эволюции, этот процесс постепенно меняет свой характер, усложняется, но в нем всегда можно обнаружить два качества. С одной стороны - это повреждение с угрозой для органа и даже для всего организма, а с другой - это процесс благоприятный, помогающий организму в борьбе за выживание. Таким образом, воспаление в истории животного мира сформировалось как двуединый процесс, в котором имеются и всегда действуют элементы защитные и вредные элементы, опасные, требующие вмешательства врача.

Воспаление -это изначально местный процесс. Однако в его возникновении, развитии и исходах принимают участие практически все ткани, органы и физиологические системы организма.

Воспаление - типический патологический процесс; возникает в ответ на действие патогенного (флогогенного) фактора; характеризуется развитием в организме как патогенных, так и адаптивных реакций. Процесс воспаления направлен на локализацию, уничтожение и удаление из организма флогогенного фактора, а также на восстановление поврежденной ткани.

Терминология

Для обозначения воспаления в какой-либо ткани или органе используют её латинское или греческое название и добавляют терминологический суффикс (ит) (в сочетании с греко-латинским названием ткани или органа-it is). Например, воспаление кожи - дерматит, печени - гепатит, почки - нефрит, оболочек мозга - менингит, миокарда - миокардит, стенки вены - флебит и т.д. Отдельные разновидности воспаления имеют специальные названия: воспаления легких - пневмония; локальное гнойное воспаление - абсцесс; разлитое гнойное воспаление - флегмона. Итак, воспаление - это местный процесс. Но следует хорошо понять тот факт, что это местная реакция, развивающаяся в целостном организме с одной стороны, а с другой – вызывает общее проявления. От чего же зависит характер и выраженность воспалительной реакции? От возраста. В старческом возрасте воспалительный процесс обычно протекает более вяло, длительно, без ярких признаков. Воспаление червеобразного отростка редко бывает в старческом возрасте и у самых маленьких детей. У эмбриона воспалительная реакция слабо или вообще ее не удается вызвать. У детей воспалительный процесс протекает с большой интенсивностью и быстротой, причем общее проявления его (сравнительно с взрослыми) преобладают над местным, иначе говоря, приспособительная роль воспаления постепенно совершенствуется в ходе онтогенеза.

При голодании и гиповитаминозах воспаление течет вяло, длительно, с медленным заживлением ткани. При аллергии местное введение аллергена вызывает бурную воспалительную реакцию. Глюкокортикоиды (гормоны коры надпочечников) являются противовоспалительными гормонами, т.к. они подавляют воспаление. Минералокортикоиды (образованные тоже в коре надпочечников) - наоборот, стимулируют развитие воспаления. При глубоком торможении центральной нервной системы развитие воспаление ослабляется. Так, например, бывает при зимней спячке животных. И, наоборот, во время гипноза гипнотизер, дотрагиваясь карандашом, может внушить человеку, что это раскалённое железо. И это вызывает развитие умеренно выраженного воспаления, точнее сказать гиперемию. В тоже время денитрация не предупреждает развитие воспаления.

 

Лихорадка.

Основная причина лихорадки – образование избытка ИЛ -1 и ИЛ -6, обладающих, помимо прочего, и пирогенным действием. Развитие лихорадки при воспалении имеет адаптивную направленность. Известно, что умеренное повышение температуры тела препятствует размножению многих микроорганизмов, снижает устойчивость их к ЛС, активирует иммунную систему, стимулирует метаболизм, способствует повышению функции клеток ряда органов и тканей. Чрезмерное повышение температуры тела может нарушать жизнедеятельность организма и снижать его резистентность. Диспротеинемия и гипопротеинемия – снижение и нарушение функционального состава белков.

Причины диспротеинемии: увеличение в крови фракции глобулинов, что связано с активацией гуморального звена иммунитета, нарушение синтеза альбуминов в печени с развитием дисбаланса альбуминов и глобулинов при воспалении, сочетавшиеся с интоксикацией или расстройством функций ССС, дыхательной, эндокринной и других систем.

Увеличение СОЭ. Причины увеличения СОЭ: диспротеинемия, изменение физико-химических параметров крови (развитие ацидоза, гиперкапния, увеличение уровня проагрегантов), активация процессов адгезии, агрегации и оседания эритроцитов.

Изменение гормонального статуса организма.

Причины: активация симпатико-адреналовой системы, стимуляция комплекса «гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников», изменение функции желез внутренней секреции.

Другие общие изменения в организме: при развитии воспаления наблюдаются иные общие изменения в организме, изменения активности ферментов в биологических жидкостях, изменение содержания или активности компонентов свертывающей, противосвертывающей и фибринолитической системы, аллергизация организма.

Таким образом, воспаление как местный процесс является результатом общего, системного ответа организма на действие флогогенного агента. В максимальной степени это демонстрируется на примере синдрома системного воспалительного ответа (ССВО). 

Стадии SIRS.

Выделяют 3 основные стадии синдрома: компенсации (или адаптации), заключающейся в активации систем детоксикации организма в ответ на возрастание в нем токсических веществ, поступающих в избытке из очага воспаления. Эта стадия является инициирующей для так называемого компенсаторного противовоспалительного синдрома (Compensatory Anti – inflammatory Response Syndrome – CARS), генерализации (или напряжения и истощения систем детоксикации организма), детоксикации (или деадаптации), проявляющейся недостаточностью механизмов детоксикации организма и нарастающей полиорганной недостаточностью.

Проявления.

Для SIRS характерны следующие симптомы: лихорадка (температура тела выше 38 – градусов С или на стадии детоксикации организма ниже 36- градусов С), тахипноэ (частота дыхания более 20 в минуту), сочетающееся с гипокапнией при Pа СО₂ менее 32 мм. рт. cт., лейкоцитоз (более 12х10⁹/л) или на стадии декомпенсации менее 4х10⁹/л, при числе палочкоядерных нейтрофилов более 10%.

Считают, что для диагностики SIRS необходимо наличие не менее двух из этих признаков. При этом если у пациента наблюдаются признаки недостаточности одного-двух органов, его состояние можно коррегировать и нормализовать; если трех жизненно важных органов, то состояние становится критическим и требует энергичных, специализированных (что органозамещающих) процедур и манипуляций.

Этиология.

Этиология. Воспаление – это результат воздействия на организм патогенных факторов различного генеза.

 

Схема № 1. Причины воспаления

 

Природа флогогенного фактора может быть физической, химической или биологической.

Физические факторы: наиболее часто это механическая травма тканей, чрезмерно высокая или низкая температура, воздействие электрического тока или лучистой энергии, внедрение в ткань инородного тела и т. д.  

Химические факторы - это экзо и эндогенные органические или неорганические кислоты и щелочи в высоких концентрациях; избыток в тканях органических соединений: продуктов метаболизма, экскретов, компонентов биологических жидкостей (молочной, пировиноградной и других кислот, а также их солей; желчи; мочи; мочевины; солей кальция и др.) ЛС, вводимые в ткани (в частности, гипертонические растворы кальция хлорида, калия хлорида, натрия хлорида, карбонитов; камфора, некоторые витамины) и др.

Биологические агенты – наиболее распространенные причины воспаления: инфекционные (вирусы, риккетсии, бактерии, а также одно – и многоклеточные паразиты, грибы); иммуноаллергические (комплекс АГ – АТ; антигенно – и генетически чужеродные структуры, например  денатурированные белки или погибшие участки тканей; инфицированные вирусом или опухолевые клетки; аутоантитела); токсины насекомых, животных, растений.

В зависимости от происхождения флогогенные факторы делят на экзогенные и эндогенные. В свою очередь, в каждой из этих групп выделяют инфекционные и неинфекционные агенты.

Экзогенные причины воспаления. Наиболее частыми причинами воспаления являются биологические агенты: паразиты; микроорганизмы (бактерии, риккетсии, вирусы); патогенные грибки; токсины и яды растений, насекомых и животных; чужеродная плазма, сыворотки (например, при вакцинации) или цельная кровь; трансплантаты аллогенных тканей или органов.

Эндогенные причины воспаления.

Чаще всего представляют собой биологические агенты (продукты деструкции поврежденных или погибших тканей, например, в результате их ушиба, ожога, отморожения или нарушения кровотока в них, активировавшаяся условно – патогенная микрофлора; иммуноаллергические комплексы «АГ+АТ+комплимент» и др); эндогенные химические вещества (в частности продукты нормального или нарушенного метаболизма, если они не выводятся из организма с экскретами; избыток продуктов липопероксидных реакций).

Так, при почечной недостаточности в некоторых тканях накапливаются мочевая кислота и ее соли, мочевина и другие продукты обмена, что сопровождается развитием воспаления – возникают бронхиты, пневмонии, гастриты, энтероколиты, дерматиты. При нарушении функции печени, расстройстве обмена желчных пигментов последние, а также другие компоненты желчи могут в избытке накапливаться в различных тканях, приводя к развитию в них воспаления. Выраженность воспалительного эффекта при действии флогогенного фактора зависит не только от их природы или происхождения, но и от интенсивности их воздействия. Чем она выше, тем, как правило, более остро протекает воспалительная реакция.

Условия, влияющие на возникновение и особенности развития воспаления. Возможность возникновения (или не возникновения) и характер развития воспаления определяются рядом условий, при которых реализуется действие причинного фактора. К числу наиболее значимых условий относят реактивность организма и регионарные особенности ткани.

Реактивность организма может быть нормальной, повышенной и сниженной. При нормальной реактивности организма выраженность, масштаб и другие особенности течения воспаления адекватны флогогенному фактору. В этом случае говорят о нормергическом течении воспаления. Повышенная или качественно измененная реактивность организма (например, при его сенсибилизации аллергеном) проявляется чрезмерной воспалительной реакцией со значительным повреждением ткани или органа. Такой характер воспаления обозначают как гиперергической.

Сниженная реактивность организма (например, у детей первых месяцев и лет жизни; у лиц, перенесенных обострения хронических заболеваний, у людей преклонного возраста) характеризуется незначительно выраженным воспалением. В таком случае его называют гипоэргическим.

Регионарные особенности воспаления.

Регионарные особенности тканей или органов, подвергшихся воздействию флогогенного агента, важны для возникновения и характера развития воспаления. Так, хроническая локальная травматизация тканей, дистрофические процессы, нарушения кровообращения, пониженная активность механизмов иммунной и не иммунной резистентности облегчают реализацию действия патогенного фактора и нередко усугубляют повреждение тканей в очаге воспаления.   

Таким образом, развитие местной воспалительной реакции зависит от общего состояния организма. С другой стороны, воспаление, развиваясь местно, вызывает общие изменения: это повышение температуры тела, лейкоцитоз, увеличение СОЭ, гипопротеинемию, диспротеинемию.

Зона первичной альтерации

Причина формирования этой зоны – флогогенный фактор, действующий на ткань.

Локализуется она в месте прямого контакта причины воспаления с тканью (эта зона – эпицентр очага воспаления).

Основные механизмы повреждения тканей в зоне первичной альтерации: расстройства энергетического обеспечения функций и пластических процессов в поврежденной ткани, изменение мембран и ферментов клеток, а также структур межклеточного вещества, нарушение трансмембранного переноса и градиента ионов, соотношения их между собой, содержания жидкости внутри и за пределами клетки, и в зоне альтерации в целом, расстройства регуляции в очаге воспаления.

В зоне первичной альтерации воспаление проявляется: нарушением функций поврежденных, но еще жизнеспособных участков ткани вне зоны некроза, некрозом избыточно поврежденных тканей, значительными физико– химическими изменениями, различными формами дистрофии.

Время начало развития выше указанных изменений колеблется в широком диапазоне и определяется особенностями флогогенного фактора, состоянием ткани или органа, подвергшегося его воздействию; реактивностью организма. Тем не менее, первые изменения выявляются сразу после воздействия причины воспаления на ткань. Они бываю разными в зависимости от силы повреждения, от вида клеток (степени зрелости).

Одни клетки гибнут, другие продолжают жить, третьи даже активируются. Последние будут играть особую роль в дальнейшем.

Вторичная альтерация. Если первичная альтерация является результатом непосредственного действия воспалительного агента, то вторичная не зависит от него и может продолжаться и тогда, когда этот агент уже не оказывает влияния (например, при лучевом воздействии).

Этиологический фактор является инициатором, пусковым механизмом процесса, а далее воспаление будет протекать по законам, свойственным ткани, органу, организму целом. Действие флогогенного агента проявляется, прежде всего, на клеточных мембранах, в том числе на лизосомах. Это имеет далеко идущие последствия. Заключенные в лизосомах ферменты реактивны. Но как только лизосомы повреждаются и ферменты выходят наружу, они активируются и усугубляют то разрушительное действие, которое оказал этиологический фактор. Некоторые клетки действительно гибнут, другие же не только продолжают жить, но и начинают вырабатывать биологически активные вещества, вовлекая в динамику воспаления иные клетки в зоне воспаления, так и вне ее.

Клетки воспаления.

Клетки воспаления: Макрофаги. Установлено, что активированные макрофаги синтезируют особое вещество, получившие название интерлейкин – 1 (ИЛ-1). Оно выделяется макрофагами в среду и распространяется по всему организму, где оно находит свои мишени, которыми являются миоциты, синовиоциты, гепатоциты, костные клетки, лимфоциты, нейроциты. По–видимому, на мембранах этих клеток имеются специфические рецепторы, благодаря которым ИЛ – 1 действует именно на них, а не на другие клетки. Действие это стимулирующее и более всего изучено применительно к гепатоцитам и лимфоцитам. Действие ИЛ – 1 универсально, т.е. срабатывает при любом инфекционном (воспалительном) заболевании, причем в самом начале, и таким образом дает сигнал указанным органам включиться в воспалительный (инфекционный) процесс. Есть основание предполагать, что характерные для ранних этапов заболевания симптомы (головная боль, боль в мышцах и суставах, сонливость, лихорадка, лейкоцитоз и увеличение содержание белка, в том числе иммуноглобулинов) объясняются именно действием ИЛ – 1. Роль макрофагов не ограничивается секрецией ИЛ – 1. В этих клетках синтезируется еще целый ряд биологически активных веществ, каждое из которых вносит свой вклад в воспаление. К ним относятся: эстеразы, протеазы и антипротеазы; лизосомальные гидролазы – коллагеназа, эластаза, лизоцим, макроглобулины; монокины – ИЛ – 1, колониестимулирующий фактор, фактор, стимулирующий рост фибробластов; антиинфекционные агенты – интерферон, трансферрин, транскобаламин; компоненты комплемента; С1, С2, С3, С4, С5, С6; дериваты арахидоновой кислоты; постогландин Е – 2, тромбаксан А- 2, лейкотриены.

Следует забывать также важнейшую функцию макрофагов – фагоцитоз.

Тучные клетки. Роль этих клеток в воспалении заключается в том, что они при повреждении выбрасывают содержащиеся в их гранулах гистамин и гепарин. А так как эти клетки в большом количестве располагаются по краям сосудов, то и действие указанных веществ проявляется, прежде всего, на сосудах (гиперемия). Макрофаги и лаброциты находятся в тканях постоянно (клетки резиденты). Другие клетки воспаления проникают в зону воспаления со стороны (клетки эмигранты). К ним относятся полиморфно – ядерные нейтрофилы, эозинофилы и лимфоциты.

Нейтрофилы. Главная функция этих клеток – фагоцитоз. Они выселяются из котного мозга в кровь, эмигрируют из сосудов и в больших количествах скапливаются в воспаленной ткани. Их активное их размножение, и фагоцитоз подвержены регулирующему влиянию биологически активных веществ (тканевых, системных, организменных). Действие их проявляется, однако, только тогда, когда на клетках имеются рецепторы, специфически реагирующие с медиатором воспаления: гистамином, адреналином, глюкокортикоидом, гаммаглобулинами и т.д. В цитоплазме нейтрофилов имеется два типа гранул: первичные азурофильные (более крупные) – обычные лизосомы, вторичные, или специфические гранулы мельче, а главное, они содержат другой набор ферментных и неферментных веществ. В первых гранулах содержатся кислые гидролазы, а кроме того, лизоцим, миелопероксидаза и катионные белки. Вторичные гранулы (специфические) содержат щелочную фосфатазу, лактоферрин и лизоцим. Все это важно для понимания участия нейтрофилов в воспаления.

Эозинофилы.

Роль эозинофилов в воспалении определяется рецепторами, расположенными на поверхности, и ферментами, находящимися внутри. На наружных мембранах имеются рецепторы для комплемента, иммунных комплексов, содержащих IgЕ, IgG. Из ферментов следует упомянуть гистаминазу и арилсульфатазу. Важную роль играет большой катионный белок, который способен нейтролизовать гепарин, повреждать личинки ряда паразитов. Миграция и активация эозинофилов происходит под влиянием комплемента (С5а и С5 – С7), пептидов тучных клеток, ПГД, веществ, продуцируемых гельминтами.  

Тромбоциты. Роль тромбоцитов (кровяных пластик) в воспалении состоит главным образом в том, что они имеют ближайшее к микроциркуляции. Наверное, это самые постоянные и самые универсальные участники воспаления. В них содержатся вещества, влияющие на рост и размножение клеток, а главное на – свертываемость крови.

Лимфоциты. Эти клетки играют роль при любом воспалении, но особенно при иммунном.

Фибробласты. Действие фибробластов проявляется в последней стадии   процесса, когда в очаге воспаления увеличивается число этих клеток, оживляется синтез в них коллагена и гликозамингликанов.

Зона вторичной альтерации.

Причины формирования зоны вторичной альтерации – влияние факторов, вторично формирующихся в зоне первичной альтерации в связи с образованием медиаторов воспаления, развитием метаболических, физико–химических и дистрофических изменений. Локализуется зона вторичной альтерации частично в месте контакта флогогенного агента с тканью (там, где сила его воздействия была максимальной), но в основном вокруг области первичной альтерации. Обычно площадь этой зоны значительно больше площади первичной. Механизмы развития зоны вторичной альтерации: включают расстройства местной нервной регуляции, нарушение высвобождения нейромедиаторов (норадреналина, ацетилхолина и д р), симпатической и парасимпатической систем в очаге воспаления и стадийные изменения чувствительности тканей к ним в этом очаге, расстройства аксонного транспорта трофических и пластических факторов (углеводов, липидов белков, адениннуклеотидов, нуклеиновых кислот, БАВ, ионов и других агентов) от тел нейронов к соматическим клеткам, реализацию эффектов БАВ, поступающих из зоны первичной альтерации, а также образующихся за пределами очага воспаления. В совокупности названные выше изменения обусловливают расстройства обмена веществ, значительные физико–химические сдвиги в зоне вторичной альтерации, развитие различных видов дистрофий и даже некроза.

Проявления воспаления в зоне вторичной альтерации: изменения структуры клеток и межклеточного вещества тканей, обычно обратимыми (например, признаки повреждения клеток, архитектуры ткани и др.), расстройства метаболизма (выражается различными отклонениями в обмене веществ и развитии), умеренные отклонения физико–химических параметров (например, рН, осмолярности жидкостей, температуры тканей, трансмембранного распределения ионов), обратимые изменения функции тканей и органов.

Время начала формирования изменений в зоне вторичной альтерации несколько позже (на секунду/минуты), чем формирование зоны первичной альтерации.

Интенсивность формирования различных зон альтерации, выраженность изменений в них и соотношение их размеров существенно различаются и в каждом конкретном случае зависят от причины воспаления, структурных и функциональных особенностей тканей или органа, в котором развивается воспаление, от реактивности организма и других условий.

Структурные изменения.

Причины изменения структуры клеток и других гистологических элементов в очаге воспаления в течение первых минут после повреждения – есть результат прямого действия флогогенного агента. На более поздних этапах дополнительно к прямому эффекту флогогена присоединяется влияние вторичных факторов метаболических, физико–химических, микроциркуляторных и регуляторных расстройств

Основные механизмы морфологических изменений в очаге воспаления: нарушение энергетического обеспечения клеток, повреждение их мембран и ферментов, дисбаланс ионов и воды, нарушения местных (клеточных и органных) механизмов регуляции.

Проявления изменений в тканях весьма разнообразны: от минимальных структурных отклонений до деструкции и некроза ткани. Структурные изменения происходят как в тканях, так и в строме тканей и органов. Существенную роль в потенцировании повреждения клеточных и неклеточных структур играют высвобождающихся из лизосом и активирующиеся в очаге воспаления гидролазы: протеазы, липазы, фосфолипазы, эстеразы, коллагеназы и другие ферменты. Источником является как клетки самой поврежденной ткани, так и находящиеся в ней лейкоциты, а при септическом воспалении – и микроорганизмы. Для клеток при воспалительной альтерации характерны изменения в их цитозоле, а также – повреждение плазмолеммы имембран органелл (митохондрий, лизосом, эндоплазматической сети, комплекса Гольджи и д р). В связи с этим меняется их форма, число, а также функции органелл и клетки в целом.

Изменения обмена веществ.

В очаге воспаления наблюдается закономерные фазные изменения метаболизма.

Их причины - действие флогогенного фактора и вторичные расстройства в ткани, выражающиеся в перестройке местных механизмов нервной и гуморальной регуляции, микроциркуляции, в формировании физико– химических сдвигов. В первоначальном этапе воспаление в ткани (не только зоны первичной, но и вторичной альтерации) преобладают реакции катаболизма, затем при развитии артериальной гиперемии и активации процессов пролиферации, как правило, доминируют анаболические реакции.

Углеводный обмен.

В очаге воспаления метаболизм углеводов претерпевает характерные изменения, выражающиеся в преобладании гликолиза и развитии ацидоза.

Нарушение углеводного обмена проявляется в очаге воспаления увеличением поглощения тканью кислорода при одновременном снижении эффективности окисления глюкозы в процессе тканевого дыхания; активацией гликогенолиза и глюкозы; уменьшением содержания АТФ в ткани; накоплением избытка лактата и пирувата. Образовавшиеся в процессе гликолиза АТФ, хотя и в недостаточной мере, тем не менее, поддерживают энергозависимые процессы в клетках, особенно транспорта ионов и сокращения мышц, сохранения жизнедеятельности гистологических элементов в очаге воспаления. Активация гликолиза сопровождается накоплением в клетках и во внеклеточной жидкости избытка промежуточных продуктов этого процесса, в том числе пировиноградной, молочной, янтарной, a кетоглютаровой и других кислот, что ведет к формированию метаболического ацидоза.

Липидный обмен.  

Обмен липидов в очаге воспаления характеризуется доминированием липолиза над реакциями их синтеза.

Причина этого – прямое повреждение ткани флогогенным агентом, что приводит к ферментативной и неферментативной деструкции мембранных фосфолипидов, ЛП, гликолипидов и других липидсодержащих соединений с высвобождением из них ВЖК, свободных липидов и образованием кетокислот. Основной механизм липолиза в очаге воспаления – интенсификация гидролиза липидов и их комплексов с другими веществами в результате повышенного высвобождения липаз и фосфолипаз из поврежденных клеток, а также из лейкоцитов, в большом количестве накапливающих в очаге воспаления, так же значительно повышается их активность, оптимум каталитической активности большинства липаз и фосфолипаз наблюдается в кислой среде (в очаге воспаления, как известно, быстро развивается метаболический ацидоз). Деструкция липидов в очаге воспаления интенсифицируется в большой мере за счет чрезмерной активности СПОЛ. Это связано со снижением активности антиоксидантных ферментов (глютатионпероксидаз, каталазы ид р.), увеличением содержания прооксидантных агентов (катехоламинов, гистамина, серотонина; ионов железа, высвобождающихся при разрушении миоглобина, Нb, кининов и д р.), а также с повышением содержания субстратов перекисного окисления липидов, главным образом полиненасыщенных ВЖК (арахидоновой, линоленовой и др.). Активация липопероксидации сопровождается образованием и накоплением избытка неметаболизируемых соединений (в основном гидроперекисей липидов), обладающих выраженным разрушающим эффектом в отношении органических соединений. Проявляется расстройствами липидного обмена, активацией липолиза, накоплением избытка его продуктов, торможением реакций синтеза липидов, активацией перекисного окисления липидов, накоплением их перекисей и гидроперекисей в очаге воспаления. Активация лизосомальных, а также мембраносвязывающих липаз и фосфолипаз приводит к отщеплению от липидов ВЖК и их накоплению. Избыток ВЖК оказывает в митохондриях клеток очага воспаления разобщающий эффект, что снижает эффективность тканевого дыхания.

Детергентное (разрушающее) действие ВЖК на клеточные мембраны сопровождается также образованием каналов проницаемости в мембраны и нерегулируемых транспортом по ним ионов, молекул органических и неорганических соединений, как в клетку, так и из нее. Это завершается, как правило, гибелью клетки. Накопление избытка токсинов кетокислот является результатом нарушения окисления ВЖК в очаге воспаления. Эти кетокислоты обусловливают дополнительную альтерацию тканей. Указанные выше факторы повреждают не только ткани организма, но и флогогенный фактор, если в его состав входят липиды. ВЖК остаются одним из основных энергоемких субстратов биологического окисления. Важно также, что в ходе метаболизма арахидоновой кислоты образуются ПГ и лейкотриены, обладающие регуляторными эффектами.

Белковый обмен.

Обмен белков при воспалении характеризуется преобладанием протеолиза над процессами протеосинтеза. Причины доминирования реакций протеолиза: прямое патогенное действие флогогенного агента, в том числе протеолитическое, массированное выделение из поврежденных паренхиматозных клеток, а также из лейкоцитов протеолитических ферментов.

Их активность значительна, так как каталитический оптимум большинства протеаз находится в кислом диапазоне рН (в очаге воспаления – метаболический ацидоз);

Активация свободнорадикальных и перекисных реакций, сопровождающаяся деструкцией ЛП и высвобождением из них белковых соединений, которые разрушаются и/или денатурируются.

Расстройство белкового обмена проявляется накоплением продуктов деструкции и денатурации протеинов, торможением протеосинтеза и нередко образованием аутоантигенов.

Обмен ионов и воды.

Для ионов характерны их трансмембранный дисбаланс, увеличение внутриклеточного содержания Nа и Са и внеклеточного содержания К и Мg, а также гипергидратации клеток и отек ткани в очаге воспаления.

Причинами считают прямое повреждающее действие флогогенного агента на мембраны клеток, нарушение энергетического обеспечения селективного переноса катионов, расстройство работы ионообменных механизмов (Н – Са, Nа -, Н -К), снижение кинетической активности катион – зависимых мембранных АТФаз (Na -, К – АТФазы, Са -, Мg -АТФазы), нарушения физико – химического состояния и микроструктуры клеточных мембран. В совокупности эти изменения сопровождаются потерей клетками К, Мg, ряда микроэлементов и увеличением их концентрации на внешней поверхности клеточной мембраны. Одновременно с этим повышается внутриклеточное содержание Na и Са, а также воды.

Основные последствия дисбаланса ионов и жидкости в очаге воспаления: значительное увеличение осмотического давления внутри клеток, набухание их и органелл, перерастяжение и разрыв мембран и в конце гибель клеток, расстройства формирования МП и ПД, стойкая деполяризация мембран возбудимых клеток (в особенности кардиомиоцитов), сочетающаяся со снижением их функций и болевой чувствительности в центре очага воспаления (в зоне первичной альтерации). Названные выше механизмы дисбаланса ионов и воды в очаге воспаления действуют не только на клетки организма, но и на флогогенный ф