Физико – химические изменения.

Ацидоз

Воспаление характеризуется увеличением Н+ ионов и, соответственно, снижением рН в клетках и межклеточной жидкости – развитием ацидоза.

Причина метаболического ацидоза – накопление в очаге воспаления избытка недоокисленных соединений.

Механизмы накопления кислых метаболитов различны. Они заключаются в образовании большого количества продуктов измененного метаболизма вследствие: активации гликолиза, что сопровождается накоплением молочной и пировиноградной кислот, усиления протеолиза и липолиза с образованием аминокислот, ВЖК и КТ, нарушения оттока от очага воспаления продуктов как нормального, так и нарушенного обмена вещества. Последнее особенно выражено в связи с замедлением оттока венозной крови и развитием стаза в очаге воспаления, истощения щелочных буферных систем (бикарбонатной, фосфатной, белковой и д р) клеток и межклеточной жидкости, которые на начальном этапе воспаления нейтрализуют избыток кислых соединений.

Гиперосмия

В очаге воспаления закономерно в большей или меньшей степени повышается осмотическое давление.

Причины гиперосмии: повышенное ферментативное и неферментативное разрушение макромолекул (гликогена, гликозаминогликанов, протеогликанов и др.), усиленный в условиях ацидоза гидролиз солей и соединений, содержащих неорганические вещества, поступление осмотически активных соединений из поврежденных и разрушенных клеток.

Гиперосмия обусловливает: гипергидратацию в очаге воспаления, повышение проницаемости сосудистых стенок, стимуляцию эмиграции в зону воспаления лейкоцитов, изменение тонуса стенок сосудов и кровообращения, формирование чувства боли.

Гиперонкия.

Увеличение онкотического давления в воспаленной ткани – закономерный феномен.

Причины гиперонкии: увеличение концентрации белка в очаге воспаления в связи с усилением ферментативного и неферментного гидролиза пептидов, повышение гидрофильности белковых мицелл и других коллоидов в результате изменения их конформации при взаимодействиях с ионами, выход белков (основном альбуминов) из крови в очаг воспаления в связи с повышением проницаемости стенок микрососудов.

Основные последствия гиперонкии в очаге воспаления – это развитие отека.

Медиаторы воспаления.

Образование и реализация эффектов БАВ – одно из ключевых звеньев воспаления. БАВ обеспечивают закономерный характер развития воспаления, формирование его общих и местных проявлений, а также исходы воспаления. Именно поэтому БАВ нередко именуют пусковыми факторами, организаторами, внутренним двигателем, мотором воспалительной реакцией, медиаторами воспаления.

Медиаторы воспаления: - биологически активные вещества, образующиеся при воспалении, обеспечивающие закономерный характер его развития и исходов, формирование его местных и общих признаков.

Все медиаторы воспаления и их неактивные предшественники образуются в клетках организма. Выделяют клеточные и плазменные медиаторы воспаления.

Клеточные медиаторы высвобождаются в очаге воспаления уже в активированном состоянии непосредственно из клеток, в которых они синтезировались и накопились.

 

 

Схема 4. Виды медиаторов воспаления

 

Плазменные медиаторы образуются в клетках и выделяются в межклеточную жидкость, лимфу и кровь, но не в активном состоянии, а в виде предшественников. Эти вещества активируются под действием различных промоторов преимущественно в плазме крови. Они становятся физиологически дееспособными и поступают в ткани.

Клеточные медиаторы воспаления

Основные группы клеточных медиаторов воспаления приведены в схеме 5

Биогенные амины

Из биогенных аминов наиболее значимую роль при воспалении играют гистамин, серотонин, адреналин и норадреналин.

Гистамин. Основными источниками гистамина являются базофилы и тучные клетки. Действие гистамина опосредуют Н₁ – Н₂ – рецепторы на клетках мишенях. Н₁ – рецепторы активируются малыми дозами гистамина. К эффектам их активации относят ощущения боли, жжения, зуда, напряжения.

Н₂ – рецепторы активируются гистамином в высокой его концентрации. Эффекты их возбуждения заключаются в изменении синтеза ПГ, потенцировании образования циклических нуклеотидов, повышении проницаемости стенок микрососудов, особенно венул, активации миграции макрофагов, нейтрофилов, эозинофилов в очаг воспаления, сокращении ГМК. Промежуточные дозы гистамина активируют оба вида рецепторов. Это сопровождается значительным расширением артериол и развитием в очаге воспаления артериальной гиперемии, снижением порога возбудимости и повышением чувствительности тканей, в том числе болевой.

Серотонин. Источникам серотонина являются тромбоциты, тучные клетки, нейроны, энтероэндокринные клетки. К числу основных эффектов серотонина в очаге воспаления относят повышение проницаемости стенок микрососудов, активацию сокращения ГМК венул (его способствует развитию венозной гиперемии), формирование чувства боли, активацию процессов тромбообразования.

Адреналин и норадреналин. Эффекты норадреналина в очаге воспаления являются в основном результатом его действия на клетки как нейромедиатора симпатической нервной системы (его прямые метаболические эффекты, в отличие от адреналина, сравнительно мало выражены).

Нейромедиаторы.

Из нейромедиаторов при развитии воспалении наиболее важную роль играют катехоловые амины и ацетилхолин.

Норадреналин и адреналин синтезируются из тирозина в нейронах головного мозга симпатической нервной системы, а также в хромаффинных клетках параганглиев и мозгового вещества надпочечников. Эффекты адреналина и норадреналина реализуются через £ – и/или β– адренорецепторы.

В очаге воспаления норадреналин выделяется из окончаний нейронов симпатической нервной системы, а катехоламины надпочечникового происхождения поступают с кровью.

Эффекты катехоламинов заключаются в: активации гликолиза, липолиза и липопероксидации, увеличении транспорта Са в клетки, сокращении ГМК стенок артериол, уменьшении просвета артериол и развитие ишемии,  регуляции эмиграции лейкоцитов из сосудов в ткань и течения фагоцитарной реакции.

Ацетилхолин синтезируется в нейронах из холина и ацетилкоэнзима, а при участии холиноацетилтрансферазы; выделяется из окончаний нейронов парасимпатической нервной системы и реализует свои эффекты через холинорецепторы. Эффекты ацетилхолина проявляется: в снижении тонуса ГМК артериол, расширении их просвета и развитии артериальной гиперемии, в регуляции процессов эмиграции лейкоцитов в очаге воспаления, в стимуляции фагоцитоза, в активации пролиферации и дифференцировки клеток.

Пептиды и белки.

Из нейропептидов при воспалении важную роль выполняет вещество Р.

Цитокины играют ключевую роль в адаптивных реакциях организма, регулируют дифференцировку, пролиферативную активность и экспрессию фенотипа клеток – мишеней.

К цитокинам отнесены факторы роста, интерлейкины (ИЛ), ФНО, колониестимулирующие факторы, интерфероны (ИФН), хемокины и некоторые другие.

ИЛ – вещества белковой природы, синтезирующиеся множеством клеток (в том числе моноцитами, макрофагами и лимфоцитами). В очаге воспаления ИЛ (особенно ИЛ – 1 -4, -6 и -8) регулируют взаимодействие лейкоцитов между собой и с другими клетками.

Интерфероны – гликопротеины, вырабатываемые различными клетками и имеющие антивирусную активность. В очаге воспаления ИФН стимулируют фагоцитоз, активируют цитотоксическую активность лейкоцитов, регулируют иммунные и аллергические процессы.

К группе лейкокинов относят белки острой фазы, катионные белки, а также фибронектин и некоторые другие выделяемые разными лейкоцитами химические вещества, имеющие значение для патогенеза воспаления.

Белки острой фазы воспаления – белки плазмы крови, включая С – реактивный белок, связывающий маннозу белка, компонент амилоида Р, а₁ – антитрипсина, фибриноген, цирулоплазмин. Содержания белка острой фазы увеличивается в ответ на интерлейкин (ИЛ – 1, -6 – 11). Белки острой фазы и комплемента С₃ – важные факторы патогенеза воспаления. Расщепление С3 конвертазой сопровождается образованием большой группы белков, обладающих высокой хемотоксической способностью и свойством стимулировать выход гранулоцитов из костного мозга.

Катионные белки (КТ) образуются в гранулоцитах (главным образом нейтрофилах) и хранятся в их гранулах. КТ несут на поверхности белковой мицеллы значительный положительный заряд (отсюда их названия). Эффекты КТ многочисленны. Они обладают высокой неспецифической бактерицидной активностью: КТ легко контактируют с отрицательно заряженной внешней мембраной микробов. Это рассматривает трансмембранные процессы, в связи, с чем структура оболочки микроорганизмов нарушается, повышается ее проницаемость, резистентность микробов резко снижается. При наличии в окружающей среде гидролитических белков, активных форм кислорода, свободных радикалов микробные клетки быстро лизируется, КТ повышают проницаемость стенок микрососудов (КТ действуют как сигнал для выброса гистамина), стимулируют эмиграцию лейкоцитов, инициируют контакты нейтрофилов и макрофагов с микробами и другими объектами фагоцитоза.

 Фибронектины синтезируются многими клетками, в том числе мононуклеарными фагоцитами, фибробластами, и тучными клетками. Фибронектины активируют процесс опсонизации объектов фагоцитоза, обеспечивают фиксацию объекта фагоцитоза на поверхности фагоцитов. Продукты гидролиза фибронектинов обладают высокой хемотоксической активностью.

Ферменты в очаге воспаления участвуют в формировании всех компонентов воспаления: альтерации, сосудистых реакций, экссудации, фагоцитоза, пролиферации.