Воспаление и иммунная реактивность организма.

Между выраженностью основных признаков воспаления и силой раздражителя имеется определенная зависимость: с повышением агрессивности флогогенного фактора усиливается и ответ. Однако известно, что такая зависимость наблюдается далеко не всегда. Один и тот же возбудитель у разных людей может вызывать совершенно разную реакцию. Так, например, из детей, заразившихся дифтерией из одного и того же источника, одни погибают от тяжелой интоксикации, а у других болезнь проявляется сравнительно слабыми воспа­лительными изменениями. В связи с этим возникло представление о том, что воспаление зависит не только от возбудителя, но и от реактивности организма. Если реакция организма не выходит за пределы наблюдаемой наиболее часто, то такое воспаление называют нормергичвским (Рессле). Если воспалительный агент вызывает лишь слабую затяжную реакцию с преобладанием альтерации, то воспаление является гипоергическим. Это наблюдается, например, при голодании. Однако в некоторых случаях воспаление протекает настолько бурно, что возникает несоответствие между силой раздражителя и ответной реакцией (местной и общей) организма. Такое воспаление называют гиперергическим. Его особенность заключается в том, что оно развивается на «иммунной (аллергической) основе» (А.И.Струков).

Классификация воспаления. В зависимости от характера доминирующего местного процесса (альтерация, экссудация или пролиферация) различают три вида воспаления.

При альтернативном воспалении преобладают повреждение, дистрофия, некроз. Оно наблюдается чаще всего в паренхиматозных органах при инфекционных заболеваниях, протекающих с выражен­ной интоксикацией (творожистый распад надпочечников или лег­ких при туберкулезе).

Экссудативное воспаление характеризуется выраженным наруше­нием кровообращения с явлениями экссудации и эмиграции лейко­цитов. По характеру экссудата различают серозное, гнойное, ге­моррагическое, фибринозное, смешанное воспаление. Распростра­нение воспаления на слизистые оболочки, например дыхательных путей или пищевого канала, и большое содержание слизи в экссуда­те свидетельствуют о катаральном воспалении.

Пролиферативное, или продуктивное, воспаление характеризуется доминирующим размножением клеток гематогенного и гистогенно­го происхождения. В воспаленной зоне возникают клеточные ин­фильтраты, которые в зависимости от характера скопившихся кле­ток подразделяют на круглоклеточные (лимфоциты, гистиоциты), плазмоклеточные, эозинофильно-клеточные, эпителиоидно-клеточные, макрофагальные инфильтраты. При воспалении клетки с законченным циклом развития (зрелые) погибают, мезенхимальные же клетки претерпевают трансформацию и дифференциацию, в результате которых образуется молодая соединительная ткань. Она проходит все стадии созревания, вследствие чего орган или часть его пронизывается соединительнотканными тяжами, что на поздних стадиях воспаления может привести к циррозу.

Значение воспаления для организма.

Как и всякий патологический процесс, воспаление по своей сущности процесс противоречивый. В нем сочетаются и мобилизация защитных сил организма, и явления повреждения («полом»). Возникнув в филогенезе как явление приспособительное, воспаление сохранило это свойство и у высших животных. Организм защищается от воздействия чуждых и вредных ему факторов путем отграничения воспалительного очага от всего организма. Такое действие предотвращает распространение и генерализацию воспалительного процесса, сосредоточивая борьбу с вредным агентом в одном очаге. Воспаленная зона не только фиксирует все, что происходит в ней, но и поглощает токсические вещества, циркулирующие в крови. Это объясняется формированием вокруг очага воспаления своеобразного барьера с односторонней проницаемостью. В начале такой барьер создается путем закупорки отводящих лимфатических и кровеносных сосудов и блокады внесосудистого тканевого транспорта. Далее он окончательно формируется вследствие размножения соединительнотканных клеток на границе между здоровой и пораженной тканью. Защитная роль воспалительного барьера наглядно демонстрируется в эксперименте со стрихнином, смертельная доза которого не приво­дит к гибели животного, если ее ввести в воспалительный очаг.

В очаге воспаления создаются неблагоприятные условия для жизни микроорганизмов. В этом отношении главную роль играют фагоциты и специфические антитела, а также ферменты и основные белки. Целебные свойства воспаления особенно отчетливо проявляются в стадии пролиферации и регенерации.

Однако все изложенное выше отражает только одну (положительную) сторону воспаления. Вторая, противоположная, заключается в том, что воспаление всегда несет в себе элемент разрушения. Борьба с «агрессором» в зоне воспаления неизбежно сочетается с ги­белью собственных клеток. В некоторых случаях начинает преобла­дать альтерация, что приводит к гибели ткани или целого органа. Экссудация может вызвать нарушение питания ткани, ее фермента­тивное расплавление, гипоксию и общую интоксикацию. И.И.Меч­ников отмечал, что «целительная сила природы, главный элемент которой составляет воспалительная реакция, вовсе не есть еще прис­пособление, достигшее совершенства».

Представление о воспалении, как о патологическом процессе, в котором «защитительное» и «собственно патологическое» находятся в единстве и борьбе, соответствует действительности. Оно же дает врачу и руководство к действию.

Лихорадка

Лихорадка — типовой патологическийпроцесс, возникающий при воздействии пирогенов на теплорегулирующий центр в виде активной временной перестройки терморегуляции, направленной на повышение температуры внутренней среды организма вне зависимости от температуры окружающей среды.

В норме терморегуляция осуществляется рефлекторно. На периферии (кожа, внутренние органы) имеются холодовые и тепловые рецепторы, которые воспринимают температурные колебания внешней и внутренней среды и с которых поступает информация в центр теплорегуляции, расположенный в гипоталамусе. Находя­щиеся здесь нейроны обладают чувствительностью как к теплу, так и к холоду. Интеграция температурных сигналов и температуры самого гипоталамуса формирует эффекторные импульсы, проходящие преимущественно по симпатическим нервам и определяющие состояние обмена веществ, интенсивность периферического кровообращения, дрожь, одышку. Лихорадка начинается с изменения этого рефлекторного механизма и установления температуры на другом, более высоком, уровне.

Этиология

Вещества, которые играют ведущую роль в развитии лихорадки, называют пирогенами.

В зависимости от причины, различают лихорадку:

▪инфекционную, возникающую при инфекционных поражениях организма;

▪неинфекционную, возникающую при асептическом воспалении, повреждении тканей организма, непосредственном или рефлекторном воздействии на головной мозг.

Классификация пирогенов:

по происхождению:

1.экзогенные

а) бактериальные

б) небактериальные

2.эндогенные (лейкоцитарные)

по механизму действия:

1. первичные

2. вторичные

Первичные пирогены, проникая в организм, еще не вызывают лихорадки, а только инициируют этот процесс, побуждая собственные клетки к выработке специальных белковых веществ (вторичные пирогены), которые, в свою очередь, воздействуют на механизмы терморегуляции и приводят к развитию лихорадки. Первичные пирогены проникают в организм вместе с микроорганизмами и представляют собой бактериальные токсины - сложные биополимеры, липополисахариды, содержащие липоид А, непосредственно вызывающий пирогенную реакцию. Первичные пирогены могут образовываться в самом организме, независимо от микроорганизмов (лихорадка при переломе костей, при переливании крови, при инфаркте миокарда). Эти «жаронесущие» вещества образуются при повреждении или разрушении собственных тканей и оказывают на организм действие, аналогичное действию «истинных», т.е. микробных пирогенов.

Одна из основных функций системы терморегуляции заключается в создании установочной точки температурного гомеостаза, которая является результатом интегрирования сигналов, поступающих от холодовых и тепловых рецепторов к термочувствительным нейронам центра терморегуляции. Большинство их расположено в преоптической области переднего гипоталамуса. Нейроны образуют отдел измерения «термостат», воспринимающий рефлекторные и прямые температурные влияния. Медиаторами тепловых импульсов служат серотонин и норадреналин, а холодовых – ацетилхолин. Указанные термонейроны передают информацию нейронам установочной точки, где формируется температурный гомеостаз. Возникающий в интернейронах сигнал сравнения необходим для осуществления обратной связи и стабилизации функций термочувствительных нейронов, обеспечивая постоянный уровень температуры тела.

 

	пироген		макрофаги, нейтрофилы		интерлейкин 1

 

 

		подавление активности фосфодиэстеразы

 

 

Схема 10. Патогенез лихорадочной реакции.

Патогенез лихорадки заключается в образовании под влиянием первичных пирогенов вторичных пирогенов. Этот процесс совершается прежде всего в макрофагоцитах (фиксированных и подвиж­ных), а также в нейтрофильных гранулоцитах и закодирован в геноме лейкоцитов, которые начинают синтезировать интерлейкин-1. Циркулирующий в крови интерлейкин-1 имеет целый ряд мишеней, в том числе и гипоталамус, в котором расположен центр теплорегуляции. Непосредственно в контакт с нейронами это­го центра интерлейкин-1 не вступает, так как не проникает через ге-матоэнцефалический барьер. Однако под его влиянием на уровне мозговых артериол и капилляров образуются простагландины E1 и Е2 (медиаторы лихорадки), которые могут проникать через этот барьер, они-то и воздействуют непосредственно на центр терморегуляции. В результате этого меняется «установочная точка» указанного центра и температура тела устанавливается на более высоком Уровне, на котором удерживается в течение всего времени, пока продолжается синтез интерлейкина-1.

Интерлейкин-1кроме пирогенного, оказывает еще целый ряд эффектов. это гормоноподобный белок с относительной молекулярной массой 14 000, выделяется макрофагами при их акти­вации и затем оказывает специфическое влияние на целый ряд систем, в том числе и на нервную. Клетками-мишенями интерлейки-на-1 (ИЛ-1) являются также лимфоциты, гепатоциты, фибробласты, синовиоциты, миоциты. Допускают, что на мембранах всех перечис­ленных клеток имеются рецепторы для ИЛ-1. Таким образом, выброс ИЛ-1 вызывает не только повышение температуры, но во­влекает в процесс и другие системы, обусловливающие не только температурные, но и не температурные проявления лихорадки.

Простагландин Е1 подавляет активность фосфоэстеразы, в результате в нейронах накапливается цАМФ, вызывающий непосредственное возбуждение теплорегулирующего центра. Возбужденный тепловой центр воспринимает нормальную температуру тела как пониженную, поэтому поддержание температуры тела осуществляется на более высоком уровне за счет снижения теплоотдачи и повышения теплопродукции. В результате в организме задерживается избыток тепла, температура тела повышается.

Кроме пирогенов, в формировании лихорадочной реакции определенную роль играют и другие вещества, прежде всего гормоны. Сами они лихорадки не вызывают, но, оказывая влияние на центр терморегуляции, модулируют его работу, т.е. настраивают на иной лад, повышая или понижая его чувствительность к пирогенам. При тиреотоксикозе инфекционные заболевания обычно протекают с более высокой температурой. У лиц с пониженной функцией щитовидной железы или гипофиза сопутствующие инфекционные заболевания сопровождаются менее выраженной лихорадкой.

Гликокортикоиды (кортизол) тормозят развитие лихорадочной реакции, по-видимому, вследствие того, что они ингибируют метаболические процессы в лейкоцитах, и в том числе образование в них пирогенов.

В развитии лихорадки выделяют 3 стадии:

1. стадия повышения температуры (st. incrementi);

2. стадия стояния температуры (st. fastigii);

3. стадия падения температуры (st. decrementi).

Повышение температуры на первой стадии лихорадки происходит вследствие усиления теплопродукции и ограничения теплоотдачи.

Теплоотдача уменьшается в результате повышения продукции катехоламинов, спазма периферических сосудов, снижения притока теплой крови к тканям, торможения потоотделения и угнетения испарения и теплоотдачи путем конвекции и иррадиации.

Увеличение теплопродукции достигается в результате активизации обмена веществ в мышцах (сократительный термогенез) на фоне повышенного тонуса мышц и мышечной дрожи. Мышечная дрожь связана со спазмом периферических сосудов. Из-за уменьшения притока крови температура кожи снижается иногда на несколько градусов. Терморецепторы возбуждаются, возникает ощущение холода - озноб. В ответ на это центр терморегуляции посылает эфферентные импульсы к двигательным нейронам — возникает дрожь. Под влиянием высоких концентраций катехоламинов, в печени, бурой жировой ткани, легких усиливается и несократительный термогенез. Это является результатом трофического действия нервов на ткань, вследствие которого активируются ферменты, увеличиваются потребление кислорода, стимулируется катаболизм жиров и углеводов, разобщается свободное дыхание и окислительное фосфорилирование, увеличивается теплопродукция и температура тела.

В разбалансировании теплового гомеостаза определенную роль могут играть также гуморальные факторы. Известно, что некоторые бактериальные токсины обладают способностью разобщать окисле­ние и окислительное фосфорилирование и тем самым способствовать образованию тепла. Этот дополнительный термогенез может ускорить повышение температуры в I стадии лихорадки.

II. Стадия удержания повышенной температуры характеризуется поддержанием высокой температуры путем уравновешивания теплопродукции и теплоотдачи. увеличение температуры внутренней среды вызывает активацию тепловых рецепторов сердца, почек, вен органов брюшной полости, теплочувствительных нейронов спинного мозга и переднего гипоталамуса. Параллельно снижается активность симпатических влияний и активизируется парасимпатические и холинергические влияния. Это приводит к расширению периферических сосудов, увеличению притока теплой крови к внутренним органам и коже, повышению её температуры, потоотделения и теплоотдачи. Бледность кожи сменяется гиперемией. Кожа становится горячей на ощупь. Возникает ощущение жара. Усиление теплоотдачи на фоне ограничения прироста теплопродукции препятствует дальнейшему повышению температуры и способствует установлению её на более высоком уровне.

Поддержание температуры на повышенном уровне объясняется тем, что под влиянием лейкоцитарного пирогена меняется устано­вочная точка центра терморегуляции. На этом уровне возобновляется механизм поддержания постоянства температуры с характерными колебаниями утром и вечером, амплитуда которых значительно превышает таковую в норме.

Различают следующие виды лихорадки по степени повышения температуры: 1. субфебрильную (до 38°С); 2. умеренную (38—39°С); 3. высокую (39—41°С); 4. гиперпиретическую (выше 41°С).

Новый уровень температуры, ее колебания в течение суток опреде­ляются рядом факторов, из которых решающее значение имеют коли­чество пирогенов и чувствительность к ним центров терморегуляции. Кроме того, имеют значение мощность системы отведения тепла, точность и надежность функциональной и трофической иннервации, образование веществ - разобщителей и, наконец, наличие в организме энергетического запаса материала, прежде всего жира. У истощенных людей инфекционные болезни могут протекать без лихорадки. У детей она развивается быстро, у стариков — медленно, до невысокого уровня.

На третьей стадии снижение температуры происходит путем значительного усиления теплоотдачи. После прекращения действия пирогенов центр терморегуляции приходит в прежнее состояние, установочная точка температуры опускается до нормального уровня. При этом происходит еще более выраженное торможение активности адренергических нейронов, симпатических влияний, активизация парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Накопившееся в организме тепло выводится в результате расширения кожных сосудов, появления обильного пота и частого дыхания.

Снижение температуры может быть постепенным, литическим (в течение нескольких суток) или быстрым, критическим. В последнем случае возможно слишком резкое расширение сосудов, а при сочетании с интоксикацией может насту­пить опасное для жизни снижение артериального давления.

Типы температурных кривых. Температурная кривая при лихорадке всегда состоит из трех частей — подъема, удержания и снижения, но каждая из них, как и кривая в целом, может иметь свои особенности, которые информируют врача о состоянии боль­ного и имеют дифференциально-диагностическое значение.

При лихорадочных заболеваниях выделяют следующие основные типы температурных кривых:

1. Постоянная (febris continua), когда суточные колебания температуры тела не превышают 1°С.

2. Послабляющая (febris remittens) - суточные колебания температуры тела превышают 1°С и составляют 1,5 – 2°С.

3. Перемежающая (febris intermittens) – кратковременные периоды высокого подъема температуры чередуются с безлихорадочными периодами.

4. Возвратная (febris recurrens) – лихорадочные и безлихорадочные периоды длятся по несколько суток (при брюшном тифе).

5. Изнуряющая (febris hectica) – суточные колебания температуры тела 3-5°С.

6. Атипичная (febris athypica) – незакономерные колебания температуры.

В настоящее время в связи с широким применением антибиотиков и других лекарственных препаратов характер температурных кривых значительно отличается от «классических типов».

Гипертермия и ее отличие от лихорадки. От лихорадки следует отличать перегревание, или гипертермию. В этих случаях одинаков только конечный результат, проявляющийся повышением температуры тела.

1. Гипертермия – это пассивное перегревание организма при недостаточности механизмов теплоотдачи. При лихорадке избыток тепла в организме задерживается активно из-за повышения возбудимости центра терморегуляции.

2. Гипертермия – это нарушение теплорегуляции. При лихорадке нарушений теплорегуляции не происходит.

3. Гипертермия обычно развивается в результате действия на организм высокой температуры окружающей среды. При лихорадке нет зависимости от внешней температуры.

Механизм этих состояний не только различен, но прямо противоположен. Во-первых, при перегревании отсутствует влияние пирогенного вещества, а повышение температуры тела является результатом либо внешнего воздействия, ограничивающего теплоотдачу, либо первичного нарушения деятельности теплового центра. Перегревание организма в результате задержки тепла в организме наблюдается на производствах с высокой температурой окружающей среды или в районах с жарким климатом. В этих случаях ему способствует усиление теплопродукции в связи с мышечной работой.

Компенсация при перегревании заключается в преодолении трудностей в отношении выделения тепла и сохранения теплового гомеостаза. Так как при температуре окружающей среды около 33°С отдача тепла излучением и конвекцией практически прекращается, то этот процесс может осуществляться только путем испарения пота и влаги с дыхательных путей. Однако при высокой влажности окружающего воздуха это тоже становится невозможным, все ком­пенсаторные механизмы оказываются неэффективными, и температура тела повышается, однако это состояние не является ли­хорадкой.

Температура тела может повышаться и без воздействия средовых факторов в результате первичного нарушения работы теплового центра (при опухолях, травмах, кровоизлияниях, инфекциях головного мозга).

Изменения в органах и системах при лихорадке. Кроме расстройств терморегуляции, при лихорадке наблюдается и целый ряд других, нетемпературных изменений, в том числе нарушения об­мена веществ, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, секреторных и экскреторных функций. Наиболее отчетливые изменения наблюдаются в системе кровообращения. По правилу Либермейстера, повышение тем­пературы на 1°С сопровождается учащением пульса на 8—10 ударов. Поскольку локальное согревание узла — водителя ритма сердца — сопровождается учащением сокращений сердца, то этим объясняют и тахикардию при лихорадке. Кроме того, имеет значение повыше­ние тонуса симпатических нервов. Ударный и минутный объем крови увеличиваются. В I стадии лихорадки артериальное давление может повышаться, происходит сужение сосудов кожи и их расширение во внутренних органах. В III стадии при критическом снижении температуры может наступить коллапс, вследствие резкого снижения тонуса артерий.

Следует отметить, что тахикардия при лихорадке отмечается не всегда. При некоторых инфекционных заболеваниях температура повышается и в то же время наблюдается брадикардия. Примером этого являются брюшной и возвратный тиф — заболевания, протекающие с сильной интоксикацией, когда сердце реагирует не столько на высокую температуру, сколько на действие токсических веществ экзогенного и эндогенного происхождения.

Внешнее дыхание в I стадии лихорадки несколько замедляется. В дальнейшем, при достижении максимальной температуры, дыхание учащается, иногда в 2—3 раза. Поскольку при этом глубина ды­хания уменьшается, то легочная вентиляция существенно не изменяется. Нарушение частоты дыхания является следствием повыше­ния температуры головного мозга, которое вызывает учащение дыхания (полипноэ).

Система пищеварения при лихорадке подвергается значительным изменениям — угнетается отделение слюны (язык сухой, обложенный), уменьшается количество и снижается кислотность желудочного сока, ухудшается аппетит.

Сравнивая нарушения, обусловленные действием высокоочищенных бактериальных пирогенов и естественным развитием инфекционной болезни, П.Н.Веселкин полагает, что изменения в пищеварительной системе вызваны не столько лихорадкой, сколько голоданием, интоксикацией и нетермогенным влиянием бактериальных токсинов.

Лихорадка сопровождается изменениями эндокринной системы — активизируется система гипофиз — надпочечники, наблюдаются признаки стресса. При инфекционной лихорадке усиливается выброс гормонов щитовидной железы, что обеспечивает повышение основного обмена.

В центральной нервной системе наблюдаются изменения возбудительных и тормозных процессов. На электроэнцефалограмме появляется медленный альфа-ритм, характерный для торможения коры большого мозга. При введении пирогенов у человека могут отмечаться бессонница, чувство разбитости, усталость, головная боль. При инфекционных заболеваниях все эти явления протекают значительно тяжелее: с потерей сознания, бредом, галлюцинациями. Так как эти явления наблюдаются и при умеренном повышении температуры, то они, очевидно, связаны не столько с повышением тем­пературы, сколько с интоксикацией.

Основной обмен при лихорадке повышен, хотя прямая связь между активизацией обмена и повышением температуры отсутствует. Азотистый баланс при ряде инфекционных заболеваний становится отрицательным.

Для лихорадки характерно изменение водно-электролитного об­мена. В I стадии наблюдается увеличение диуреза вследствие повы­шения артериального давления и прилива крови к внутренним органам. Во II стадии, в результате усиления продуцирования альдостерона, в тканях задерживается натрий, а, следовательно, и вода. Диурез уменьшен. В III стадии увеличивается выведение хлоридов, в том числе натрия хлорида, вода «покидает» ткани, увеличивается количество мочи и пота.