МОРФОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ ВОСПАЛЕНИЯ

Воспаление может выражаться образованием микроскопического очага или обширного участка, иметь не только очаговый, но и диффузный характер. Иногда воспаление возникает в системе тканей, тогда говорят о систем­ных воспалительных поражениях (ревматические болезни при системном вос­палительном поражении соединительной ткани, системные васкулиты и др.). Иногда провести грань между локализованным и системным воспалительным процессом бывает трудно.

Воспаление развивается на территории гистиона и складывается из следующих последовательно развивающихся фаз: 1) альтерация; 2) экссуда­ция; 3) пролиферация гематогенных и гистиогенных клеток и, реже, паренхи­матозных клеток (эпителия). Взаимосвязь этих фаз показана на схеме IX.

Схема I X . Фазы воспаления

Альтерация------------

(инициальная фаза воспаления)

РеакцТля микроциркуляторного рус­ла и нарушения реологических свойств крови

Повышение сосудистой проницае­мости на уровне микроциркулятор­ного русла, экссудация составных частей плазмы крови Эмиграция клеток крови

Фагоцитоз

Образование экссудата

и клеточного инфильтрата

Альтерация— повреждение ткани, является инициальной фазой воспале­ния и проявляется различного вида дистрофией и некрозом. В эту фазу воспа­ления происходит выброс биологически активных веществ — медиаторов воспа­ления. Это — пусковой механизм воспаления, определяющий кинетику воспалительной реакции.

Медиаторы воспаления могут быть плазменного (гуморального) и клеточ­ного (тканевого) происхождения. Медиаторы плазменного происхождения — это представители калликреин-кининовой (кинины, калликреины), свертываю­щей и противосвертывающей (XII фактор свертывания крови, или фактор Хаге-мана, плазмин) и комплементарной (компоненты Сз — Cs) систем. Медиаторы этих систем повышают проницаемость микрососудов, активируют хемотаксис полиморфно-ядерных лейкоцитов, фагоцитоз и внутрисосудистую коагуляцию (схема X).

Схема X. Действие медиаторов воспаления плазменного (гуморального) происхождения

Калликреин-кининовая система _

Свертывающая и противос-вертывающая системы ~~

Комплементарная система-

Кинины-

Повышение проницаемости микрососудов

Стимуляция свертывающей

системы крови (внутрисо-

судистая коагуляция)

Медиаторы клеточного происхождения связаны с эффекторными клетка­ми — лаброцитами (тканевыми базофилами) и базофильными лейкоцитами, которые выбрасывают гистамин, серотонин, медленно реагирующую субстан­цию анафилаксии и др.; тромбоцитами, продуцирующими, помимо гистамина, серотонина и простагландинов, также лизосомные ферменты; полиморфно-ядерными лейкоцитами, богатыми лейкокинами, лизосомными ферментами, ка-тйонными белками и нейтральными протеазами. Эффекторными клетками, продуцирующими медиаторы воспаления, являются и клетки иммунных реак­ций — макрофаги, выбрасывающие свои монокины (интерлеикин I), и лимфоци­ты, продуцирующие лимфокины (интерлеикин II). С медиаторами клеточного происхождения связано не только повышение проницаемости мик­рососудов и ф а го ц и то з; они обладают бактерицидным дейст­вием, вызывают вторичную альтерацию (гистолиз), включают иммунные механизмы в воспалительную реакцию, регулируют про­лиферацию и дифференцировку клеток на поле воспаления, направленные на репарацию, возмещение или замещение очага повреждения соединительной тканью (схема XI). Дирижером клеточных взаимодействий на поле воспаления является макрофаг.

Медиаторы плазменного и клеточного происхождения взаимосвязаны и работают по принципу аутокаталитической реакции с обратной связью

«36

Схема XI. Действие медиаторов воспаления клеточного (тканевого) происхождения

Лаброциты

(тканевые базофилы), ба-зофильные лейкоциты

Тромбоциты

Полиморфноядерные лейкоциты

Макрофаги

Лимфоциты-

Гистамин, серотонин, мед леннореагирующая суб­станция анафилаксии и др

Лимфокины (интерлейкин II)

Повышение проницае­мости микрососудов

Регуляция пролиферации и дифференцировки клеток

и взаимной поддержкой (см. схемы X и XI). Действие медиаторов опосредовано рецепторами на поверхности эффекторных клеток. Из этого следует, что смена одних медиаторов другими во времени обусловливает смену клеточных форм на поле воспаления — от полиморфно-ядерного лейкоцита для фагоцитоза до фибробласта, активируемого монокинами макрофага, для репарации.

Экссудация— фаза, быстро следующая за альтерацией и выбросом медиа­торов. Она складывается из ряда стадий: реакция микроциркуляторного русла с нарушениями реологических свойств крови; повышение сосудистой прони­цаемости на уровне микроциркуляторного русла; экссудация составных частей плазмы крови; эмиграция клеток крови; фагоцитоз; образование экссудата и воспалительного клеточного инфильтрата.

Реакция микроциркуляторного русла с нарушениями реологических свойств крови — один из ярких морфологических признаков воспаления. Изменения микрососудов начинаются с рефлекторного спазма, уменьшения просвета арте-риол и прекапилляров, которое быстро сменяется расширением всей сосудистой сети зоны воспаления и прежде всего посткапилляров и венул. Воспалительная гиперемия обусловливает повышение температуры, (calor) и покраснение (rubor) воспаленного участка. При начальном спазме ток крови в артериолах становится ускоренным, а затем замедленным. В лимфатических сосудах, как и в кровеносных, вначале происходит ускорение лимфотока, а затем его замед­ление. Лимфатические сосуды переполняются лимфой и лейкоцитами.

В бессосудистых тканях (роговица, клапаны сердца) в начале воспаления преобладают явления альтерации, а затем происходит врастание сосудов из соседних областей (это происходит очень быстро) и включение их в воспали­тельную реакцию.

Изменения реологических свойств крови состоят в том, что в расширенных венулах и посткапиллярах при замедленном токе крови нарушается распределение в кровяном потоке лейкоцитов и эритроцитов. По­лиморфно-ядерные лейкоциты (нейтрофилы) выходят из осевого тока, соби­раются в краевой зоне и располагаются вдоль стенки сосуда. Краевое распо­ложение неитрофилов сменяется их краевым стоянием, которое предшествует эмиграции за пределы сосуда.

Изменения гемодинамики и сосудистого тонуса в очаге воспаления при­водят к стазу в посткапиллярах и венулах, который сменяется тромбозом. Те же изменения возникают и в лимфатических сосудах. Таким образом, при продолжающемся притоке крови в очаг воспаления отток ее, а также лимфы нарушается. Блокада отводящих кровеносных и лимфатических сосудов поз­воляет очагу воспаления выполнять роль барьера, предупреждающего гене­рализацию процесса.

Повышение сосудистой проницаемости на уровне микроциркуляторного русла является одним из существенных признаков воспаления. Вся гамма тка­невых изменений, своеобразие форм воспаления в значительной мере опреде­ляются состоянием сосудистой проницаемости, глубиной ее повреждения. Боль­шая роль в осуществлении повышенной проницаемости сосудов микроцирку­ляторного русла принадлежит поврежденным ультраструктурам клеток, что приводит к усилению микропиноцитоза. С повышенной сосудистой проницаемостью связаны экссудация в ткани и полости жидких частей плазмы, эмиграция клеток крови, образование экссудата (воспалительного выпота) и воспалительного клеточного инфильтрата.

Экссудация составных частей плазмы крови рассматривается как прояв­ление сосудистой реакции, развивающейся в пределах микроциркуляторного русла. Она выражается в выходе за пределы сосуда жидких составных частей крови: воды, белков, электролитов.

Эмиграция клеток крови, т. е. выход их из тока крови через стенку сосудов, осуществляется с помощью хемотаксических медиаторов (см. схему X). Как уже было сказано, эмиграции предшествует краевое стояние неитрофилов. Они прилипают к стенке сосуда (главным образом в посткапиллярах и венулах), затем образуют отростки (псевдоподии), которые проникают между эндоте-лиальными клетками — межэндотелиальная эмиграция (рис. 63). Базальную мембрану нейтрофилы преодолевают, вероятнее всего, на основе феномена тиксотропии (тиксотропия — изометрическое обратимое уменьшение вязкости коллоидов), т.е. перехода геля мембраны в золь при прикосновении клетки к мембране. В околососудистой ткани нейтрофилы продолжают свое движение с помощью псевдоподий. Процесс эмиграции лейкоцитов носит название лейко-диапедеза, а эритроцитов — эритродиапедеза.

Фагоцитоз (от греч. phagos — пожирать и kytos — вместилище) — по­глощение и переваривание клетками (фагоцитами) различных тел как живой (бактерии), так и неживой (инородные тела) природы. Фагоцитами могут быть разнообразные клетки, но при воспалении наибольшее значение приоб­ретают нейтрофилы и макрофаги.

Фагоцитоз обеспечивается рядом биохимических реакций. При фагоцитозе уменьшается содержание гликогена в цитоплазме фагоцита, что связано с уси­ленным анаэробным гликогенолизом, необходимым для выработки энергии для фагоцитоза; вещества, блокирующие гликогенолиз, подавляют и фаго­цитоз.

Фагоцитирующий объект (бактерия), окруженный инвагинированной цито-мембраной (фагоцитоз — потеря цитомембраны фагоцита), образует фагосому. При слиянии ее с лизосомой возникает фаголизосома (вторичная лизосома), в которой с помощью гидролитических ферментов осуществляется внутрикле-

Рис. 63. Эмиграция лейкоцитов через стенку сосуда при воспалении.

а — один из нейтрофилов (HI) тесно прилежит к эндотелию (Эн), другой (Н2) имеет хорошо очерченное ядро (Я) и пронизывает эндотелий (Эн). Большая половина этого лейкоцита расположена в подэндоте-лиальном слое. На эндотелии в этом участке видны псевдоподии третьего лейкоцита (НЗ); Пр — просвет сосуда. X 9000; б — нейтрофилы (СЛ) с хорошо контурированными ядрами (Я) расположены между эндотелием и базальнои мембраной (БМ); стыки эндотелиальных клеток (СЭК) и коллагеновые волокна (КлВ) за базальнои мембраной. X 20 000 (по Флори и Грант).

точное переваривание — завершенный фагоцитоз (рис. 64). В завершенном фагоцитозе большую роль играют антибактериальные катионные белки лизосом нейтрофилов; они убивают микробы, которые затем перевариваются. В тех случаях, когда микроорганизмы не перевариваются фагоцитами, чаще макро­фагами и размножаются в их цитоплазме, говорят о незавершенном фагоцитозе, или эндоцитобиозе. Его объясняют многими причинами, в частности тем, что лизосомы макрофагов могут содержать недостаточное количество антибакте­риальных катионных белков или вообще лишены их. Таким образом, фагоцитоз не всегда является защитной реакцией организма и иногда создает предпосыл­ки для диссеминации микробов.

Образование экссудата и воспалительного клеточного инфильтрата за­вершает описанные выше процессы экссудации. Выпот жидких частей крови, эмиграция лейкоцитов, диапедез эритроцитов ведут к появлению в пораженных тканях или полостях тела воспалительной жидкости — экссудата. Накопление экссудата в ткани ведет к увеличению ее объема (tumor), сдавлению нервных окончаний и появлению боли (dolor), возникновение которой при воспалении

Рис.64. Фагоцитоз. Макрофаг с фагоцитиро­ванными обломками лейкоцита (СЛ) и липид-ными включениями (Л). Электронограмма. X 20 000.

связывают и с воздействием медиаторов (брадикинин), к нарушению функции ткани или органа (functio laesa).

Обычно экссудат содержит более 2% белков. В зависимости от степени про­ницаемости стенки сосуда, в ткань могут проникать разные белки. При небольшом повышении проницаемости сосудистого барьера через него проникают в основном альбумины и глобулины, а при высокой степени проницаемости наряду с ними выходят и крупномолекулярные белки, в частности фибриноген. В одних случаях в экссудате преобладают нейтрофилы, в других — лимфоциты, моноциты и гис­тиоциты, в третьих — эритроциты.

При скоплении в тканях клеток экссу­дата, а не жидкой его части говорят о воспалительном клеточном инфильтрате, в котором могут преобладать как гемато­генные, так и гистиогенные элементы.

Пролиферация(размножение) кле­ток является завершающей фазой вос­паления, направленной на восстановление поврежденной ткани. Возрастает чис­ло мезенхимальных камбиальных клеток, В- и Т-лимфоцитов, моноцитов. При размножении клеток в очаге воспаления наблюдаются клеточные дифференци-ровки и трансформации (схема XII): камбиальные мезенхимальные клетки дифференцируются в фибробласты; В-лимфоциты дают начало образованию плазматических клеток. Т-лимфоциты, видимо, не трансформируются в дру­гие формы. Моноциты дают начало гистиоцитам и макрофагам. Макрофаги могут быть источником образования эпителиоидных и гигантских клеток (клетки инородных тел и Пирогова — Лангханса).

На различных этапах пролиферации фибробластов образуются продук-т ы их деятельности — белок коллаген и гликозаминогликаны, появляются аргирофильные и коллагеновые волокна, межклеточное вещество соединитель­ной ткани.

В процессе пролиферации при воспалении участвует и эпителий (см. схе­му XII), что особенно выражено в коже и слизистых оболочках (желудок, ки­шечник). При этом.пролиферирующий эпителий может образовывать полипоз-ные разрастания. Пролиферация клеток на поле воспаления служит репарации. При этом дифференцировка пролиферирующих эпителиальных структур воз­можна лишь при созревании и дифференцировке соединительной ткани [Гар-шин В. Н., 1939].

Воспаление со всеми его компонентами появляется только на поздних эта­пах внутриутробного развития. У плода, новорожденного и ребенка воспаление имеет ряд особенностей. Первой особенностью воспаления является преоблада­ние альтеративного и продуктивного его компонентов, так как они филогенети­чески более древние. Второй особенностью воспаления, связанной с возрастом, является склонность местного процесса к распространению и генерализации

Схема XII. Дифференцировка и трансформация клеток при воспалении

Гистиогенные клетки

Камбиальные

Намбиальные

эпителиальные

Гематогенныеклетки

Нейтрофил Моноцит Т-лимфоцит В-лимфоцит (погибает)

Эпителиальная клетка

Фибробласт

*

Фиброцит

♦

Образование волоннистых структур

Гистиоцит
Макрофаг Манрофаг Лаброцит Плазматическая

Эпителиоидная клетка

Гигантская

в связи с анатомической и функциональной незрелостью органов иммуногенеза и барьерных тканей.

Регуляция воспаления осуществляется с помощью гормональных, нервных и иммунных факторов. Установлено, что одни гормоны, такие как соматотроп-ный гормон (СТГ) гипофиза, дезоксикортикостерон, альдостерон, усиливают воспалительную реакцию (провоспалительные гормоны), другие — глюкокорти-коиды и адренокортикотропный гормон (АКТТ) гипофиза, напротив, умень­шают ее (противовоспалительные гормоны). Холинергические вещества, сти­мулируя выброс медиаторов воспаления, действуют подобно провоспалитель-ным гормонам, а адренергические, угнетая медиаторную активность, ведут себя подобно противовоспалительным гормонам. На выраженность воспалительной реакции, темпы ее развития и характер влияет состояние иммунитета. Особенно бурно воспаление протекает в условиях антигенной стимуляции (сенсибилиза­ция); в таких случаях говорят об иммунном, или аллергическом, воспалении (см. Иммунопатологические процессы).

Исходвоспаления различен в зависимости от его этиологии и характера течения, состояния организма и структуры органа, в котором оно развивается. Продукты тканевого распада подвергаются ферментативному расщеплению и фагоцитарной резорбции, происходит рассасывание продуктов распада. Бла­годаря клеточной пролиферации очаг воспаления постепенно замещается клет­ками соединительной ткани. Если очаг воспаления был небольшим, может наступить полное восстановление предшествующей ткани. При значительном дефекте ткани на месте очага образуется рубец.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: