Механизмы развития воспаления

Закономерная динамика воспаления как типового патологического процесса определяется тем, что в основе его развития находится несколько общих и взаи­мосвязанных компонентов (например, альтерация, экссудация, фагоцитоз и про­лиферация). Каждый из этих компонентов воспаления, в свою очередь, слож­ный динамический комплекс взаимозависимых реакций, процессов и факторов. Как правило, по ходу воспаления, преимущественно альтеративные изменения в очаге воспаления закономерно сменяются преимущественно экссудативными и далее — преимущественно пролиферативными фазами (стадиями) воспаления. Однако в большинстве случаев, особенно при значительной площади воспале­ния и/или при его хроническом течении, даже в соседних участках очага воспа­ления одновременно выявляются признаки различных компонентов воспали­тельной реакции — и альтерации, и экссудации, и пролиферации.

Принято выделять следующие компоненты воспаления: альтерация, сосудис­тые реакции и изменения крово- и лимфообращения, экссудация и эмиграция лейкоцитов, фагоцитоз, пролиферация.

№ 21 Первичная и вторичная альтерация в очаге воспаления: причины возникновения, механизмы формирования, проявления, значение в развитии воспалительной реакции.

Альтерация — первое и непосредственное следствие повреждающего действия флогогенного фактора и инициальное звено механизма развития воспаления. Альтерация, как первичная, так и вторичная, — сложный комплекс изменений разных сторон жизнедеятельности клеток.

В очаге воспаления выделяют зоны первичной и вторичной альтерации.

Зона первичной альтерации.

Причина формирования:флогогенный фактор, действующий на ткань.

Локализация:место прямого контакта причины воспаления с тканью (эта зона — эпицентр очага воспаления).

Основные механизмы

• Повреждение мембранных структур и внутриклеточных ферментов, а также структур межклеточного вещества.

• Расстройства энергетического обеспечения функций и пластических про­цессов в повреждённой ткани.

• Нарушения трансмембранного переноса и градиента ионов, соотноше­ния их между собой, содержания жидкости внутри и за пределами клет­ки и в зоне альтерации в целом.

Проявления

• Расстройства функции повреждённых, но ещё жизнеспособных участ­ков ткани вне зоны некроза.

• Некроз.

• Значительные физико-химические изменения.

• Различные формы дистрофии.

Зона вторичной альтерации

Причины

• Эффекты флогогенного агента (хотя за пределами эпицентра очага вос­паления эффективность его патогенного воздействия значительно ниже).

• Влияние факторов, вторично формирующихся в зоне первичной альте­рации в связи с образованием медиаторов воспаления, развитием мета­болических, физико-химических и дистрофических изменений.

Локализация

• Частично в месте контакта флогогенного агента с тканью (там, где сила его воздействия была минимальной).

• В основном вокруг области первичной альтерации. Обычно площадь этой зоны значительно больше площади первичной.

Механизмы развития

• Расстройства местных механизмов нервной регуляции в связи с повреж­дением тел нейронов, нервных стволов и/или их окончаний, синтеза, накопления и высвобождения из них нейромедиаторов.

• Нарушение выброса нейромедиаторов (норадреналина, ацетилхолина и др.) из нервных терминалей симпатической и парасимпатической сис­темы в очаге воспаления и стадийные изменения чувствительности тка­ней к нейромедиаторам 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.

• Стадийные изменения тонуса сосудов микроциркуляторного русла и в связи с этим — расстройства кровообращения

• БАВ, поступающие в зону вторичной альтерации из зоны первичной альтерации, а также образующие за пределами очага воспаления.

В совокупности эти изменения обусловливают расстройства обмена веществ, значительные физико-химические сдвиги в зоне вторичной альтерации, развитие различных видов дистрофий и даже некроза.

Проявления

• Изменения структуры клеток и межклеточного вещества тканей, обыч­но обратимые (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, осмоляльности жидкости, температуры тканей, трансмембранного рас­пределения ионов).

• Обратимые изменения функции тканей и органов

№ 22 Изменения обмена веществ и физико-химические сдвиги в очаге воспаления: причины и механизмы возникновения; значение в развитии воспаления.

ИЗМЕНЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

В очаге воспаления наблюдаются 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.

На начальном этапе воспаления в ткани (зоны не только первичной, но и вторичной альтерации) преобладают реакции катаболизма, затем — при разви­тии артериальной гиперемии и активации процессов пролиферации, — как правило, начинают доминировать анаболические реакции.

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

Причины• Повреждения мембранного аппарата и митохондриальных ферментов, возникающие под действием как флогогенного агента, так и других фак­торов, активирующихся или образующихся в ходе воспалительной реак­ции вторично.

• Избыток Са²⁺, оказывающий (наряду с жирными кислотами) существен­ное разобщающее действие на окислительное фосфорилирование.

• Увеличение в клетках уровня АДФ, АМФ и неорганического фосфата. Это активирует ключевые (лимитирующие) ферменты гликогенолиза и гликолиза. В связи с этим в очаге воспаления начинает возрастать удель­ный вес гликолитического ресинтеза АТФ.

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

Причины• Прямое повреждающее влияние флогогенного агента может привести к ферментативной и неферментативной деструкции мембранных фосфо-липидов, ЛП, гликолипидов и других липидсодержащих соединений с высвобождением из них ВЖК, свободных липидов и образованием ке-токислот.

• Основной механизм липолиза в очаге воспаления — интенсификация гидролиза липидов и их комплексов с другими веществами в результате повышенного высвобождения липаз и фосфолипаз из повреждённых клеток, а также из лейкоцитов, в большом количестве накапливающих­ся в очаге воспаления.

•Активация деструкции липидов за счёт интенсификации реакций сво-боднорадикального перекисного окисления липидов.

Проявления

• Активация процессов липолиза и накопление продуктов липолиза.

• Торможение реакций синтеза липидов.

• Активация перекисного окисления липидов и накопление перекисей и гидроперекисей липидов.

Белки. Обмен белков характеризуется преобладанием протеолиза над процессами протеосинтеза.

Главные причины• Прямое патогенное действие флогогенного агента, в том числе фермен­тативный протеолиз.

• Массированное выделение из повреждённых паренхиматозных и стро-мальных клеток, а также из лейкоцитов протеолитических ферментов.

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

Проявления• Активация процессов протеолиза и накопление продуктов протеолиза.

• Торможение реакций протеосинтеза.

• Денатурация молекул белка (образование аутоантигенов).

Ионы и вода. Для ионов и воды характерны трансмембранный дисбаланс ионов, увеличение внутриклеточного содержания Na⁺ и Са²⁺ и внеклеточного содержания К⁺ и Mg²⁺, гипергидратация клеток и отёк ткани в очаге воспаления.

Главные причины• Прямое повреждающее действие флогогенного агента на мембраны клеток.

• Нарушения энергетического обеспечения селективного переноса катионов.

• Расстройства работы ионообменных механизмов (Н⁺-Са²⁺, Na⁺-Ca²⁺, Н⁺-К⁺).

• Снижение кинетической активности катионзависимых мембранных АТФаз (Na⁺,K⁺-ATOa3bi, Ca²⁺,Mg²⁺-ATOa3bi).

• Нарушения физико-химического состояния и микроструктуры клеточ­ных мембран.
Проявления • Нарушения распределения ионов по обе стороны плазмолеммы.

• Нарушения соотношения между отдельными ионами как в клетке, так и вне клетки в результате расстройства механизмов трансмембранного переноса ионов.

• Гипергидратация ткани в очаге воспаления в связи с высокой гидро-фильностью накапливающихся в нём Na⁺ и Са²⁺, а также продуктов гидролиза органических соединений.

• Высвобождение дополнительного количества катионов (К⁺, Na⁺, Ca²⁺, железа, цинка) при гидролизе солей, распаде гликогена, белков и дру­гих органических соединений, а также клеточных мембран.

• Выход большого количества Са²⁺ из повреждённых внутриклеточных депо.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

Ацидоз. Воспалительная реакция характеризуется увеличением [Н⁺] и, соответственно, снижением рН в клетках и межклеточной жидкости — развитием ацидоза.

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