Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
9. Воспаление. Кинетика воспалительной реакции.
Воспаление — комплексная местная сосудисто-мезенхимальная реакция на повреждение ткани, вызванное действием различного рода areнтов. Эта peaкция напpавлена на уничтожение агента, вызвавшего повреждение, и на восстановление поврежденной ткани.
Воспалительная реакция определяет и последователь но развивающиеся фазы: 1) повреждения, или альтерации, 2) экс судации, 3) пролиферации и дифференцировки клеток.
Схема 16. Клеточные системы защиты и кинетика воспалительной реакции
Кинетика воспалительной реакции:
Повреждение Микроциркуляционная и медиаторная реакция, реакция тромбоцитов и тучных клеток Экссудация , реакция нейтрофилов Макрофагальная реакция Пролиферация и миграция фибробластов, рост сосудов. Грануляционная ткань биосинтез и фибриллогенез коллагена Созревание грануляционной ткани, фиброз Реорганизация и инволюция рубца Регенерация паренхиматозных элементов, субституция
Этиология: может быть вызвано эндогенными и экзогенными( вирусами, грибами, бактериями, животными паразитами, антителами и имунными комплексами), физическими (лучевая и электрическая энергия, температура, пыль, аэрозоли, травмы) и химическими (хим. Вещества:лекарства, яды, токсины) факторами.
КЛАССИФИКАЦИЯ ВОСПАЛЕНИЯ
По преобладанию того или иного компонента воспаления выделяют:
альтеративное воспаление;
экссудативное воспаление;
пролиферативное воспаление.
По характеру течения:
острое Ц до 2 месяцев;
подострое, или затянувшееся острое Ц до 6 месяцев;
хроническое, протекающее годами.
По локализации в органе:
паренхиматозное;
интерстициальное (межуточное);
смешанное.
По типу тканевой реакции:
специфическое;
неспецифическое (банальное).
10. Воспаление. Фазы. Альтерация. Экссудация.
Воспаление — комплексная местная сосудисто-мезенхимальная реакция на повреждение ткани, вызванное действием различного рода areнтов. Эта peaкция напpавлена на уничтожение агента, вызвавшего повреждение, и на восстановление поврежденной ткани.
Воспалительная реакция определяет и последователь но развивающиеся фазы: 1) повреждения, или альтерации, 2) экс судации, 3) пролиферации и дифференцировки клеток.
Схема 16. Клеточные системы защиты и кинетика воспалительной реакции
Фазы воспаления:
альтерацию — повреждение клеток и тканей,
экссудацию — выход жидкости и клеток крови из сосудов в ткани и органы
пролиферацию (или продуктивную стадию) — размножение клеток и разрастание ткани, в результате чего и происходит восстановление целостности ткани
Альтерация
АЛЬТЕРАЦИЯ
Альтерация- повреждение ткани, которое морфологически проявляется различного вида дистрофией и некрозом. Повреждение может развиваться непосредственно под воздействием болезнетворного фактора, либо опосредовано нейрогуморальным путем. В эту фазу воспаления происходит выброс биологически активных веществ - медиаторов воспаления. Это пусковой механизм воспаления.
Вазоактивные амины: гистамин и серотонин, высвобождаются из тканевых базофилов и тромбоцитов. У человека гистамин играет более важную роль, чем серотонин; он действует главным образом на венулы, которые имеют H1-гистаминовые рецепторы. Оба эти амина вызывают вазодилятацию и увеличение проницаемости и, вероятно, являются главными агентами, действующими в начальном периоде острого воспалительного ответа. Уровень гистамина уменьшается быстро, в пределах часа после начала воспаления.
Система кининов: брадикинин, конечный продукт системы кинина, формируется в результате действия калликреина на белок-предшественник в плазме (крупномолекулярный кининоген). Калликреин существует в виде неактивной формы (прекалликреин) в плазме и активируется активированным XII фактором (фактор Хагемана) системы свертывания крови. Брадикинин увеличивает сосудистую проницаемость и раздражает болевые рецепторы.
Система свертывания крови: обратите внимание, что система свертывания, ведущая к образованию фибрина, также активируется фактором Хагемана (активированный фактор XII). Фибринопептиды, которые образуются в катаболизме фибрина (фибринолиз), также вызывают увеличение сосудистой проницаемости и являются хемотаксинами для нейтрофилов.
Система комплемента: C5a и C3a, которые образуются при активации комплемента, вызывают увеличение сосудистой проницаемости, стимулируя выброс гистамина тканевыми базофилами. C5a - мощный хемотаксический агент для нейтрофилов и макрофагов. C3b - важный опсонин. C5a активирует липооксигеназный комплекс метаболизма арахидоновой кислоты.
Метаболиты арахидоновой кислоты: арахидоновая кислота - ненасыщенная жирная кислота, содержащая 20 атомов углерода, найденная в фосфолипидах клеточных мембран нейтрофилов, тканевых базофилов, моноцитов и других клеток. При высвобождении арахидоновой кислоты фосфолипазами запускается ряд сложных реакций, в результате чего образуются простагландины, лейкотриены и другие медиаторы воспаления.
Факторы нейтрофилов: протеазы и токсические кислородосодержащие свободные радикалы, образующиеся в нейтрофилах, как предполагается, вызывают эндотелиальное повреждение, что приводит к увеличению сосудистой проницаемости.
Другие медиаторы и ингибиторы: существует множество других химических медиаторов острого воспаления, которые здесь не описаны, потому что они играют или незначительную, или сомнительную роль. Существуют также и ингибиторы воспаления, но они недостаточно изучены; возможные ингибирующие факторы включают ингибитор эстеразы C1 (ингибирует систему комплемента) и ?1-антитрипсин (ингибирует протеазы).
Медиаторы плазмы крови и клеточного происхождения взаимосвязаны. Действие медиаторов опосредовано рецепторами на поверхности эффекторных клеток. Из этого следует, что смена одних медиаторов другими во времени обусловливает смену клеточных форм в зоне воспаления от полиморфно-ядерного лейкоцита для фагоцитоза до фибробласта, активируемого цитокинами макрофага, для репарации.
ЭКССУДАЦИЯ
Экссудация - это сложный процесс формирования воспалительного выпота, источниками которого могут быть кровь, лимфа и местные клетки ткани, в которой развивается воспалительный процесс. Основные компоненты воспалительного выпота имеют гематогенное происхождение.
Формирование воспалительного выпота, который носит название экссудат, происходит в результате микроциркуляторных и клеточных реакций.
Экссудат обязательно состоит из двух частей:
жидкой части, в состав которой входит вода, плазменные белки - альбумины, глобулины, фибриноген, минеральные соли,
клеточной части, в состав которой входят как клетки гематогенного происхождения - нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, гистиоциты, эритроциты, так и клетки местной ткани - макрофаги, эпителиальные, мезотелиальные клетки.
Соотношение жидкой и клеточной части, а также преобладание тех или иных клеточных форм при различных формах воспаления будет различным.
Экссудация - фаза, быстро следующая за альтерацией и выбросом медиаторов. Существует два главных компонента этой фазы воспалительного ответа:
микроциркуляторные изменения;
клеточные реакции.
Микроциркуляторные изменения
Вазодилятация и стаз: первое изменение в микроциркуляции - преходящая и незначительная вазоконстрикция, которая затем сменяется выраженной дилятацией артериол, капилляров и венул. Вазодилятация вызывает начальное увеличение кровотока в воспаленной области (гиперемия). Затем развивается стаз, который характеризуется резким снижением кровотока.
Увеличение проницаемости: проницаемость капилляров и венул зависит от состояния межклеточных стыков (пор) между эндотелиальными клетками сосудов. Через поры в норме могут проходить маленькие молекулы (МВ <40000). Путем пиноцитоза осуществляется селективный перенос больших молекул через капилляр в интерстициум. В нормальном капилляре жидкость выходит из микроциркуляторного русла в ткани под влиянием капиллярного гидростатического давления и возвращается обратно под влиянием осмотического давления коллоидов плазмы. В норме, жидкость, которая проникает в ткани из микроциркуляторного русла, является ультрафильтратом плазмы
Таблица 2
Различия между экссудатом и трансудатом
|
|
Ультрафильтрат плазмы |
Трансудат |
Экссудат |
Плазма |
|
Сосудистая проницаемость |
Нормальная |
Нормальная |
Повышенная |
Ц |
|
Содержание белков |
Следы |
0-15 г/л |
15-60 г/л1 |
60-70 г/л1 |
|
Типы белков |
Альбумины |
Альбумины |
Все2 |
Все2 |
|
Фибрин |
Нет |
Нет |
Есть |
Нет (фибриноген) |
|
Относительная плотность |
1.010 |
1.010-1.015 |
1.015-1.027 |
1.027 |
|
Клетки |
Нет |
Нет |
Воспаления |
Крови |
При остром воспалении наблюдается немедленное (но реверсивное) увеличение проницаемости венул и капилляров, благодаря активному сокращению филаментов актина в эндотелиальных клетках, приводящее к расширению межклеточных пор. К такому же результату может приводить прямое повреждение эндотелиальных клеток токсическими агентами. Через сосуды с нарушенной проницаемостью могут проникать большие количества жидкости и крупномолекулярные белки. Эти изменения проницаемости вызываются различными химическими медиаторами.
Экссудация жидкости
Переход большого количества жидкости из кровотока в интерстициальную ткань вызывает припухлость (воспалительный отек) ткани. Увеличение перехода жидкости из микроциркуляторного русла в ткани из-за увеличения сосудистой проницаемости называется экссудацией. Состав экссудата приближается к составу плазмы он содержит большое количество белков плазмы, включая иммуноглобулины, комплемент и фибриноген, ввиду того, что эндотелий с повышенной проницаемостью больше не предотвращает проникновение в ткани этих больших молекул. Фибриноген при остром воспалительном экссудате быстро преобразуется в фибрин под влиянием тромбопластинов тканей. Фибрин может обнаруживаться микроскопически в экссудате в виде розовых нитей или пучков. Макроскопически фибрин наиболее хорошо виден на воспаленной серозной оболочке, поверхность которой изменяется от нормальной блестящей до шероховатой, желтоватой, покрытой пленкой и коагулированными белками.
Экссудацию необходимо отличать от трансудации Трансудация - это процесс увеличенного перехода жидкости в ткани через сосуды с нормальной проницаемостью. Сила, под влиянием которой происходит переход жидкости из кровотока в ткани, обусловлена увеличением гидростатического давления или уменьшением осмотического давления коллоидов плазмы. Трансудат имеет состав, аналогичный составу ультрафильтрата плазмы. В клинической практике идентификация отечной жидкости (трансудат или экссудат) имеет большую диагностическую ценность, так как она обеспечивает определение причины нарушений, например, при исследовании перитонеальной жидкости (при асците).
Экссудация обеспечивает снижение активности повреждающего агента путем:
Разведения его; увеличения оттока лимфы; наводнения плазмой, содержащей многочисленные защитные белки типа иммуноглобулинов и комплемента.
Увеличение лимфатического дренажа способствует переносу повреждающих агентов в регионарные лимфатические узлы, облегчая таким образом защитный иммунный ответ. Иногда при заражении вирулентными микроорганизмами этот механизм может стать причиной их распространения и возникновения лимфангита и лимфаденита.
Клеточные реакции:
Типы вовлеченных клеток: острое воспаление характеризуется активной эмиграцией воспалительных клеток из крови в область повреждения. Нейтрофилы (полиморфноядерные лейкоциты) доминируют в ранней стадии (в первые 24 часа). После первых 24-48 часов в очаге воспаления появляются фагоцитирующие клетки макрофагальной системы и иммунологически активные клетки типа лимфоцитов и плазматических клеток. Однако нейтрофилы остаются преобладающим типом клеток в течение нескольких дней.
Краевое стояние нейтрофилов: в нормальном кровеносном сосуде клеточные элементы сосредоточены в центральном осевом потоке, отделяясь от эндотелиальной поверхности зоной плазмы (рис. 2). Это разделение зависит от нормального тока крови, которое возникает под действием физических законов, влияние которых приводит к накоплению самых тяжелых клеточных частиц в центре сосуда. Так как скорость кровотока в расширенных сосудах при остром воспалении уменьшена, распределение клеточных элементов нарушается.
Рис. 2. Изменения в микроциркуляции при воспалении
Капилляры при воспалении расширены, эндотелиальные клетки набухшие, наблюдается образование монетных столбиков из эритроцитов и маргинация и эмиграция нейтрофилов
Эритроциты формируют большие агрегаты ("монетный столбик" из эритроцитов) (так называемый "слажд"-феномен).
Лейкоциты перемещаются к периферии и вступают в контакт с эндотелием (маргинация, краевое стояние), на котором многие из них адгезируются. Это происходит в результате увеличения экспрессии (появления на поверхности клеток) различных молекул адгезии клеток (САМ, cell adhesion molecules) на лейкоцитах и эндотелиальных клетках. Например, экспрессия бета 2 интегринов (комплекс CD11-CD18), которые включают в себя лейкоцитарный функциональный антиген-1 (LFA-1, leukocyte function antigen-1), увеличивается из-за влияния таких хемотаксических факторов как C5a ("анафилатоксин") комплемента, и лейкотриена В4. Синтез комплементарных CAM-молекул на эндотелиальных клетках аналогично регулируется действиями интерлейкина-1 (IL-1) и TNF (фактор некроза опухоли (tumor necrosis factor), который выявляется и вне опухолей); они включают ICAM 1, ICAM 2 и ELAM-1 (эндотелиальная молекула адгезии лейкоцитов, endothelial leukocyte adhesion molecule).
Эмиграция нейтрофилов: адзегированные нейтрофилы активно покидают кровеносные сосуды через межклеточные щели и проходят через базальную мембрану, попадая в интерстициальное пространство (эмиграция). Проникновение через стенку сосуда длится 2-10 минут; в интерстициальной ткани нейтрофилы двигаются со скоростью до 20 мкм/мин.
Хемотаксические факторы: активная эмиграция нейтрофилов и направление движения зависят от хемотаксических факторов. Факторы комплемента C3a и C5a (образующие в комплексе анафилатоксин) Ц мощные хемотаксические агенты для нейтрофилов и макрофагов, как и лейкотриен ЛТB4. Взаимодействие между рецепторами на поверхности нейтрофилов и этими "хемотаксинами" увеличивает подвижность нейтрофилов (путем увеличения притока ионов Ca2+ в клетку, который стимулирует сокращение актина) и активирует дегрануляцию. Различные цитокины оказывают активирующую роль в процессах развития иммунного ответа.
Эритроциты попадают в воспаленную область пассивно, в отличие от активного процесса эмиграции лейкоцитов. Они выталкиваются из сосудов гидростатическим давлением через расширенные межклеточные щели вслед за эмигрирующими лейкоцитами (диапедез). При тяжелых повреждениях, связанных с нарушением микроциркуляции, в очаг воспаления может попадать большое количество эритроцитов (геморрагическое воспаление).
Фагоцитоз имеет следующие фазы (рис. 3):
Распознавание первым этапом фагоцитоза является распознавание повреждающего агента фагоцитарной клеткой, которое происходит или непосредственно (при распознавании больших, инертных частиц), или после того, как агент покрывается иммуноглобулинами или факторами комплемента (C3b) (опсонизация). Облегченный опсонином фагоцитоз механизм, участвующий в иммунном фагоцитозе микроорганизмов. IgG и C3b эффективные опсонины. Иммуноглобулин, который обладает специфической реактивностью по отношению к повреждающему агенту (специфическое антитело) наиболее эффективный опсонин. C3b образуется непосредственно в очаге воспаления путем активации системы комплемента. На ранних стадиях острого воспаления, прежде чем развивается иммунный ответ, доминирует неиммунный фагоцитоз, но по мере развития иммунного ответа он замещается более эффективным иммунным фагоцитозом.
Поглощение после распознавания нейтрофилом или макрофагом чужеродная частица поглощается фагоцитарной клеткой, в которой формируется ограниченная мембраной вакуоль, названная фагосомой, которая при слиянии с лизосомами образует фаголизосому.
Разрушение микроорганизмов когда повреждающим агентом является микроорганизм, он должен быть убит, прежде чем произойдет гибель фагоцитирующей клетки. В процессе разрушения микроорганизмов участвуют несколько механизмов:
гуморальный иммунитет;
клеточный иммунитет;
неиммунные цитотоксические субстанции;
разрушение в фаголизосомах с помощью Н2О2, миелопероксидазы, лизоцима.
Рис. 3. Фагоцитоз нейтрофилами
Иммунный фагоцитоз (Б) намного эффективнее, чем неспецифичный (А). Нейтрофилы имеют на своей поверхности рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулинов и факторов комплемента. Макрофаги обладают такими же способностями.
11.Воспаление. Пролиферация.
Воспаление — комплексная местная сосудисто-мезенхимальная реакция на повреждение ткани, вызванное действием различного рода areнтов. Эта peaкция напpавлена на уничтожение агента, вызвавшего повреждение, и на восстановление поврежденной ткани.
Воспалительная реакция определяет и последователь но развивающиеся фазы: 1) повреждения, или альтерации, 2) экс судации, 3) пролиферации и дифференцировки клеток.
Схема 16. Клеточные системы защиты и кинетика воспалительной реакции
ПРОЛИФЕРАЦИЯ
Пролиферация (размножение) клеток является завершающей фазой воспаления. В очаге воспаления наблюдается пролиферация камбиальных клеток соединительной ткани, В- и Т-лимфоцитов, моноцитов, а также клеток местной ткани, в которой разворачивается процесс воспаления мезотелиальных, эпителиальных клеток. Параллельно наблюдается клеточная дифференцировка и трансформация. В-лимфоциты дают начало образованию плазматических клеток, моноциты - гистиоцитам и макрофагам. Макрофаги могут быть источником образования эпителиоидных и гигантских клеток (клетки инородных тел и клетки типа Пирогова-Лангханса).
Камбиальные клетки соединительной ткани в дальнейшем могут дифференцироваться в фибробласты, продуцирующие белок коллаген и гликозаминогликаны. Вследствие этого очень часто в исходе воспаления разрастается волокнистая соединительная ткань.
12 и 13
ЭКССУДАТИВНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ
• Экссудативное воспаление характеризуется преобладанием второй, экссудативной, фазы воспаления. Как известно, эта фаза возникает в разные сроки вслед за повреждением клеток и тканей и обусловлена выделением медиаторов воспаления. В зависи мости от степени повреждения стенки капилляров и венул и ин тенсивности действия медиаторов характер образующегося экс судата может быть разным. При легком повреждении сосудов в очаг воспаления просачиваются только низкомолекулярные аль бумины, при более тяжелом повреждении в экссудате появляют ся крупномолекулярные глобулины и, наконец, наиболее круп ные молекулы фибриногена, превращающиеся в ткани в фибрин. В состав экссудата входят также клетки крови, эмигрирующие через сосудистую стенку, и клеточные элементы поврежден ной ткани. Таким образом, состав экссудата может быть раз личным.
Классификация. Классификация экссудативного воспаления учитывает два фактора: характер экссудата и локализацию про цесса. В зависимости от характера экссудата выделя ют серозное, фибринозное, гнойное, гнилостное, геморрагиче ское, смешанное воспаление (схема 20). Особенность локали зации процесса на слизистых оболочках определяет раз витие одного вида экссудативного воспаления — катарального.
Схема 20. Виды экссудативного воспаления
Серозное воспаление. Характеризуется образова нием экссудата, содержащего до 2 % белка, единичные поли морфно-ядерные лейкоциты (ПЯЛ) и слущенные эпителиальные клетки. Серозное воспаление развивается чаще всего в серозных полостях, слизистых оболочках, мягких мозговых оболочках, ко же, реже —- во внутренних органах.
Причины. Причины серозного воспаления разнообразны: ин фекционные агенты, термические и физические факторы, ауто интоксикация. Серозное воспаление в коже с образованием везикул является характерным признаком воспаления, вызванного вирусами семейства Herpesviridae (простой герпес, ветряная оспа).
Некоторые бактерии (микобактерия туберкулеза, менингококк, диплококк Френкеля, шигелла) также могут вызывать серозное воспаление. Термические, реже химические ожоги характеризу ются образованием в коже пузырей, заполненных серозным экс судатом.
Морфологическая характеристика. При воспалении серозных оболочек в серозных полостях скапливается мутноватая жид кость, бедная клеточными элементами, среди которых преобла дают спущенные мезотелиальные клетки и единичные ПЯЛ. Та кая же картина наблюдается в мягких мозговых оболочках, кото рые становятся утолщенными, набухшими. В печени серозный экссудат скапливается перисинусоидально, в миокарде — между мышечными волокнами, в почках — в просвете клубочковой капсулы. Серозное воспаление паренхиматозных органов сопро вождается дистрофией паренхиматозных клеток. Серозное вос паление кожи характеризуется скоплением выпота в толще эпи дермиса, иногда экссудат накапливается под эпидермисом, отсла ивая его от дермы с образованием крупных пузырей (например, при ожогах). При серозном воспалении всегда наблюдается пол нокровие сосудов. Серозный экссудат способствует удалению из пораженных тканей возбудителей и токсинов.
Исход. Обычно благоприятный. Экссудат хорошо рассасыва ется. Скопление серозного экссудата в паренхиматозных органах вызывает гипоксию тканей, что может стимулировать пролифе рацию фибробластов с развитием диффузного склероза.
Значение. Серозный экссудат в мозговых оболочках может привести к нарушению оттока цереброспинальной жидкости (ликвора) и отеку мозга, выпот в перикарде затрудняет работу серд ца, а серозное воспаление паренхимы легкого может привести к острой дыхательной недостаточности.
Фибринозное воспаление. Для него характерен экссудат, богатый фибриногеном, превращающимся в поражен ной ткани в фибрин. Этому способствует высвобождение ткане вого тромбопластина. Кроме фибрина, в составе экссудата обна руживаются также ПЯЛ и элементы некротизированных тканей. Фибринозное воспаление чаще локализуется на серозных и сли зистых оболочках.
Причины. Причины фибринозного воспаления разнообраз ны — бактерии, вирусы, химические вещества экзогенного и эн догенного происхождения. Среди бактериальных агентов разви тию фибринозного воспаления наиболее способствуют дифте рийная коринебактерия, шигелла, микобактерия туберкулеза. Фибринозное воспаление может вызываться также диплококка ми Френкеля, пневмококками, стрептококками и стафилококка ми, некоторыми вирусами. Типично развитие фибринозного вос паления при аутоинтоксикации (уремия). Развитие фибринозного
воспаления определяется резким повышением проницаемости сосудистой стенки, что может быть обусловлено, с одной сторо ны, особенностями бактериальных токсинов (например, вазопа-ралитическое действие экзотоксина дифтерийной коринебактерии), с другой — гиперергической реакцией организма.
Морфологическая характеристика. На поверхности слизи стой или серозной оболочки появляется светло-серая пленка. В зависимости от вида эпителия и глубины некроза пленка может быть рыхло или прочно связана с подлежащими тканями, в связи с чем выделяют две разновидности фибринозного воспаления: крупозное и дифтеритическое.
Крупозное воспаление чаще развивается на одно слойном эпителии слизистой или серозной оболочки, имеющем плотную соединительнотканную основу. При этом фибринозная пленка тонкая, легко снимающаяся. При отделении такой пленки образуются поверхностные дефекты. Слизистая оболочка набух шая, тусклая, иногда кажется, что она как бы посыпана опилка ми. Серозная оболочка тусклая, покрыта серыми нитями фибри на, напоминающими волосяной покров. Например, фибринозное воспаление перикарда издавна образно называют волосатым сердцем. Фибринозное воспаление в легком с образованием кру позного экссудата в альвеолах доли легкого называют крупозной пневмонией.
Дифтеритическое воспаление развивается в органах, покрытых многослойным плоским эпителием или одно слойным эпителием с рыхлой соединительнотканной основой, способствующей развитию глубокого некроза ткани. В таких случаях фибринозная пленка толстая, трудно снимающаяся, при ее отторжении возникает глубокий дефект ткани. Дифтеритическое воспаление возникает на стенках зева, на слизистой оболоч ке матки, влагалища, мочевого пузыря, желудка и кишечника, в ранах.
Исход. На слизистых и серозных оболочках исход фибриноз ного воспаления неодинаков. На слизистых оболочках пленки фибрина отторгаются с образованием язв — поверхностных при крупозном воспалении и глубоких при дифтеритическом. По верхностные язвы обычно регенерируют полностью, при зажив лении глубоких язв образуются рубцы. В легком при крупозной пневмонии экссудат расплавляется протеолитическими фермен тами нейтрофилов и рассасывается макрофагами. При недоста точной протеолитической функции нейтрофилов на месте экссу дата появляется соединительная ткань (происходит организация экссудата), при чрезмерной активности нейтрофилов возможно Развитие абсцесса и гангрены легкого. На серозных оболочках Фибринозный экссудат может расплавляться, но чаще он подвер гается организации с образованием спаек между серозными листками. Может произойти полное зарастание серозной полости — облитерация.
Значение. Значение фибринозного воспаления во многом оп ределяется его разновидностью. Например, при дифтерии зева фибринозная пленка, содержащая возбудителей, плотно связана с подлежащими тканями (дифтеритическое воспаление), при этом развивается тяжелая интоксикация организма токсинами коринебактерий и продуктами распада некротизированных тка ней. При дифтерии трахеи интоксикация выражена незначитель но, однако легко отторгающиеся пленки закрывают просвет верхних дыхательных путей, что приводит к асфиксии (истинный круп).
Гнойное воспаление. Развивается при преобладании в экссудате нейтрофилов. Гной представляет собой густую сливкообразную массу желто-зеленого цвета с характерным запахом. Гнойный экссудат богат белками (в основном это глобулины). Форменные элементы в гнойном экссудате составляют 17—29 %; это живые и погибающие нейтрофилы, немногочисленные лим фоциты и макрофаги. Нейтрофилы погибают через 8—12 ч пос ле попадания в очаг воспаления, такие распадающиеся клетки на зывают гнойными тельцами. Кроме того, в экссудате можно уви деть элементы разрушенных тканей, а также колонии микроор ганизмов. Гнойный экссудат содержит большое количество фер ментов, в первую очередь нейтральных протеиназ (эластаза, катепсин G и коллагеназы), выделяющихся из лизосом распадаю щихся нейтрофилов. Протеиназы нейтрофилов вызывают рас плавление собственных тканей организма (гистолиз), усиливают проницаемость сосудов, способствуют образованию хемотаксических веществ и усиливают фагоцитоз. Гной обладает бактери цидными свойствами. Неферментные катионные белки, содер жащиеся в специфических гранулах нейтрофилов, адсорбируют ся на мембране бактериальной клетки, в результате чего насту пает гибель микроорганизма, который затем лизируется лизосомными протеиназами.
Причины. Гнойное воспаление вызывают гноеродные бакте рии: стафилококки, стрептококки, гонококки, менингококки, ди плококк Френкеля, брюшнотифозная палочка и др. Асептиче ское гнойное воспаление возможно при попадании в ткани неко торых химических агентов (скипидар, керосин, отравляющие ве щества).
Морфологическая характеристика. Гнойное воспаление мо жет возникнуть в любых органах и тканях. Основными формами гнойного воспаления являются абсцесс, флегмона, эмпиема.
Абсцесс — очаговое гнойное воспаление, характеризую щееся расплавлением ткани с образованием полости, заполнен ной гноем. Вокруг абсцесса формируется вал грануляционной
ткани, через многочисленные капилляры которой в полость абс цесса поступают лейкоциты и частично удаляются продукты рас пада. Оболочку абсцесса, продуцирующую гной, называют пиогенной мембраной. При длительном течении воспаления грануля ционная ткань, образующая пиогенную мембрану, созревает, и в мембране образуются два слоя: внутренний, состоящий из грану ляций, и наружный, представленный зрелой волокнистой соеди нительной тканью.
Флегмона — гнойное разлитое воспаление, при котором гнойный экссудат диффузно распространяется в ткани, расслаи вая и лизируя тканевые элементы. Обычно флегмона развивает ся в тканях, где есть условия для легкого распространения гноя — в жировой клетчатке, в области сухожилий, фасций, по ходу со судисто-нервных пучков и т.д. Диффузное гнойное воспаление может наблюдаться также в паренхиматозных органах. При об разовании флегмоны, кроме анатомических особенностей, важ ную роль играют патогенность возбудителя и состояние защит ных систем организма.
Различают мягкую и твердую флегмону. Мягкая флегмона характеризуется отсутствием видимых очагов некроза в тканях, при твердой флегмоне в тканях образуются очаги коагуляционного некроза, которые не подвергаются расплавлению, а посте пенно отторгаются. Флегмону жировой клетчатки называют целлюлитом, она отличается безграничным распространением.
Эмпиема — гнойное воспаление полых органов или поло стей тела со скоплением в них гноя. В полостях тела эмпиема мо жет образоваться при наличии гнойных очагов в соседних орга нах (например, эмпиема плевры при абсцессе легкого). Эмпиема полых органов развивается при нарушении оттока гноя при гной ном воспалении (эмпиема желчного пузыря, червеобразного от ростка, сустава и т.д.). При длительном течении эмпиемы слизи стые, серозные или синовиальные оболочки некротизируются, на их месте развивается грануляционная ткань, в результате со зревания которой образуются спайки или облитерация полостей.
Течение. Гнойное воспаление бывает острым и хроническим. Острое гнойное воспаление имеет тенденцию к распростране нию. Отграничение абсцесса от окружающих тканей редко быва ет достаточно хорошим, может происходить прогрессирующее расплавление окружающих тканей. Абсцесс обычно оканчивает ся спонтанным опорожнением гноя во внешнюю среду или в со седние полости. Если сообщение абсцесса с полостью недоста точное и его стенки не спадаются, образуется свищ — канал, выстланный грануляционной тканью или эпителием, соединяю щий полость абсцесса с полым органом или поверхностью тела. В некоторых случаях гной распространяется под влиянием силы Тяжести по ходу мышечно-сухожильных влагалищ, нервно-сосудистых пучков, жировых прослоек в нижележащие отделы и об разует там скопления — натечники. Такие скопления гноя обычно не сопровождаются заметной гиперемией, чувством жа ра и болью, в связи с чем их называют также холодными абсцессами. Обширные затеки гноя вызывают резкую ин токсикацию и приводят к истощению организма. При хрониче ском гнойном воспалении изменяется клеточный состав экссуда та и воспалительного инфильтрата. В гное наряду с нейтрофильными лейкоцитами появляется относительно большое количест во лимфоцитов и макрофагов, в окружающей ткани преобладает инфильтрация клетками лимфоидного ряда.
Исходы и осложнения. Как исходы, так и осложнения гнойно го воспаления зависят от множества факторов: вирулентности микроорганизмов, состояния защитных сил организма, распро страненности воспаления. При спонтанном или хирургическом опорожнении абсцесса его полость спадается и заполняется гра нуляционной тканью, которая созревает с образованием рубца. Реже абсцесс инкапсулируется, гной сгущается и может подверг нуться петрификации. При флегмоне заживление начинается с отграничения процесса с последующим образованием грубого рубца. При неблагоприятном течении гнойное воспаление может распространяться на кровеносные и лимфатические сосуды, при этом возможны кровотечение и генерализация инфекции с раз витием сепсиса. При тромбозе пораженных сосудов может раз виться некроз пораженных тканей, в случае их контакта с внеш ней средой говорят о вторичной гангрене. Длительно текущее хроническое гнойное воспаление часто ведет к развитию амилоидоза.
Значение. Значение гнойного воспаления очень велико, так как оно лежит в основе многих заболеваний и их осложнений. Значение гнойного воспаления определяется главным образом способностью гноя к расплавлению тканей, что делает возмож ным распространение процесса контактным, лимфогенным и ге матогенным путем.
Гнилостное воспаление. Развивается при попада нии в очаг воспаления гнилостных микроорганизмов.
Причины. Гнилостное воспаление вызывается группой клостридий, возбудителей анаэробной инфекции — C.perfringens, C.novyi, C.septicum. В развитии воспаления обычно принимает участие несколько видов клостридий в сочетании с аэробными бактериями (стафилококками, стрептококками). Анаэробные бактерии образуют масляную и уксусную кислоты, СО2, серово дород и аммиак, что придает экссудату характерный гнилостный (ихорозный) запах. В организм человека клостридий попадают, как правило, с землей, где много самих бактерий и их спор, поэ тому чаще всего гнилостное воспаление развивается в ранах, осо бенно при массовых ранениях и травмах (войны, катастрофы).
Морфологическая характеристика. Гнилостное воспаление развивается чаще всего в ранах с обширным размозжением тка ни, с нарушенными условиями кровоснабжения. Возникающее при этом воспаление называют анаэробной гангреной. Рана при анаэробной гангрене имеет характерный вид: края ее синюшные, наблюдается студневидный отек клетчатки. Клетчатка и блед ные, местами некротизированные мышцы выбухают из раны. При ощупывании в тканях определяется крепитация, рана издает неприятный запах. Микроскопически вначале определяется се розное или серозно-геморрагическое воспаление, которое сменя ется распространенными некротическими изменениями. Нейтрофилы, попадающие в очаг воспаления, быстро погибают. Появ ление достаточно большого количества лейкоцитов является прогностически благоприятным признаком, свидетельствует о затухании процесса.
Исход. Обычно неблагоприятный, что связано с массивостью поражения и снижением резистентности макроорганизма. Выз доровление возможно при активной антибиотикотерапии в соче тании с хирургическим лечением.
Значение. Определяется преобладанием анаэробной гангре ны при массовых ранениях и выраженностью интоксикации. Гни лостное воспаление в виде спорадических случаев может разви ваться, например, в матке после криминального аборта, в тол стой кишке у новорожденных (так называемый некротический колит новорожденных).
Геморрагическое воспаление. Характеризуется преобладанием в экссудате эритроцитов. В развитии этого вида воспаления основное значение принадлежит резкому повыше нию проницаемости микрососудов, а также отрицательному хе мотаксису нейтрофилов.
Причины. Геморрагическое воспаление характерно для неко торых тяжелых инфекционных заболеваний — чумы, сибирской язвы, натуральной оспы. При этих заболеваниях в экссудате с са мого начала преобладают эритроциты. Геморрагическое воспа ление при многих инфекциях может являться компонентом сме шанного воспаления.
Морфологическая характеристика. Макроскопически участ ки геморрагического воспаления напоминают кровоизлияния. Микроскопически в очаге воспаления определяются большое ко личество эритроцитов, единичные нейтрофилы и макрофаги. Ха рактерно значительное повреждение тканей. Геморрагическое воспаление бывает иногда трудно отличить от кровоизлияния, например, при кровоизлиянии в полость абсцесса из аррозированного сосуда.
Исход. Исход геморрагического воспаления зависит от вы звавшей его причины, часто неблагоприятный.
Значение. Определяется высокой патогенностью возбудите лей, обычно вызывающих геморрагическое воспаление.
Смешанное воспаление. Наблюдается в случаях, когда к одному виду экссудата присоединяется другой. В резуль тате возникают серозно-гнойное, серозно-фибринозное, гнойно-геморрагическое и другие виды воспаления.
Причины. Изменение состава экссудата закономерно наблю дается в ходе воспаления: для начала воспалительного процесса характерно образование серозного экссудата, позже в экссудате появляются фибрин, лейкоциты, эритроциты. Происходит также смена качественного состава лейкоцитов; первыми в очаге воспа ления появляются нейтрофилы, на смену им приходят моноциты и позднее — лимфоциты. Кроме того, в случае присоединения новой инфекции к уже текущему воспалению нередко изменяет ся характер экссудата. Например, при присоединении бактери альной инфекции к вирусной респираторной инфекции на слизи стых оболочках образуется смешанный, чаще слизисто-гнойный экссудат. И, наконец, присоединение геморрагического воспале ния с образованием серозно-геморрагического, фибринозно-геморрагического экссудата может возникать при изменении реак тивности организма и является прогностически неблагоприят ным признаком.
Морфологическая характеристика. Определяется сочетанием изменений, характерных для различных видов экссудативного воспаления.
Исходы, значение смешанного воспаления различны. В одних случаях развитие смешанного воспаления свидетельствует о бла гоприятном течении процесса. В других случаях появление сме шанного экссудата свидетельствует о присоединении вторичной инфекции или о снижении резистентности организма.
Катаральное воспаление. Развивается на слизи стых оболочках и характеризуется обильным выделением экссу дата, стекающего с поверхности слизистой, откуда и название этого вида воспаления (греч. katarrheo — стекаю). Отличитель ной особенностью катарального воспаления является примесь слизи к любому экссудату (серозному, гнойному, геморрагиче скому). Следует отметить, что секреция слизи является физиоло гической защитной реакцией, которая усиливается в условиях воспаления.
Причины. Крайне многообразны: бактериальные и вирусные инфекции, аллергические реакции на инфекционные и неинфек ционные агенты (аллергический ринит), действие химических и термических факторов, эндогенные токсины (уремический катаральный колит и гастрит).
Морфологическая характеристика. Слизистая оболочка отечная, полнокровная, с поверхности ее стекает экссудат. Характер экссудата может быть различным (серозным, слизистым, гнойным), но обязательным компонентом его является слизь, вследствие чего экссудат принимает вид тягучей, вязкой массы. При микроскопическом исследовании в экссудате определяются лейкоциты, слущенные клетки покровного эпителия и слизистых желез. Сама слизистая оболочка имеет признаки отека, гипере мии, инфильтрирована лейкоцитами, плазматическими клетка ми, в эпителии много бокаловидных клеток.
Течение катарального воспаления может быть острым и хро ническим. Острое катаральное воспаление характерно для ряда инфекций, особенно для острых респираторных вирусных инфек ций, при этом наблюдается смена видов катара — серозный ка тар обычно сменяется слизистым, затем — гнойным, реже — гнойно-геморрагическим. Хроническое катаральное воспаление может встречаться как при инфекционных (хронический гной ный катаральный бронхит), так и при неинфекционных (хрони ческий катаральный гастрит) заболеваниях. Хроническое воспа ление в слизистой оболочке нередко сопровождается нарушени ем регенерации эпителиальных клеток с развитием атрофии или гипертрофии. В первом случае оболочка становится гладкой и тонкой, во втором утолщается, поверхность ее становится неров ной, может выбухать в просвет органа в виде полипов.
Исход. Острые катаральные воспаления продолжаются 2— 3 нед и обычно заканчиваются полным выздоровлением. Хрони ческое катаральное воспаление опасно развитием атрофии или гипертрофии слизистой оболочки.
Значение. Неоднозначно в связи с многообразием причин, его вызывающих.
14.
ПРОДУКТИВНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ
• Продуктивное, или пролиферативное, воспаление характе ризуется преобладанием пролиферации клеточных элементов. Главными признаками продуктивного воспаления являются: ин фильтрация мононуклеарами, особенно макрофагами, лимфоци тами и плазматическими клетками, пролиферация фибробластов, во многих случаях — нарастающий фиброз и выраженная в той или иной степени деструкция (альтерация) ткани. При этом Процессы экссудации также имеют место, но они отходят на второй план.
Этиология. Причины продуктивного воспаления разнообраз ны — биологические факторы (вирусы, риккетсии, бактерии, грибы, паразиты), физические и химиче ские факторы (чаще имеет место пролонгированная экс позиция неповреждающими, но потенциально токсичными суб станциями типа асбеста, оксида кремния (IV) и т.п.; инородные тела и др.)» иммунные реакции, в частности такие, кото рые возникают, например, против собственных тканей при ауто иммунных болезнях. Иногда непосредственно этиологический фактор вызывает продуктивную реакцию, что особенно типично для вирусов и риккетсии. Учитывая часто наблюдаемую персистенцию этиологического фактора, основными особенностями продуктивного воспаления считают длительное воздействие па тогенного раздражителя и хроническое течение (только в редких случаях оно протекает остро). Длительная антигенная стимуля ция, развивающаяся зачастую на фоне измененной реактивности организма, приводит к развитию реакций гиперчувствитель ности.
Для продуктивного воспаления характерны пролиферация клеток гематогенного и гистиогенного происхождения, дифференцировка их и клеточные трансформации (схема 21). В очагах продуктивного воспаления отмечается выраженная пролифера ция моноцитов. Моноциты начинают эмигрировать относи тельно рано и в пределах 48 ч становятся преобладающими. Дос тигнув экстраваскулярных тканей, моноциты трансформируются в макрофаги. Появление макрофагов осуществляется тре мя механизмами. Во-первых, из циркулирующей крови. Это наи более важный источник. Стимулом для появления моноцитов служат фибриноген, пептиды, катионные белки нейтрофилов, лимфокины, некоторые факторы роста (трансформирующий фактор роста, тромбоцитарный фактор роста), а также фрагмен ты разрушающегося коллагена и фибронектин. Каждый из них играет роль при определенных обстоятельствах. Например, лим фокины появляются во время иммунных реакций типа ГЗТ. Во-вторых, местная пролиферация — путем митотического деления макрофагов после эмиграции их из крови. В-третьих, пролонги рованное выживание ("бессмертные клетки") и иммобилизация макрофагов в зоне воспаления. Этот вариант типичен для медленных вирусных инфекций или в случаях отложения малото ксичных веществ типа инертных липидов, угольной пыли.
Макрофаг является центральной фигурой при продуктивном воспалении благодаря большому количеству биологически ак тивных продуктов, которые он может производить. Одни из этих продуктов токсичны по отношению к тканям (например, метабо литы кислорода, протеазы), другие вызывают приток клеток иных типов (лимфоцитов, нейтрофилов, фибробластов), каждая из которых вносит свою лепту в широкую палитру изменений при хроническом воспалении, для которого характерны прогрес сирующее повреждение тканей и последующие функциональные Нарушения.
Макрофаг — основной представитель системы моноцитарных фагоцитов (СМФ), его нередко называют профессиональным фагоцитом, так как основной его функцией является эндоцитоз, а еще точнее, фагоцитоз. Для осуществления этой функции на поверхности макрофага имеются десятки специфических рецеп торов, в частности развитая и сложная система Fc-рецепторов к различным иммуноглобулинам, лектиноподобные рецепторы для захвата бактерий, грибов и т.д.
Фагоцитоз — характерная черта продуктивного воспаления, однако он далеко не всегда завершается полным переваривани ем чужеродного агента. Во многих случаях живые агенты, об ладая защитными механизмами, выживают внутри макрофа гов (эндоцитобиоз), и процесс приобретает хронический харак тер.
Являясь самой распространенной клеткой среди других кле ток воспалительного инфильтрата, макрофаг в то же время зани мает ключевую позицию в клеточных кооперациях при продук тивном воспалении (схема 22). Важнейшими продуктами секре ции макрофагов являются цитокины (ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-а), с помощью которых осуществляются прежде все го активация лимфоцитов и межклеточные взаимоотношения, и факторы роста (ФРФ, ТцФР, КСФ, ТФР), стимулирую щие клеточную пролиферацию, в частности, Т- и В-лимфоцитов, эндотелиоцитов, тромбоцитов и клеток-предшественников миелоидного ряда в костном мозге. Влияние на эндотелий заключа ется в том, что, с одной стороны, происходит его пролиферация, с другой — усиливается адгезия тромбоцитов. Кроме того, к сек реторным продуктам макрофага относится огромное количество ферментов (кислые фосфатазы — гидролазы, липазы; эстераза, нейтральные протеазы — эластаза, коллагеназа и др.), ре активные метаболиты кислорода (пероксид во дорода, супероксидный анион-радикал), биоактивные л-и -п и д ы , например производные арахидоновой кислоты (простаг-ландины, лейкотриены, ФАТ), фибронектин, цАМФ, оксид азота (II) и др.
Схема 21. Пролиферация, дифференцировка, трансформация клеток в очаге воспаления
Схема 22. Взаимоотношение макрофага с клетками в очаге воспаления
Клеточные кооперации, т.е. взаимодействие макрофага и дру гих клеток воспалительного инфильтрата между собой, с одной стороны, и взаимодействие клеток с волокнистыми структурами и различными компонентами экстрацеллюлярного матрикса, с другой, осуществляются с помощью комплекса интегриновых рецепторов. Например, кооперация макрофаг —■ лимфоцит осуществляется с помощью интрацеллюлярных адгезивных молекул (ICAM-1). При этом в межклеточных коопера тивных взаимоотношениях важную роль играют антигены гистосовместимости (система HLA): они выступают в качестве марке ров, осуществляющих антигенное считывание, а также выполняют роль универсальных рецепторов, представляющих чужерод ные антигены.
Другими часто встречающимися клетками, помимо макрофа га, при продуктивном воспалении являются лимфоциты, плазма тические клетки, эозинофилы и тучные клетки.
Плазматические клетки секретируют антитела, направленные либо против персистирующих антигенов в зоне воспаления, либо против поврежденных компонентов ткани. В ряде случаев плазматические клетки превращаются в гомоген ные шаровидные образования, которые называют гиалиновыми шарами, или тельцами Русселя.
Лимфоциты мобилизуются как в антительных, так и в клеточных иммунных реакциях. Однако при неиммунном воспа лении лимфоциты встречаются также очень часто, и причина этого явления до сих пор является загадкой для морфологов. При иммунном воспалении лимфоциты активируются, контактируя с антигенами. Активированные лимфоциты вырабатывают лимфокины — главные стимуляторы моноцитов и макрофагов, и 7-интерферон, который способствует активации и дифференцировке макрофагов. В то же время активированные макрофаги выделяют монокины (ИЛ-1), которые в свою очередь влияют на функцию Т- и В-лимфоцитов.
Эозинофилы преобладают в клеточных инфильтратах прежде всего при паразитарных инфекциях, т.е. в случаях иммун ных реакций, связанных с IgE. Эозинофилы относят к хемотаксическим агентам, привлекающим главным образом тучные клетки, гранулы которых содержат главный базовый проте ин, очень токсичный для паразитов. Эозинофилы, хотя и являют ся главными при паразитарных инфекциях, вносят свой вклад в повреждение тканей при состояниях гиперчувствительности.
Нейтрофильные лейкоциты обычно являются ключевым признаком экссудативного воспаления, однако в ряде случаев довольно четко "уживаются"признаки хронического продуктивного и острого (экссудативного) воспаления. Это на блюдают, например, при актиномикозе, при активном хрониче ском гастрите.
Но наиболее значимым для течения и исхода продуктивного воспаления оказывается влияние макрофага (ФРФ, ИЛ-1, ФНО-а) вместе с тромбоцитами (ТцФР, ТФР-) и Т-лимфоцитами ФНО-а) на фибробласты. Медиаторы этих трех эффекторных клеток усиливают пролиферацию и метаболизм фибробластов и тем самым индуцируют синтез коллагена. Таким обра зом, еще одной существенной особенностью продуктивного вос паления является развитие склероза в исходе воспаления. Меха низм, который приводит к воспроизводству и распространенной пролиферации фибробластов, к сосудистой пролиферации, нако плению коллагена и фиброзу при хроническом продуктивном воспалении, аналогичен тому, который возникает при заживле нии ран (см. лекцию 16 "Воспаление, регенерация и дисрегенерация").
Выделяют следующие виды продуктивного воспаления: 1) интерстициальное (межуточное); 2) гранулематозное; 3) воспале ние с образованием полипов и остроконечных кондилом.