Клиническая патофизиология - Коллектив авторов

6.1. Этиология

В патофизиологии воспаления все повреждающие (флогогенные) факторы принято делить на внешние (экзогенные) и внутренние (эндогенные).

Экзогенные факторы . Некробиотические изменения тканей и клеток под влиянием физико-химических факторов – механических и термических воздействий, лучевой энергии (рентгеновские, радиоактивные, ультрафиолетовые лучи).

Инвазия чужеродных микроорганизмов или антигенов, иммуногенов во внутреннюю среду. Развитие воспалительного процесса может быть следствием инфицирования организма не только патогенной микрофлорой, но и вирусами, простейшими, а также возникать на фоне активации условно патогенной микрофлоры при снижении специфических иммунологических механизмов защиты и резистентности организма. В развитии острого и хронического воспалительного процесса большую роль играет группа неклостридиальных анаэробных бактерий, которые не образуют спор и являются представителями нормальной аутофлоры человека. Частота выявления анаэробов при острых гнойных заболеваниях колеблется от 40 до 95 % в зависимости от локализации и характера патологического процесса. Существенная роль в этиологии хирургических инфекций отводится облигатным неспорообразующим анаэробным бактериям. В ряде случаев этиологическими факторами инфекционного воспалительного процесса могут быть возбудители, вызывающие развитие особых видов раневой инфекции – клостридиальной (газовая гангрена), неклостридиальной анаэробной и гнилостной инфекции, сибирской язвы, столбняка, рожистого воспаления, актиномикоза, дифтерии, туберкулеза, сифилиса. Указанные возбудители резко изменяют течение воспалительного (раневого) процесса, придают специфику местным и общим проявлениям воспаления.

Эндогенные факторы. Малигнизация собственных клеток организма и реакция на опухоль.

Потеря иммунологической толерантности по отношению к клеткам собственного организма.

6.2. Патогенез

Воспаление – это системная защитная реакция, преследующая главную биологическую цель: уничтожение и элиминацию всего чужеродного. При достижении этой цели организм, прежде всего, решает следующие промежуточные задачи:

– локализация очага воспаления: очага инфекции, зоны некробиотических изменений тканей, клона злокачественных клеток;

– предотвращение развития системной аутоиммунной реакции.

Под чужеродным следует понимать не только инородные частицы или микроорганизмы, попавшие во внутреннюю среду, но и свои некробиотически измененные и переродившиеся клетки, представляющие собой «транзиторный орган внутренней секреции», функционирование которого имеет исключительно патогенное значение. Подвергшиеся цитолизу клетки приобретают свойство антигенной стимуляции системы иммунитета. Изменения наружной клеточной мембраны некробиотически измененных клеток приводит к активации на них системы комплемента по альтернативному пути. Активация системы комплемента вызывает воспаление. Переродившиеся малигнизированные клетки при взаимодействии с системой иммунитета вызывают ее антигенную стимуляцию. На их клеточной поверхности появляются антигены, к которым нет иммунологической толерантности. При извращении реакций иммунной системы нормальные антигены клеточных поверхностей приобретают свойство стимулировать систему иммунитета собственного организма. В результате на поверхности таких нормальных клеток образуются иммунные комплексы, что приводит к потере иммунной толерантности организма к поверхностным антигенам клеток, которые приобрели свойства чужеродности.

Из патогенетических механизмов воспаления кратко и схематично можно выделить несколько этапов, имеющих решающее значение и определяющих начало процесса, его динамику и исход:

– повреждение от действия флогогенного агента (первичная альтерация);

– выброс из клеток и образование биологически активных веществ (БАВ) – медиаторов воспаления, освобождение и активация лизосомальных ферментов, действующих на биологические макромолекулы (вторичная альтерация);

– нарушение микроциркуляции, повышение проницаемости стенки сосудов (экссудация);

– размножение клеток (пролиферация);

– ликвидация дефекта.

Таким образом, в зависимости от особенностей патологического процесса, преобладающего на определенном этапе воспаления, выделяют следующие его стадии.

Стадия альтерации (повреждения):

– первичная альтерация,

– вторичная альтерация.

Стадия экссудации и эмиграции.

Стадия пролиферации и репарации :

– пролиферация,

– завершение воспаления.

При первичной альтерации после воздействия флогогенного агента в клетках происходят структурные и метаболические изменения. Одни клетки гибнут, другие продолжают жить, третьи активируются и играют особую роль в дальнейшем. Первичная альтерация развивается в зоне действия патогенного фактора и характеризуется повреждением клеточных элементов ткани с последующим выбросом БАВ, лизосомальных гидролитических ферментов, высокоактивных продуктов протеолиза и липолиза, а также активацией комплемента. Диффузия указанных субстанций за пределы зоны первичной альтерации сопровождается развитием вторичной альтерации. Вторичная альтерация не зависит от непосредственного воздействия. Этиологический фактор явился пусковым механизмом процесса, а далее воспаление протекает по законам, свойственным конкретным тканям, органам и организму в целом.

Под влиянием альтерации освобождаются и активируются медиаторы воспаления – БАВ, которые синтезируются в клетках, плазме и тканевой жидкости организма. Медиаторы клеточного происхождения и плазмы крови тесно взаимосвязаны. Действие медиаторов опосредовано рецепторами на поверхности эффекторных клеток. Смена одних медиаторов другими во времени приводит к смене клеточных форм в зоне воспаления: от полиморфно-ядерного лейкоцитоза для фагоцитоза до фибробласта, активируемого цитокинами макрофага, – для репарации. Под влиянием БАВ, прежде всего, происходит активация лизосомальных ферментов, которые активируют другие ферменты, что приводит к ряду биохимических реакций. Так, протеолитические ферменты расщепляют белки, в результате чего образуются специфические вещества, вызывающие патологический эффект: одни из них повышают проницаемость сосудов, другие вызывают эмиграцию лейкоцитов, третьи – размножение клеток.

Кратко рассмотрим клетки воспаления или клеточные медиаторы.

Макрофаги . Активированные макрофаги синтезируют особое вещество, получившее название – интерлейкин (ИЛ-1). Оно выделяется в среду и распространяется по всему организму. Мишенями его являются миоциты, синовиоциты, гепатоциты, костные клетки, лимфоциты, нейроциты. Действие ИЛ-1 – стимулирующее. Оно также универсальное, так как срабатывает при любом воспалительном заболевании, причем в самом начале, и, таким образом, дает сигнал указанным органам включиться в воспалительный процесс. Есть основания полагать, что характерные для ранних этапов заболевания симптомы (головная боль, боль в мышцах и суставах, сонливость, лихорадка, лейкоцитоз, увеличение содержания белков, в том числе иммуноглобулинов) объясняются именно действием ИЛ-1.

В макрофагах синтезируется целый ряд БАВ:

– эстеразы, протеазы, антипротеазы;

– лизосомальные гидролазы (коллагеназа, эластаза, лизоцим и др.);

– монокины (фактор, стимулирующий рост фибробластов и др.);

– антиинфекционные агенты (интерферон, трансферрин и др.);

– компоненты комплемента (С1– С6);

– простагландины Е2, тромбоксан А2, лейкотриены.

Важнейшей функцией макрофагов является фагоцитоз.

Тучные клетки . Клеточными медиаторами воспаления являются вазоактивные амины и, в частности, гистамин, который содержится в тучных клетках в неактивной форме. В свободном состоянии он расширяет мелкие сосуды (капилляры, венулы) и увеличивает проницаемость их стенки. Гистамин вызывает спазм гладких мышц, повышает артериальное давление, увеличивает секрецию адреналина. Избыточное накопление гистамина в тканях и повышенное его содержание в крови играет определяющую роль в патогенезе таких заболеваний как перитонит, при шоке различной этиологии, при травмах, невралгии и ряде аллергических заболеваний, в образовании пептических язв в желудке и кишечнике.

Тканевые базофилы вырабатывают также гепарин, который препятствует образованию фибрина на внутренней оболочке капилляров, является антитоксическим и антиферментным веществом, блокирует на разных уровнях образование кининов. Есть данные, что токсическое действие гистамина проявляется тогда, когда в организме истощаются собственные запасы гепарина. Кроме прочего, гепарин, как известно, является антикоагулянтом прямого действия. Являясь ингибитором гистамина, гепарин может связывать его, уменьшая тем самым степень вызываемых последним реакций. Надо сказать, что помимо гепарина в крови имеются еще два фактора, снижающие активность гистамина: диаминооксидаза и глобулины крови («гистаминопектический эффект»).