Зміст

Вступ

1. Історія

2. Порушення мікроциркуляції

3. Запальні ексудати

4. Еміграція лейкоцитів периферичної крові у вогнище запалення

5. Фагоцитоз

6. Спеціалізовані функції нейтрофілів, моноцитів і еозинофілів при запаленні

7. Медіатори запалення

8. Кінець запалення

9. Біологічне значення запалення

Висновки

Список літератури

Вступ

Запалення являє собою часту форму патологічного процесу, що виникає при впливі на організм патологічного подразника.

Запальний процес є ведучою патогенетичною ланкою багатьох захворювань, а його локалізація в тім чи іншому органі нерідко визначає специфіку хвороби і її нозологічну форму.

Лікарю при діагностиці і лікуванні більшості захворювань приходиться зустрічатися із симптомокомплексом явищ, обумовлених запальним процесом, що або лежить в основі даного захворювання, або приєднується як вторинне явище. Протизапальні заходи часто є основним методом лікування дуже багатьох захворювань.

Тому у всій історії медицини зрозумілий глибокий інтерес до запального процесу, механізмам його виникнення, розвитку і завершення.

1. Історія

Клінічні ознаки запалення були вперше описані римським енциклопедистом Цельсом 2000 років тому. Він відносив до них червоність (rubor), припухлість тканини — пухлина (tumor), жар (calor) і біль (dolor). На початку нашої ери грецький лікар Гален доповнив ці чотири ознаки п'ятим — порушенням функції (functio laesa).

У довирховский період усі численні дослідження запалення проводилися шляхом візуальних спостережень, хоча і починалися спроби виділення різних його форм — катаральне, флегмонозне, гнійне, гостре, хронічне запалення (К.Рокитанський, 1846). Р.Вірхов у "целюлярній патології" (1858) зміг розкрити механізми кожного з класичних ознак запалення: червоність і жар зв'язані з запальною гіперемією, припухлість — зі скупченням у тканині ексудату, біль — з ушкодженням (альтерацією) тканини. Відстоюючи свою нутритивну (живильну) теорію запалення, Р.Вірхов протиставляє паренхіматозний тип запалення видільному (ексудативному).

Важливим етапом вивчення запалення в XIX столітті з'явилися дослідження Ю.Конгеймом (1878) судинного компонента запальної реакції, що дозволили висунути судинну теорію запалення. Підтвердженням цієї теорії послужило відкриття А.С.Шкляревським крайового стояння лейкоцитів і В.В.Подвисоцьким (1899) межендотеліальної міграції лейкоцитів у вогнищі запалення.

До кінця минулого сторіччя сутність запальної реакції стала досить ясної: це захисно-пристосувальна реакція, а призначення її полягає як у знищенні агента, що викликав ушкодження, так і у відновленні ушкодженої тканини. Таке тлумачення запалення визначає необхідність вивчення його у філогенезі. Ця праця взяла на себе И.И.Мечников, що показав, що основою запальної реакції є фагоцитоз, що здійснюється за допомогою клітинних "цитаз", названих згодом лізосомами. З'являється фагоцитарна теорія запалення И.И.Мечникова (1892), найбільш аргументована в "Порівняльній патології запалення" (1917). Теорія Мечникова переконує в удосконалюванні механізмів запалення в міру еволюції організмів, але вона стосується лише фагоцитозу, спрямованого на знищення агента, що ушкоджує; репаративна функція запалення, її еволюційне удосконалювання виявилися поза полючи зору дослідника. Репаративний компонент запалення був розкритий лише в середині нашого сторіччя дослідниками, що показали роль медіації і клітинної рецепції в кінетиці запального процесу.

H.Dale і P.Luidow (1909) першими відкрили перший медіатор запалення гістамін, a V.Menkin (1948) виділяє з ексудата речовина — лейкотаксин, що впливає на стан судинної стінки і рух лейкоцитів у вогнище запалення. Надалі серед медіаторів запалення були виділені біогенні аміни, плазмені системи, похідні арахидонової кислоти, кисневі радикали і гидропероксидази ліпідів, а також численні медіатори нейтрофілів, моноцитів, лімфоцитів і фібробластів (Сєров В.В., Павуків B.C., 1995).

Ці дослідження дозволили дати найбільш повне, розкриваюче сутність процесу, визначення запалення.

2. Порушення мікроциркуляції

Розвиток запалення зв'язаний з характерними змінами кровотока в мікроциркуляторних судинах, що детально вивчені в експериментах in vivo на тонких і тому прозорих органах (брижі, вушна раковина) тваринних різних видів за допомогою світлового мікроскопа. Перші дослідження такого роду були виконані на брижах жаби більш 100 років тому німецьким патологом Ю. Конгеймом.

До мікроциркуляторним судин (чи судинам периферичного судинного ложа) відносять дрібні артерії діаметром менш 50 мкм; артеріоли і метартеріоли, діаметр яких складає близько 10 мкм; щирі капіляри (3-7 мкм), частина яких починається від метартеріол; посткапілярні венули (7-30 мкм), що приймають кров з 2-4 капілярів; що збирають венули першого і другого порядку діаметром 30- 50 мкм і 50-100 мкм відповідно, що виникають після злиття спочатку посткапілярних, а потім і що збирають венул.

Стінки артеріол, метартеріол і що збирають венул мають у своєму складі гладком’язеві клітини, що иннервируются вегетативними нервовими волокнами. Стінки капілярів і посткапілярних венул позбавлені таких. Капілярний кровоток регулюється спеціальними прекапілярними сфінктерами. Кожен сфінктер утворений однією гладком’язевою кліткою, що оточує капіляр у місці його відхождення від метартеріоли.

При запаленні розрізняють 4 стадії змін кровотока в мікроциркуляторних судинах:

1. короткочасний (минущий) спазм що приносять артеріол;

2. розширення мікроциркуляторних судин і прискорення кровотока (артеріальна гіперемія);

3. подальше розширення судин і уповільнення кровотока (венозна гіперемія);

4. зупинку кровотока (стаз).

Минущий спазм що приносять артеріол чітко виражений при швидко розвивається ушкодженні, наприклад при чи опіку механічній травмі. Він мало помітний чи відсутній, якщо зухвале запалення ушкодження розвивається поступово, наприклад при інвазії бактерій. Судинний спазм продовжується звичайно кілька секунд, але іноді (при опіках) кілька хвилин.

Розширення мікроциркуляторних судин і прискорення кровотока (артеріальна гіперемія), що виникає слідом за чи спазмом під час відсутності його при ушкодженні, починається з артеріол і метартеріол. Потім розслаблюються прекапілярні сфінктери і росте число функціонуючих капілярів. Збільшується кровонаповнення ушкодженої ділянки органа - виникає гіперемія, що обумовлює першу макроскопічну ознаку запалення - почервоніння. Якщо запалення розвивається в шкірі, температура якої нижче температури крові, що притікає до неї, то температура гиперемованої ділянки підвищується - виникає жар. Жар не є ознакою запалення внутрішніх органів, температура яких дорівнює температурі крові.

Оскільки перший час після розширення мікроциркуляторних судин у зоні запалення швидкість кровотока в них значно перевищує норму, а споживання кисню тканинами міняється незначно, що відтікає від вогнища запалення кров містить багато кисню і мало відновленого гемоглобіну, що додає їй яскраво-червоне фарбування. Цю стадію судинної відповіді іноді називають стадією артеріальної гіперемії, і вона дійсно зовні мало відрізняється від активної гіперемії в здоровій тканині. Однак артеріальна гіперемія при запаленні зберігається недовго - звичайно від 10 до 30 хв (тим коротше, ніж сильніше виражене ушкодження) і змінюється венозною гіперемією, при якій збільшене кровонаповнення органа сполучається з уповільненням кровотока.

Венозна гіперемія починається з максимального розширення що приносять артеріол і прекапілярних сфінктерів, що стають нечуттєвими до судинозвужувальних стимулів, а також з утруднення венозного відтоку. Швидкість кровотока в мікроциркуляторних судинах падає. Зміст відновленого гемоглобіну в протікаючій через ушкоджену ділянку крові зростає, і її колір здобуває синюшний відтінок.

При прогресивному зниженні швидкість кровотока в мікроциркуляторних судинах - найчастіше в посткапілярних венулах - відбувається повна зупинка кровотока - стаз. При розгляданні у світловому мікроскопі такі судини представляються заповненими безупинною масою склоподібної речовини, що складає з упритул прилягаючих друг до друга формених елементів крові.

Розвиток запальної гіперемії характеризується збільшенням проникності стінок мікроциркуляторних судин для білка. Збільшення судинної проникності виявляють уже через кілька хвилин (іноді через 30-60 с) послу початку запальної гіперемії, швидко (протягом 20-30 хв) наростає до максимуму, знижується через 1 ч і знову наростає, утримуючись на високому рівні протягом декількох годин і навіть декількох діб. Особливо сильні зміни проникності фіксують у посткапілярних венулах, у меншому ступені - у капілярах і інших мікроциркуляторних судинах.

Зміни мікроциркуляції при запаленні обумовлені різними механізмами. Первісний спазм артерій і артеріол виникає, очевидно, у результаті прямого впливу факторів, що ушкоджують, на гладкі м'язи судин, що відповідають на ушкодження скороченням. Можливо також, що стимули, що ушкоджують, вивільняють нейромедіатори з закінчень судинозвужувальних нервів.

Виникнення артеріальної гіперемії обумовлено появою в зоні ушкодження вазоактивних речовин, насамперед гістаміна і брадикініна, що відносяться до великої групи так званих медіаторів запалення. І гістамін, і брадикінін впливають через свої специфічні рецептори на клітки ендотелія мікроциркуляторних судин, що вивільняють у відповідь оксид азоту (N0) і інші судинорозширювальні речовини.

У розвитку артеріальної гіперемії при запаленні бере участь також аксон-рефлекс - місцевий судинорозширювальний рефлекс, що виникає при порушенні закінчень тонких немієлінізованих аферентних волокон групи С и центральної нервової системи, що здійснюється без участі. Афферентние волокна групи З (провідники болючої чутливості) широко гілкуються на периферії. При цьому закінчення одних гілочок якого-небудь одного чуттєвого волокна вільно розташовуються в тканинах, а закінчення інших гілочок того ж самого волокна тісно контактують з мікроциркуляторними судинами. Якщо окремі гілочки такого аферентного волокна збуджуються стимулами, що ушкоджують, (механічними, термічними чи хімічними), у них виникають нервові імпульси, що поширюються на інші гілочки цього волокна, у тому числі і на ті, котрі закінчуються на судинах. Коли нервові імпульси досягають судинних закінчень аферентних волокон групи З, з них вивільняються судинорозширювальні пептиди (речовина Р, нейропептид Y і ін.). Крім прямої дії на мікроциркуляторнї судини, вазоактивнї пептиди викликають дегрануляцїю нервових закінчень, що знаходяться поблизу, гладких кліток, що приводить до вивільнення гістаміна й інших вазоактивних речовин. Залучення аксона-рефлексу істотно розширює зону гіперемії при запаленні.

Основною причиною закономірної зміни артеріальної гіперемії на венозну при запаленні є ексудація - вихід рідкої частини крові з мікроциркуляторних судин у навколишню тканину. Ексудація супроводжується збільшенням в'язкості крові. Опір струму крові росте, швидкість кровотока падає. Крім того, викликане ексудацією збільшення внутрітихорецького тиску приводить до стиску венозних судин, що утрудняє відтік крові з зони запалення і сприяє розвитку венозної гіперемії.

Ексудація є необхідною умовою виникнення стазу - зупинки кровотоку - звичайного явища при запаленні. Як правило, стаз виникає в окремих судинах мікроциркуляторного русла, коли їхня проникність різко зростає. При цьому плазма виходить із судини, а сама судина виявляється заповненим масою щільно прилягаючих друг до друга формених елементів. Висока в'язкість такої маси унеможливлює її просування по судині. Виникає стаз. Стаз може розв'язатися, якщо проникність судини відновиться, а поступове просочування між форменими елементами плазми приведе до зниження в'язкості еритроцитної маси до деякого критичного рівня.

Власне ексудація обумовлена насамперед збільшенням проникності стінки мікроциркуляторних судин для білка, що відбувається в результаті істотних змін судинного ендотелія. Уже на самому початку запалення між ендотеліальними клітками посткапілярних венул, а потім і інших мікроциркуляторних судин виникають широкі щілини, що легко пропускають молекули білка. Є доказу того, що утворення таких щілин - результат активного скорочення (ретракції) ендотеліальних кліток, викликуваного медіаторами запалення (гістамін, брадикінін і ін.), що впливають на специфічні рецептори поверхні ендотеліальних кліток.

Коли білки крові, насамперед альбуміни, починають просочуватися із судин, онкотическое тиск крові падає, а онкотичний тиск інтерстициальної рідини росте. Знижується градієнт онкотичного тиску між плазмою і інтерстицием, що утримує воду усередині судин. Починається перехід рідини із судин у навколишнє простір. До факторів, що сприяють виходу рідини із судин, відноситься ріст гідростатичного тиску усередині капілярів, викликаний розширенням що приносять артеріол, і збільшення осмотичного тиску інтерстициальної рідини, обумовлене нагромадженням у інтерстиції осмотично активних продуктів розпаду тканин.

Скупчення рідини в зоні ушкодження - запальний набряк тканини - збільшує розміри збудженої ділянки. Виникає припухлість - ще один характерна макроскопічна ознака запалення.

3. Запальні ексудати

Ексудат - це рідина, що накопичується у позасудинном просторі при запаленні в результаті підвищення проникності мікроциркуляторних судин. Власне кажучи в кожнім випадку гострого запалення в ексудаті, крім води і солей, можна знайти усі компоненти крові, з якої він утвориться (білки, лейкоцити і навіть еритроцити). Однак загальна кількість ексудата, так само як і відносний зміст у ньому окремих білкових фракцій і різних формених елементів, може бути різним. Ці розходження визначаються багатьма факторами, у тому числі характером агента, що викликає запалення; морфологічними і фізіологічними особливостями тканини, у якій розвивається запалення; станом реактивності організму. Відповідно до особливостей складу розрізняють серозний, катаральний, фібринозний, гнійний і геморрагічний ексудат.

Серозний ексудат, що складається переважно з води й альбумінів, утвориться на ранніх стадіях запалення шкіри (типовий приклад - ексудат у міхурах на долонях, що виникають після роботи лопатою, веслами), при запаленні слизуватих оболонок і серозних порожнин (серозний плеврит, перитоніт, перикардит і ін.).

Катаральний (слизуватий) ексудат утвориться при запаленні слизуватих оболонок носоглотки, повітроносних шляхів легень, шлунково-кишкового тракту. Катаральні ексудати відрізняються від серозних високим змістом мукополісахаридів і секреторних антитіл (імуноглобулінів класу А). У них міститься також лізоцим.

Фібринозний ексудат утвориться при сильних ушкодженнях ендотелія, що супроводжуються значним витоком високомолекулярного фібриногену. Фібриноген, що вийшов із судин, полімеризується в нитці фібрину. Такого роду ексудат характерний для деяких бактеріальних інфекцій - дифтерії, дизентерії, пастереллеза. Він виникає при запаленні верхніх дихальних шляхів, товстої кишки, перикарда, очеревини.

Гнійний ексудат містить велика кількість живих і зруйнованих лейкоцитів, фрагменти некротизованних тканин, частково лизированних ферментативним переварюванням. Гнійний ексудат утвориться найчастіше при інфекціях, викликуваних так називаними піогенними бактеріями, - стафілококами, стрептококами, пневмококами й ін.

Геморрагічний ексудат містить значна кількість еритроцитів. Він утвориться при важких ушкодженнях судин, що супроводжуються загибеллю ендотеліальних кліток і руйнуванням базальної мембрани. Геморрагический ексудат характерний для гострої грипозної пневмонії, сибірської виразки, отруєння фосгеном.

Функції ексудату. Утворення ексудату - найважливіша складова запальної відповіді. У результаті ексудації відбувається розведення (зниження концентрації) бактеріальних і інших токсинів, що утворяться у вогнищі запалення, їхнє руйнування ферментами, що надходять із плазми крові протеолітичними. Під час ексудації у вогнище запалення надходять сироваткові антитіла, що нейтралізують бактеріальні токсини і сприяють фагоцитозу. Містяться в ексудатах компоненти комплементу після їхньої активації у вогнищі запалення підтримують запальну гіперемію, стимулюють вихід лейкоцитів із судин у вогнище запалення, сприяють фагоцитозу - поглинанню лейкоцитами чужорідних часток. Фібриноген ексудата перетворюється у фібрин, нитки якого створюють структури, що полегшують перехід у рань лейкоцитів крові, що сприяє фагоцитозу. Молекули фібрину можуть служити субстратом для утворення біологічно активних пептидів - медіаторів запалення.

Однак ексудація має і негативні наслідки. Наприклад, викликаний ексудацією сильний набряк гортані здатний приводити до ядухи; ексудація при запаленні мозкових оболонок - до загрозливого життю підвищенню внутрічерепного тиску; запальний набряк слизуватої оболонки жовчовивідних шляхів - до порушення виведення жовчі і жовтяниці і т.д.

Супровідний ексудацію ріст внутрітихорецького тиску, особливо значного при утрудненнях лімфовідтока, порушує мікроциркуляцію і може викликати ішемічне ушкодження тканин. Значні відкладення-фібрину сприяють надлишковому розростанню сполучної тканини, перешкоджаючи тим самим процесам відновлення нормальної структури і функції ушкодженого органа.

4. Еміграція лейкоцитів периферичної крові у вогнище запалення

Мікроциркуляторне судини в зоні запалення стають місцем масового виходу - еміграції - циркулюючих у крові лейкоцитів у позасудинний простір. Феноменологія цього процесу детально вивчена в експериментах in vivo з використанням різних методів світлової мікроскопії. Коли швидкість кровотока в мікроциркуляторних судинах при запаленні сповільнюється (артеріальна гіперемія змінюється венозної), "пливучі" зі струмом крові лейкоцити все частіше й частіше затримуються у внутрішньої стінки посткапілярних венул. Вони можуть якийсь час повільно "котитися" по внутрішній поверхні цих судин, після чого несуться з зони запалення разом зі струмом крові. У міру того як запалення прогресує, усе більше і більше число лейкоцитів, "прокотивши" деяку відстань по поверхні судини, щільно прикріплюються (прилипають) до ендотелію. У результаті такої адгезії вже через 2-4 ч послу початку гострого запалення уся внутрішня стінка посткапілярних судин у зоні запалення виявляється покритої шаром лейкоцитів і здобуває вид "брукової бруківки". Через 1-2 ч після цього виникає масова еміграція лейкоцитів у позасудинний простір.

Коли лейкоцити виходять із судини, вони переборюють принаймні дві перешкоди: шар ендотелія і базальну мембрану. Через ендотелій лейкоцити проходять, протискуючи крізь щілини між ендотеліальними клітками. Базальна мембрана переборюється, очевидно, після її обмеженого розчинення протеазами лейкоцитів. Однієї з таких протеаз може бути желатиназа, що зберігається усередині спеціальних цитоплазматичних гранул. Процес переходу лейкоцита через стінку судини продовжується від 2 до 12 хв. Він не супроводжується помітним ушкодженням судини і здійснюється переважно в посткапілярних венулах.

В еміграції беруть участь усі форми лейкоцитів периферичної крові: нейтрофіли, моноцити, лімфоцити, еозинофіли, базофіли. При гострому запаленні першими емігрують нейтрофіли, через кілька годин - моноцити і лімфоцити й інші форми лейкоцитів.

Еміграція лейкоцитів обумовлена появою в зоні ушкодження медіаторів запалення - хімічних речовин, роль яких спеціально обговорюється нижче. Багато хто з цих медіаторів впливають на клітки ендотелію посткапілярних венул, викликаючи експресію на мембрані цих кліток особливих молекул адгезії. Починається складний процес взаємодії ендотеліальних кліток з циркулюючими лейкоцитами, а потім лейкоцитів з елементами міжклітинного матрикса, що приводить у кінцевому рахунку до нагромадження лейкоцитів крові у вогнищі запалення.

Три типи молекул адгезії беруть участь в еміграції лейкоцитів під час запалення: селектини, інтегрини, молекули, що відносяться до так називаного сімейства імуноглобулінів. Первісна слабка адгезія лейкоцитів до ендотелію опосередкується селектинами - мембранного глікопротеїнами, взаємодіючими з вуглеводними лігандами. Відомі три члени групи селектинов: L-, Е- і Р-селектини.

L-селектин експрессируется постійно по поверхні усіх форм лейкоцитів. Е-селектин з'являється на поверхні мембрани ендотеліальних кліток через кілька годин після їхньої активації цитокінами, що виявляють у тканинах після ушкодження. Р-селектин синтезується в ендотеліальних клітках постійно, але не експресується на поверхні, а накопичується усередині кліток у спеціальних секреторних тельцах Вейбела-Палада. Під впливом медіаторів запалення, зокрема гістаміна, ці тільця швидко - протягом декількох хвилин -


8-09-2015, 19:41