ВОСПАЛЕНИЕ Воспаление есть патологический процесс, который возникает при повреждении тканей и проявляется нарушением кровообращения, изменением крови и соединительной ткани в виде альтерации, экс¬судации и пролиферации. В этот, по преимуществу местный процесс, в той или иной степени вовлекается весь организм и прежде всего такие системы как иммунная, эндокринная и нервная. Внешние признаки воспаления известны очень давно. Они сфор¬мулированы в знаменитой пентаде Цельса — Галена.Это припух¬лость (tumor), краснота (rubor), жар (calor), боль (dolor) и нарушение функции (functio laesa). Хотя эти симптомы известны уже более 2000 лет, они не утратили своего значения и сегодня; со временем менялось только их объяснение.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОСПАЛЕНИЯ Воспаление является важной проблемой и предметом изучения всех отраслей медицины. Отличие заключается лишь в методах ис¬следования.Например, врач-терапевт наблюдает течение воспаления легких (пневмонии) у постели больного, патологоанатом — при вскры¬тии трупа, а патофизиолог — в эксперименте на животном.
Ученик Вирхова Конгейм (1867 г.) впервые изучил в эксперимен¬те на лягушке кровообращение в брыжейке при воспалении, устано¬вив при этом все стадии его от гиперемии до стаза. Конгейм также описал процесс эмиграции лейкоцитов через сосудистую стенку. Экс¬периментальная модель его широко используется и в настоящее вре¬мя на практических занятиях со студентами (опыт Конгейма) и в на¬учных исследованиях.В 1920 г. Е. Л. Кларк и Е. Р. Кларк применили следующую мето¬дику. На двух противоположных участках кожи уха кролика удали¬ли эпидермис и на его место вставили диски из слюды.
Между диска¬ми находился тонкий слой ткани. В таком прозрачном окошке можно было непрерывно наблюдать кровообращение, в том числе и при дей¬ствии флогогенных (воспалительных) агентов. По этой же методике изучают кровообращение в мозговых оболочках.Позже Селье предложил изучать кровообращение в сосудах за¬щечных мешков хомяка.
Раздувая мешки воздухом, можно изучать микроциркуляцию крови в них с помощью микроскопа. Данная мето¬дика позволяет изучать этот процесс и в динамике. Сегодня для этого сконструированы совершенные микрокинематографические приспо¬собления. Важнейшим этапом в изучении воспаления было применение био¬химических методик.Одним из первых исследователей, применив¬ших эти методики, был Менкин (1948). В настоящее время выделены многие биологически активные вещества-медиаторы воспаления и де¬тально изучено их действие.
С помощью электронной микроскопии, ультрацентрифугирова¬ния и других методов получены сведения о биологических мембра¬нах, способствующие раскрытию механизма воспалительного отека, прохождения лейкоцитов через сосудистую стенку, скопления их в очаге воспаления и т. д. Эксперимент важен еще и тем, что с его помощью были деталь¬но изучены и внедрены в клинику многие противовоспалительные средства.В изучении воспаления особую роль сыграли эксперименты И. И. Мечникова.
Особенность его исследований заключалась в том, что воспаление он рассматривал с эволюционных позиций. И. И. Ме¬чников был первым, кто изучил воспаление в филогенезе, т. е. у жи¬вотных, стоящих на различных ступенях эволюционного развития. На прозрачной личинке морской звезды, представителе беспозвоноч¬ных, он открыл явление фагоцитоза и отвел ему основную роль в дина¬мике воспаления.На основании этих наблюдений была построена тео¬рия воспаления, которая вошла в науку под названием сравнительно-патологической или эволюционной.
В дальнейшем патологи стали широко использовать эволюционный принцип в экспериментальном моделировании, исходя из того, что патологические явления у низ¬ших животных, «представляя условия наиболее простые и первобыт¬ные, дают ключ к пониманию сложных патологических явлений, входящих в область медицины» (И. И. Мечников, 1892). ЭТИОЛОГИЯ Любой повреждающий агент, который по силе и длительности превосходит адаптационные возможности ткани, может вызвать вос¬паление.
Все флогогенные факторы принято делить на внешние и внутренние (эндогенные). К внешним относятся микроорганизмы (бак¬терии, вирусы, грибы); животные организмы (простейшие, черви, насекомые); химические вещества (кислоты, щелочи); механические (инородное тело, давление, разрыв) и термические воздействия (хо¬лод, тепло); лучевая энергия (рентгеновские, радиоактивные, ультра¬фиолетовые лучи). К эндогенным факторам относят те, которые возникают в самом организме в результате другого заболевания. Например, воспаление может возникнуть как реакция на опухоль, желчные или мочевые камни, образовавшийся в сосудах тромб.
Причиной воспаления мо¬гут стать комплексы антиген — антитело, если они фиксируются в ка¬ком-либо органе.ПАТОГЕНЕЗ Среди множества патогенетических факторов воспаления можно выделить несколько, которые имеют решающее значение, определя¬ют начало процесса, его развитие и исход: повреждение от действия флогогенного агента (первичная альтерация); выброс из клеток биоло¬гически активных веществ — медиаторов воспаления; освобождение и активация лизосомальных ферментов, действие ^х на биологичес¬кие макромолекулы (вторичная альтерация); нарушение микроцирку¬ляции, повышение проницаемости стенки сосудов, экссудация; размно¬жение клеток (пролиферация), восстановление дефекта.
Воспаление всегда начинается с повреждения ткани (первичная альтерация). После воздействия этиологического фактора клетки претерпевают ряд структурных и метаболических изменений. Отме¬чено набухание митохондрий, просветление их матрикса, дезоргани¬ зация крист, изменение мембраны эндоплазматической сети, умень¬шение числа рибосом, появление в цитоплазме различных включений.
В поврежденной ткани повышается осмотическое давление, возникает ацидоз, увеличивается содержание воды. Альтерация касается не только тканевых элементов, но и крови; изменяются ее реологические свойства.Вслед за первичной наступает вторичная альтерация. Если первич¬ная альтерация является результатом непосредственного действия воспалительного агента, то вторичная не зависит от этого.
Причина состоит в том, что повреждение клеток касается прежде всего их цитолеммы, а также мембраны лизосом.При повреждении лизосом осво¬бождаются заключенные в них ферменты (кислые гидролазы), способ¬ные расщеплять все вещества, входящие в состав клетки (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды). Далее эти ферменты, при на¬личии этиологического фактора или уже без него, продолжают про¬цесс альтерации, а также деструкции, в результате чего образуются биологически активные вещества — медиаторы воспаления.
По этой причине лизосомы называют еще «стартовой площадкой» воспаления. В последнее время изучено свыше 10 биологически активных ве¬ществ, участвующих в воспалительной реакции.Их можно разде¬лить на две группы: медиаторы, образующиеся в клетках (клеточ¬ные), и медиаторы, образующиеся в жидких средах организма можно подразделить на преимущественно действующие на сосуды (по¬вышают проницаемость стенки), а другие — на эмиграцию лейкоци¬тов (хемотаксис и фагоцитоз). К медиаторам клеточного происхожде¬ния относятся гистамин, серотонин, лизосомальные ферменты, катионные белки, лимфокины, простагландины, циклические нуклеоти-ды. В плазме содержатся и активируются вещества, входящие в кал-ликреин-кининовую, комплемент-связывающую и свертывающую си¬стемы крови (табл. 6). Гистамин содержится в гранулах тканевых базофилов (тучные клетки или лаброциты) в комплексе с гепарином и химазой в неак¬тивной форме.
В свободном состоянии он оказывает сосудорасширя¬ющее действие на мелкие сосуды (капилляры, венулы), увеличивая проницаемость их стенки.
В малых дозах гистамин расширяет арте-риолы, в больших — суживает венулы. Выброс гистамина осуществ¬ляется вместе с выбросом в окружающую среду всех или части гра¬нул тканевых базофилов при их дегрануляции.Этому может способ¬ствовать воздействие тепла, ионизирующего или ультрафиолетового излучения, растворов солей, кислот, белков, синтетических полимеров и мономеров, поверхностно-активных веществ.
Дегрануляция всегда наблюдается при иммунных реакциях, т. е. при взаимодействии ан¬тигена с антителом на поверхности тканевых базофилов. Другим клеточным медиатором воспаления является серотонин.У человека он содержится в тромбоцитах, хромаффинных клетках слизистой оболочки кишок, а также в некоторых нервных структу¬рах. При разрушении клеток серотонин поступает в среду, вызывая повышение проницаемости сосудов.
Тканевые базофилы вырабатывают также гепарин, роль которо¬го при воспалении заключается в том, что он препятствует образова¬нию фибрина на внутренней оболочке капилляров, способствуя так¬же увеличению проницаемости их стенки. Лимфокины — вещества белковой природы, образующиеся в лим¬фоцитах, также относятся к медиаторам воспаления.Описано более десяти различных лимфокинов. При воспалении наибольшее значение имеют три из них: фактор, угнетающий эмиграцию макрофагоцитов, фактор, активирующий макрофагоциты, фактор хемотаксиса.
В клетках крови (лейкоцитах, тромбоцитах и др.) образуется еще одно вещество, играющее важную роль в динамике воспаления. Это простагландины. Источником их образования являются фосфоли-пиды клеточных мембран. Нарушение строго упорядоченной структу¬ры фосфолипидов в мембране делает их доступными действию фосфо- липазы Ag, в результате чего отщепляется арахидоновая кислота.С нее начинается каскад химических реакций, в которых образуют¬ся сначала нестабильные простагландины (циклические эндопереки-си ПГДз), а затем стабильные (ПГЕ^) и тромбоксаны.
Все продукты этих реакций могут участвовать в формировании основных призна¬ков воспаления (хемотаксис, агрегация тромбоцитов). При этом важ¬но то, что в арахидоновом каскаде в ходе перекисного окисления обра¬зуются свободные радикалы, способные повреждать клетки.К медиаторам воспаления относятся также циклические нуклео-тиды, которые правильнее было бы назвать не медиаторами, а моду¬ляторами, так как они не создают полной картины воспаления, а мо¬гут лишь в той или иной степени преобразовывать его. Циклические нуклеотиды обусловливают эффект действия других медиаторов, вы¬деление клетками лизосомальных ферментов и др. Отмечено противо¬положно направленное действие цАМФ и цГМФ. Так, первый подав¬ляет выделение гистамина и лизосомальных ферментов, а второй, наоборот, способствует ему. Из гуморальных медиаторов воспаления наибольшее значение имеют кинины — группа нейровазоактивных полипептидов, образую¬щихся в результате каскада биохимических реакций, начинающихся с активации фактора Хагемана (рис. 33). Соприкосновение с поврежден¬ной поверхностью или изменение внутренней среды (температура, рН) приводит к тому, что этот фактор становится активным и действу¬ет на находящийся в плазме прекалликреин, превращая его в калли-креин.
Последний в свою очередь действует на Кд-глобулины, отщеп¬ляя от них полипептидную цепочку, состоящую из 9 (брадикинин) или 10 аминокислотных остатков (каллидин). Плазменные кинины оказывают непосредственное влияние на тонус и проницаемость сосу¬дистой стенки, вызывая расширение прекапиллярных артериол и увеличивая проницаемость стенки капилляров. Кроме того, они вы¬зывают типичные для воспаления зуд и боль. Медиаторы калликреин-кининовой системы при воспалении влияют на реологические свой¬ства крови, т. е. на ее способность находиться в жидком и текучем состоянии.
Из рис. видно, что активный фактор Хагемана может ини¬циировать процессы кининообразования, гемокоагуляции и фибрино-лиза. Выпадение нитей фибрина и образование тромбов в зоне воспа- разом связаны с состоя¬нием калликреин-кини-новой системы.
Третьим гумораль¬ным медиатором воспа¬ления является компле¬мент. Известно, что комплемент является важным защитным фак¬тором организма, но вместе с этим может спо¬собствовать поврежде¬нию собственных тканей, что бывает при воспале¬нии, особенно иммунном.
Объясняется это тем, что среди девяти компонен¬тов комплемента три име¬ют ближайшее отноше¬ние к рассматриваемому процессу.
Так, компонент С5 обладает спо¬собностью фиксироваться на сенсибилизированных и несенсибилизи¬рованных антителами клетках и разрушать их мембраны. Фрагменты СЗа и С5а, а также трехмолекулярный комплекс С567 вызывают хемо¬таксис лейкоцитов. Наконец, клетки, нагруженные фрагментами С36, становятся объектом активного фагоцитоза. Нарушение кровообращения.Воспаление характеризуется нару¬шением местного крово- и лимфообращения, прежде всего микроцир¬куляции.
Микроциркуляцией принято называть движение крови в терминальном сосудистом русле (в артериолах, метартериолах, капиллярных сосудах и венулах), а также транспорт различных веществ через стенку этих сосудов.Микроциркуляцию удобно изучать с помощью опыта Конгейма (рис. 34). При этом под микроскопам можно видеть как сразу же пос¬ле действия раздражителя (травма при извлечении кишки) возникает спазм артериол, который носит рефлекторный характер и скоро про¬ходит, Вслед за этим возникает артериальная гиперемия. Она являет¬ся результатом образования в воспаленном очаге большого количества вазоактивных веществ — медиаторов воспаления, которые расслаб¬ляют мышечные элементы стенки артериол и прекапилляров.
Это вы¬зывает увеличение притока артериальной крови, ускоряет ее движение, открывает ранее не функционировавшие капилляры, повышает давле¬ние в них. Кроме того, расширение приводящих сосудов возникает в результате паралича вазоконстрикторов, сдвига рН среды в сторону ацидоза, накопления ионов калия, понижения эластичности окружаю¬щей сосуды соединительной ткани.
Через 30—60 мин после начала эксперимента течение воспаления постепенно меняется: артериальная гиперемия сменяется венозной.При этом скорость движения крови уменьшается, меняется характер полагались главным образом в центре сосуда (осевой ток), а у стенок находилась плазма и небольшое количество лейкоцитов (плазмати¬ческий ток), то теперь такое разделение нарушается.
Изменяются реологические свойства крови. Она становится более густой и вяз¬кой, эритроциты набухают, образуя агрегаты, т. е. беспорядочно со¬единенные между собой скопления эритроцитов, которые медленно движутся или совсем останавливаются в сосудах малого диаметра. Венозная гиперемия объясняется действием ряда факторов, кото¬рые можно разделить на три группы.Первую составляют факторы крови, вторую — сосудистой стенки, третью — окружающих тканей.
К факторам, связанным с кровью, относится краевое расположение лейкоцитов, набухание эритроцитов, выход жидкой части крови в воспаленную ткань и сгущение крови, образование тромбов вслед¬ствие активации фактора Хагемана и уменьшения содержания гепа-рина. Влияние факторов сосудистой стенки на венозную гиперемию проявляется набуханием эндотелия, в результате чего просвет мелких сосудов еще больше уменьшается.Измененные венулы теряют элас¬тичность и становятся более податливыми к сдавливающему действию инфильтрата.
И, наконец, проявление тканевого фактора состоит в том, что отечная ткань, сдавливая вены и лимфатические сосуды, способствует развитию венозной гиперемии. С развитием престатического состояния наблюдается маятнико-образное движение крови — во время систолы она движется от ар¬терий к венам, во время диастолы — в противоположном направлении.Наконец, движение крови может полностью прекратиться, и развива¬ется стаз. Следствием стаза могут быть необратимые изменения кле¬ток крови и тканей.
Одним из нарушений кровообращения при воспалении являются экссудация и эмиграция лейкоцитов. Экссудация — это выход жидкой части крови, электролитов, бел¬ков и клеток из сосудов в ткани. Выход лейкоцитов (эмиграция) занимает в этом процессе особое место.Выходящая из сосудов жидкость (экссудат) пропитывает воспа¬ленную ткань или сосредоточивается в полости, например, в пери-кардиальной, в передней камере глаза (рис. 35) и т. д. Основной причиной экссудации является повышение проницаемос¬ти гистогематического барьера, т. е. сосудистой стенки, прежде всего капиллярных сосудов и венул.
Исследования показали, что выход воды и растворенных в ней веществ осуществляется в местах сопри¬косновения эндотелиальных клеток. Щели между ними могут увели¬чиваться при расширении сосудов, а также, как полагают, при сокра¬щении контрактильных структур и округлении эндотелиальных клеток.Кроме того, клетки эндотелия способны «заглатывать» мель¬чайшие капельки жидкости (микропиноцитоз), переправлять их на противоположный конец клетки и выбрасывать в близлежащую среду (экструзия). Электронный микроскоп позволяет не только видеть эти микро¬везикулы, но измерить их и подсчитать количество.
Оказалось, что при воспалении происходит активизация микровез;1кулярного транс¬порта, что связано с затратой энергии. Об этом свидетельствует его остановка под влиянием ингибиторов образования макроэргических соединений.Транспорт жидкости в ткани зависит от физико-химических изме¬нений, происходящих по обе стороны сосудистой стенки.
В связи с выходом белка его становится больше вне сосудов, что способствует повышению онкотического давления. При этом происходит расщепле¬ние белковых и других крупных молекул на более мелкие. Гиперон-кия и гиперосмия создают ток жидкости в воспаленную ткань. Этому способствует и повышение внутрисосудистого гидростатического дав¬ления в связи с изменениями кровообращения в очаге воспаления.Экссудат отличается от транссудата тем, что содержит больше бел¬ков (более 2 %). Если проницаемость стенки сосудов нарушена незна¬чительно, то в экссудат, как правило, проникают альбумины и глобу-лины. При сильном нарушении проницаемости из плазмы в ткань выходит белок с большой молекулярной массой (фибриноген). При первичной, а затем и вторичной альтерации увеличивается проница¬емость сосудистой стенки настолько, что через нее начинают прохо¬дить не только белки, но и клетки.
Этому способствует плазматиче¬ский ток крови при венозной гиперемии, когда лейкоциты распола¬гаются вдоль внутренней оболочки мелких сосудов, более или менее прочно прикрепляясь к эндотелию (феномен краевого стояния лейко¬цитов). Прикрепление лейкоцитов к сосудистой стенке объясняется тем, что внутренняя оболочка ее при воспалении покрывается хлопье¬видным слоем, в состав которого входит фибрин, кислые гликозамино-гликаны, гликопротеиды, сиаловые кислоты и др. На электронограм-мах этот слой имеет вид бахромы.
При замедлении кровотока лейко- циты, как более легкие по сравнению с эритроцитами, отбрасываются к периферии, соприкасаются с «бахромой» и удерживаются ее тон¬чайшими нитями.
Кроме того, контакт между лейкоцитами и эндоте¬лием происходит за счет электрохимических сил, возникающих между определенными группировками молекул на цитолемме соприкасаю¬щихся клеток.Считают, что этими молекулами являются молекулы РНК, концевые группировки которых связываются через ионы каль¬ция («кальциевые мостики»). О роли кальция в биоконтактах клеток свидетельствует то, что эти связи после удаления его ослабевают.
Наконец, роль самих лейкоцитов в пристеночном их расположении состоит в том, что при контакте с эндотелием они выделяют катион-ные белки и гистоны, которые укрепляют эти контакты наподобие дес- мосом. Лейкоцит, прочно прикрепленный к сосудистой стенке, может выйти за ее пределы — эмигрировать.С помощью световой микроско¬пии на живом объекте установлено, что лейкоцит пропускает между двумя эндотелиальными клетками свои псевдоподии, а затем и все тело. На электроннограммах видно, что лейкоциты выходят за преде¬лы сосуда на стыке между эндотелиальными клетками.
Это объясняет¬ся тем, что эндотелиоциты при этом округляются, увеличивая интер^ валы между собой. Считают, что этот процесс активный, требующий расхода энергии (И. А. Ойвин). После выхода лейкоцитов контакты восстанавливаются.Некоторые авторы допускают, что есть и второй путь эмиграции лейкоцитов — трансцеллюлярный, т. е. через цито¬плазму эндотелиальных клеток.
Однако в последнее время существо¬вание этого пути подвергается сомнению. После прохождения через слой эндотелия, лейкоциту предстоит преодолеть еще одно и, по-видимому, более значительное препят¬ствие, а именно базальную мембрану. Она имеет толщину 40—60 нм и состоит из коллагеновых волокон и гомогенного вещества, бога¬того гликозаминогликанами.При прохождении через базальную мем¬брану полиморфно-ядерный лейкоцит атакует ее своими ферментами (эластаза, коллагеназа, гиалуронидаза). Они влияют на молекуляр¬ную структуру базальной мембраны, увеличивая ее проницаемость.
Кроме ферментов в этом плане определенную роль играют и содер¬жащиеся в нейтрофильных гранулоцитах катионные белки. Они дей¬ствуют на коллоидное вещество мембраны, временно переводя его из геля в золь и тем самым увеличивая его проходимость для клетки.В эмиграции лейкоцитов в очаг воспаления наблюдается опре¬деленная очередность: сначала эмигрируют нейтрофильные грануло-циты, затем моноциты и, наконец, лимфоциты.
Эту последовательность описал И. И. Мечников. Более позднее проникновение моноцитов объ¬ясняется их меньшей хемотаксической чувствительностью.Кроме того, после завершения воспалительного процесса в очаге наблюдает¬ся постепенное исчезновение клеток крови, начиная с тех лейкоцитов, которые появились раньше (нейтрофильные гранулоциты). Позже элиминируются лимфоциты и моноциты. Клеточный состав экссудата в значительной степени зависит от этиологического фактора воспаления.
Так, если воспаление вызвано гноеродными микробами (стафилококки, стрептококки), в вышедшей жидкости преобладают нейтрофильные гранулоциты, если оно проте¬кает на иммунной основе (аллергия) или вызвано паразитами (гель¬минты) — содержится много эозинофильных гранулоцитов.При хро¬ническом воспалении (туберкулез, сифилис) в экссудате имеется мно¬го мононуклеаров (лимфоциты, моноциты). В очаге воспаления осуществляется активное движение лейкоци¬тов к химическим раздражителям, которыми могут быть продукты протеолиза тканей.
Это явление описал И. И. Мечников и назвал его хемотаксис. Хемотаксис имеет значение на всех этапах эмиграции лейкоцитов, особенно во время движения в экстравазальном простран¬стве и в ткани, в которой отсутствуют сосуды (роговица) . Положи¬тельным хемотаксическим действием обладает полипептид, описанный В. Менкиным в 1948 г. под названием лейкотаксин.Позже Д. Е. Аль-перн показал, что таким действием обладают адениновые нуклеотиды.
Если воспаление вызвано инфекционным агентом, то для хемотаксиса большое значение имеют продукты жизнедеятельности микроорганиз¬мов, а также вещества, возникающие в результате взаимодействия ан¬тигена и антитела.В хемотаксисе лейкоцитов большое значение при¬дается системе комплемента. Это прежде всего компоненты компле¬мента СЗ и С5. Лейкотаксически активные продукты комплемента СЗ и С5 могут образовываться под влиянием различных ферментов: трипсина, тромбина, плазмина.
Процесс эмиграции может не только стимулироваться, но и по¬давляться. Ингибиторы хемотаксиса вырабатываются активирован¬ными антигеном лимфоцитами. Понятно, что подвижность лейкоцитов будет уменьшаться, если на них подействовать такими ингибиторами обмена как колхицин, пуромицин, актиномицин D, алкоголь.В механизме движения лейкоцитов имеют значение некоторые физико-химические факторы, например, понижение поверхностного натяжения и выпячивание цитоплазмы в сторону раздражителя.
По¬ложительно заряженные макромолекулы ткани могут уменьшать отрицательный заряд лейкоцитов и вызывать электростатическую неустойчивость их мембран. Это может привести к движению макромо¬лекул (по типу укорочение — удлинение) как в цитолемме, так и в цитоплазме.Последовательность нарушений кровообращения и воспалитель¬ных явлений в очаге воспаления представлена на рис. 36. В очаге повреждения главная функция лейкоцитов заключается в том, чтобы поглощать и переваривать инородные частицы (фагоцитоз). У одноклеточных организмов фагоцитоз служит для пищеварения, у высокоорганизованных эта функция сохранилась только у некото¬рых клеток и приобрела защитный характер.
Все фагоцитирующие клетки И. И. Мечников разделил на микро- и макрофаги. Первые (полиморфно-ядерные лейкоциты) фагоцитируют микроорганизмы, вто¬рые (моноциты, гистиоциты) поглощают и более крупные частицы, в том числе клетки и их обломки.Различают четыре стадии фагоцитоза: приближения (хемотаксис) прилипания, поглощения, переваривания. Первая стадия (хемо¬ таксис) была рассмотрена выше. Вторая стадия (прилипание} объяс¬няется способностью фагоцитов образовывать тонкие цитоплазмати-ческие выпячивания, которые выбрасываются по направлению к объек¬ту фагоцитоза и с помощью которых осуществляется прилипание.
Оп¬ределенное значение при этом имеет поверхностный заряд лейкоци¬тов. Имея отрицательный заряд, лейкоциты лучше прилипают к объ¬екту с положительным зарядом. Этому способствует модификация по¬верхности микроорганизмов, достигаемая с помощью обработки их сывороткой (эффект опсонизации). Контакт и прилипание лейкоцитов к частице сопровождаются резким повышением метаболической ак¬тивности («метаболический взрыв»). Усиливается также активность анаэробного и аэробного расщепления углеводов.
В несколько раз повышается потребление кислорода и глюкозы.Поглощение объекта лейкоцитами может происходить двумя спо¬собами. Контактирующий с объектом участок цитоплазмы втягива¬ется внутрь клетки, а вместе с ним втягивается и объект.
Второй спо¬соб заключается в том, что фагоцит прикасается к объекту своими длин- ными и тонкими псевдоподиями, а потом всем телом подтягивается в сторону объекта и обволакивает его. И в том и в другом случае ино¬родная частица окружена цитоплазматической мембраной и вовлече¬на внутрь клетки. В итоге образуется своеобразный мешочек с инород¬ным телом (фагосома). Четвертая стадия фагоцитоза — переваривание.Лизосома прибли¬жается к фагосоме, их мембраны сливаются, образуя единую ваку¬оль, в которой находится поглощенная частица и лизосомальные фер¬менты (фаголизосома). В фаголизосомах устанавливается оптималь¬ная для действия ферментов реакция (рН около 5) и начинается пере¬варивание поглощенного объекта.
В лизосомах содержатся ферменты, обеспечивающие гидролиз практически всех веществ, содержащихся в клетках, в том числе и микробных, но их бактерицидное действие обусловлено, в основном, наличием миелопероксидазы.Миелопероксидаза — железосодержа¬щий основный фермент, который содержится в азурофильных грану¬лах нейтрофильных гранулоцитов, и бактерицидное действие его за¬ключается в том, что в присутствии перекиси водорода и йода он гало-генизирует белки микроорганизмов.
Наследственный дефект этого фермента или системы, генерирующей HgOg, приводит к тому, что нейтрофильный гранулоцит утрачивает бактерицидное действие, и микроорганизмы продолжают свою жизнедеятельность внутри фаго¬цитов (эндоцитобиоз) (см. «Патофизиология иммунной системы»). В последнее время установлено, что нейтрофильные гранулоци-ты могут оказывать бактерицидное действие еще до осуществления фагоцитоза.
При контакте с микроорганизмом лейкоциты выбрасы¬вают в среду кислые гидролазы, основные ферменты (пероксидаза, лизоцим), а также катионные неферментные белки, которые в при¬сутствии ядерных гистонов вызывают деструкцию мембран микробных клеток и их гибель. Тогда фагоцитозу подвергаются уже нежизне¬способные микроорганизмы.
Нарушение обмена веществ в очаге воспаления. Интенсивность обмена веществ при воспалении, особенно в центре очага, повыша¬ется. Освобождающиеся из поврежденных лизосом ферменты гидроли-зуют находящиеся в очаге углеводы, белки, нуклеиновые кислоты, жиры. Продукты гидролиза подвергаются воздействию ферментов гли-колиза, активность которых также повышается. Это относится и к ферментам аэробного окисления.При изучении действия флогоген-ного агента (кротонового масла) на кожу в эксперименте было уста¬новлено, что потребление кислорода при этом повышается на 30— 35 %. Однако это длится недолго — на протяжении 2—3 ч. Дальней¬шая альтерация клеток сопровождается повреждением митохондрий — морфологического субстрата, на котором локализуются ферменты цикла Кребса и где осуществляется аэробное окисление и сопряжен¬ное с ним окислительное фосфорилирование.
В связи с этим окисление еще больше нарушается при почти неизмененном гликолизе, что при¬водит к увеличению содержания молочной и трикарбоновых кислот (к-кетоглутаровой, яблочной, янтарной). Окисление кислот при этом не завершается в цикле Кребса, уменьшается образование углекис¬ лоты, снижается дыхательный коэф¬фициент.
Для характеристики метаболизма при воспалении издавна применяется термин «пожар обмена». Аналогия состоит не только в том, что обмен веществ в очаге воспаления резко повышен, но и в том, что горение идет не до конца, а с образованием недоокисленных продуктов (поли-пептиды, жирные кислоты, кетоновые тела). Следовательно, воспаление всегда начинается с повышения обмена веществ.
Этим в значительной степени объясняется один из карди¬нальных признаков процесса — повышение температуры. В дальней¬шем интенсивность метаболизма снижается, а вместе с этим меняет¬ся и его направленность. Если сначала, т. е. в остром периоде воспа¬ления, преобладают процессы распада, то в дальнейшем — процес¬сы синтеза. Разграничить их во времени практически невозможно.Когда преобладают катаболические процессы, наблюдается деполи¬меризация белково-гликозаминогликановых комплексов, распад бел¬ков, жиров и углеводов, появление свободных аминокислот, полипеп-тидов, аминосахаров, уроновых кислот.
Некоторые из образующих¬ся веществ представляют особый интерес (кинины, простагландины), так как, включаясь в динамику воспаления, они придают ему опре¬деленный оттенок.Анаболические процессы появляются очень рано, но преоблада¬ют на более поздних стадиях воспаления, когда проявляются вос¬становительные (репаративные) тенденции.
В результате активиро-вания определенных ферментов увеличивается синтез ДНК и РНК. Повышается активность гистиоцитов и фибробластов. В связи с уве¬личением в них активности ферментов окислительно-восстановитель¬ных процессов активируются процессы окисления и окислительного фосфорилирования, увеличивается выход макроэргов. Физико-химические изменения в очаге воспаления.Вследствие нарушения тканевого окисления и накопления в тканях недоокислен¬ных продуктов развивается ацидоз.
Сначала он компенсируется бу¬ферными механизмами, а затем становится декомпенсированным, в результате.