ЗАПАЛЕННЯ

 

ЗАПАЛЕННЯ. ПОРУШЕННЯ ПРОНИКНОСТІ СУДИН ПРИ ЗАПАЛЕННІ.

 

ПОРУШЕННЯ МІКРОЦИРКУЛЯЦІЇ І КРОВООБІГУ У ВОГНИЩІ ЗАПАЛЕННЯ.

 

ЕКСУДАТИВНІ ЯВИЩА. ВИДИ ЕКСУДАТІВ

 

ЗАПАЛЕННЯ. ПОРУШЕННЯ ПРОНИКНОСТІ СУДИН ПРИ ЗАПАЛЕННІ

Запалення є найбільш розповсюдженим патологічним процесом. Немає жодної галузі медицини, яка б не була пов’язана з профілактикою, діагностикою і лікуванням запального процесу.

У зв’язку з цим знання загальних механізмів виникнення, розвитку і результату запалення необхідно для розв’язання питань його фармакологічної корекції.

Запалення – типовий патологічний процес, який виникає у відповідь на дію пошкоджуючого агента і проявляється трьома взаємопов’язаними реакціями – альтерацією, порушенням мікроциркуляції з ексудацією та еміграцією і проліферацією.

Запалення відноситься до фундаментальних патологічних процесів, які складають патофізіологічну основу багатьох захворювань людини (наприклад: енцефаліт, міокардит, пневмонія, стоматит, грип, дифтерія тощо). Механізми запального процесу універсальні, і закономірності розвитку є загальними незалежно від структурно-функціональних відмінностей тканин.

 Ця універсальна судинно-мезенхімна реакція виробилася в процесі філогенезу і має захисно-пристосовне значення. Вона спрямована на усунення або знешкодження флогогенного (запального) фактора і відновлення пошкодженої тканини. В цьому її біологічна суть.

Етіологія і патогенез запалення

Організм відповідає запаленням на вплив численних агентів зовнішнього і внутрішнього середовища. З-поміж зовнішніх (екзогенних) причин перше місце належить біологічним факторам – вірусам, бактеріям, рикетсіям, грибам, найпростішим, гельмінтам. Серед фізичних факторів найбільше значення мають травми, променева енергія, висока і низька температура, серед хімічних – луги і кислоти. Внутрішні (ендогенні) фактори – це структури власних тканин і клітин, а також продукти метаболізму, які змінили свої властивості в результаті некрозу, пухлинного розпаду, крововиливу, тромбозу, відкладання солей. Сюди ж належать імунні комплекси.

Ці прояви запальної реакції тканин на ушкодження реалізуються на рівні клітин, мікроциркуляції та сполучної тканини.

З часів Гіпократа запалення ототожювали з хворобою. Кардинальна зміна поглядів на його суть сталася в кінці минулого століття, передусім завдяки дослідженням І.І.Мечнікова. Впровадивши метод порівняльної патології, І.І.Мечніков дослідив еволюцію запальної реакції від найпростіших організмів до хребетних тварин. Він виявив, що запалення ускладнюється з розвитком тваринного світу. У найпростіших багатоклітинних організмів (міксоміцетів, губок) функція внутрішньоклітинного травлення і функція захисту (фагоцитозу) здійснюються тими ж самими мезодерсальними клітинами і нічим не відрізняються між собою. У медуз ці функції розходяться. Клітини мезодерми продовжують виконувати фагоцитарну роль, а ентодерма починає функціювати як орган травлення. У крові дафній уже з’являються лейкоцити. Запалення у амфібій характеризується вираженими судинними явищами – змінами просвіту судин, прискоренням і сповільненням кровотоку, крайовим стоянням і еміграцією лейкоцитів. Цими роботами були закладені основи нової науки – порівняльної патології.

І.І.Мечнікову належить загальнобіологічне тлумачення фагоцитозу як основи запального процесу. Зрозумівши роль внутрішньоклітинного травлення у захисті організму від мікробів, І.І.Мечніков сформулював фагоцитарну теорію запалення, основні положення якої зберегли своє значення дотепер.

Після досліджень І.І.Мечнікова погляди на запалення докорінно змінилися. Цей патологічний процес перестали вважати лише синонімом хвороби. Його почали розглядати як діалектичне поєднання двох протилежних за змістом начал – пошкодження і комплексу компенсаторно-пристосовних реакцій.

Активна регуляція клітинних процесів здійснюється із використанням енергії електронного транспорту, високої енергії фосфатів та енергії, яка виникає у зв’язку з іонними градієнтами.

Запалення розвивається на території гістіону. Цим терміном позначають морфофункціональну одиницю сполучної тканини, яка включає клітинні елементи, волокна, основну речовину, нерви і їх закінчення, гемомікроциркуляторне русло і лімфатичні шляхи.

Традиційно перебіг запалення поділяють на три стадії, які не мають чіткого розмежування – стадію альтерації, стадію порушення кровообігу з ексудацією та еміграцією і стадію проліферації.

У реалізацію запального процесу залучаються і тканини і циркуляторне русло, яке визначає формування п’яти класичних місцевих ознак запалення, які свого часу були описані Цельсом і Галеном. Головними місцевими ознаками запалення є припухлість або набряк (tumor), почервоніння (rubor), місцеве підвищення температури (calor), біль (dolor) та порушення функції (functio laesa). Набряк – наслідок ексудації, почервоніння виникає як результат артеріальної гіперемії, місцеве підвищення температури викликається артеріальної гіперемією і короткочасної активацією метаболізму в центрі запалення (так звана “пожежа обміну”), біль викликається подразненням больових рецепторів медіаторами запалення, здавленням ексудатом і дією токсичних метаболітів, наприклад органічних кислот.

Незмінена барабанна перетинка

 

 

Тимпаніт – запалення барабанної перетинки, добре видно почервоніння і набряк.

 

Бронхіт, добре видно нагромадження запальної рідини – ексудату.

Альтерація, тобто пошкодження тканини – ініціальна фаза запального процесу. Суть її полягає у місцевому порушенні обміну речовин і дистрофічних змінах паренхіми і строми аж до некрозу.

Альтерація. Перша стадія запалення альтерація з якої починаються всі форми запалення, характеризується пошкодженням, тобто порушенням структури і функції клітин, волокнистих структур, мікроциркуляторного русла, основної речовини, нервових рецепторів та волокон.

Структурні зміни в тканині викликають порушення метаболізму білків, жирів, вуглеводів, фізико-хімічні зміни, найважчим наслідком яких є некробіоз і некроз. З огляду на інтенсивність руйнівних явищ пошкодження клітин може бути зворотнім (сублетальним), що передбачає можливість пристосуватися і відновити структуру і функцію, і незворотнім (летальним).

 

Пошкодження слизової порожнини рота

 

 

Дерматоміозит (добре видно пошкодження шкіри – альтерація, набряк і почервоніння).

 

Розрізняють первинну та вторинну альтерацію.

 Первинна альтерація є результатом безпосереднього впливу патологічного агента на тканину. Різні клітини реагують на дію патогенного агента по різному: одні з них гинуть, інші залишаються живими, а деякі активуються. Власне активованим клітинам відводиться важлива роль у формуванні наступних стадій запальної реакції.

Вторинна альтерація є наслідком первинної і виникає навіть за відсутності агента пошкодження. Її розвитку сприяють порушення метаболізму, мікроциркуляції, вихід лізосомальних ферментів з первинно пошкоджених клітин. Ознаками пошкодженої тканини за показниками метаболізму є зниження парціального тиску кисню, обмеження або припинення його споживання, зменшення концентрації АТФ, нагромадження AДФ, АМФ та неорганічного фосфору, інтенсифікація гліколізу, накопичення молочної кислоти, зниження рН. Зменшення концентрації АТФ сприяє порушенню діяльності іонних помп клітинних мембран збудливих тканин та викликає розвиток іонного дисбалансу, що характеризується порушенням співвідношення Na, K, Ca і Mg в цитоплазмі та порушенням діяльності біохімічних систем клітин. Порушення балансу іонів, що провокує зміну осмотичного тиску, зменшення синтезу білків, зростання в’язкості цитоплазми, нагромадження іонів водню – усі ці зміни вважаються зворотніми. Проте прогресуваня енергодефіциту в даних умовах сприяє пошкодженню мембранних структур, підвищенню їх проникності, розвитку набряку та незворотніх змін у клітинах. Істотну роль в цьому процесі відіграють вільні радикали і перекиси, які в значній кількості утворюються через гіпоксію та порушення біохімічних процесів. Накопичення великої кількості вільно-радикальних сполук перевищує можливість клітин нейтралізувати їх за участі антиоксидантної системи, що сприяє пошкодженню мембран. Особливо небезпечним є пошкодження мембран лізосом, так як лабілізовані ферменти цих органел можуть впливати на всі види макромолекул цитоплазми (протеїни, ліпіди, нуклеїнові кислоти) та посилювати деструкцію. Первинний лізис клітини може бути результатом безпосереднього руйнування лізосомальних мембран патологічним агентом. При цьому ферменти лізосом із зруйнованих клітин можуть також потрапляти у позаклітинний простір, сприяючи вторинну альтерацію. Вторинному лізису клітин може сприяти пошкодження лізосомальних мембран вільними радикалами та активація системи комплемента (протеїни крові, що активуються потраплянням мікроорганізмів).

Запальний процес завжди починається з підвищення обміну речовин. Різко збільшується поглинання кисню. Стимуляція обміну особливо помітна на периферії. В центрі, де альтеративні зміни дуже глибокі і захоплюють мітохондрії, інтенсивність окислювальних процесів може бути знижена. Рівень обміну зростає переважно за рахунок вуглеводів. Вони інтенсивно розщеплюються не тільки за допомогою кисню, але й шляхом анаеробного (безкисневого) гліколізу. В нормі глюкоза розпадається до води і вуглекислоти. В зоні запалення цей розпад не йде до кінця. Нагромаджуються продукти проміжного обміну, наприклад молочна і піровиноградна кислоти, трикарбонові кислоти – a -кетоглютарова, яблучна, янтарна та інші. Знижується дихальний коефіцієнт – співвідношення між об’ємом виділеної в процесі метаболізму вуглекислоти і об’ємом поглинутого кисню.

Порушується також обмін жирів і білків. У запальному вогнищі скупчуються кислі продукти їх неповного розщеплення – жирні кислоти, кетонові тіла, амінокислоти. Зростання рівня метаболізму у вогнищі запалення при одночасному недоокисленні проміжних речовин називають пожежею обміну.

Скупчення кислих продуктів веде до розвитку місцевого ацидозу, спочатку – компенсованого, а пізніше – декомпенсованого. Чим гостріше запалення, тим більше виражений ацидоз. Концентрація водневих іонів у центрі запалення може зрости у 50 разів. Розвитку ацидозу сприяє утруднення відтоку крові від запальної тканини.

У вогнищі запалення зростає осмотичний тиск. Це є наслідком гіперіонії – високої концентрації електролітів в ексудаті. Вміст іонів калію, наприклад, може досягти 10-кратного збільшення, це стається внаслідок звільнення їх їз зруйнованих клітин.

Підвищення онкотичного тиску пов’язане з розпадом великих білкових молекул на менші фрагменти. Дрібнодисперсні колоїдні часточки інтенсивніше притягують і утримують воду.

Навіть якщо безпосередня дія запального агента була короткочасною, альтерація не припиняється після його усунення. Її підтримуватимуть біологічно активні речовини (медіатори запалення), що скупчуються в пошкодженій зоні і визначають подальшу кінетику запального процесу (вторинна альтерація).

Медіатори запалення бувають двоякого походження – клітинного і плазменого. До медіаторів першої групи належить гістамін, що міститься у тканинних базофілах (лаброцитах) в комплексі з гепарином. Він місцево розширює судини і збільшує проникливість їх стінки. У тромбоцитах синтезується серотонін з подібним механізмом дії. Гепарин запобігає відкладанню фібрину на внутрішній поверхні капілярів. Найбільшу роль у механізмах вторинної альтерації відіграють лізосомні ферменти гранулоцитів, моноцитів, тканинних макрофагів і базофілів – протеази, естерази, колагеназа, еластаза та інші.

Велика група активних речовин походить з арахідонової кислоти, яка є у складі клітинних оболонок. У лейкоцитах і тромбоцитах під впливом ферменту циклооксигенази з неї утворюються простагландини, вони підвищують проникливість судинних стінок і викликають набряк. Тромбоксан А₂ (тромбоцитарного походження) сприяє агрегації тромбоцитів і зсіданню крові. Простациклін, що утворюється в ендотеліоцитах, діє протилежним чином. Інший фермент лейкоцитів, ліпооксигеназа, каталізує утворення лейкотрієнів, які мають хемотаксичну дію, збільшують проникливість судин, скорочують гладенькі м’язи.

Плазмені медіатори запалення представлені, головним чином, кінінами і комплементом. Активні кініни (брадикінін, калідин) являють собою поліпептиди, що утворюються з a ₂-глобуліну під впливом ферменету калікреїну. Вони розширюють дрібні судини, підвищують їх проникливість, викликають біль. Активовані форми білків комплементу здатні руйнувати клітинні мембрани, стимулювати хемотаксис і фагоцитоз.

Медіатори запалення.

Це біологічно активні речовини, які утворюються або виділяються у вогнище запалення і сприяють його розвитку. Медіатори запалення об’єднуються в групи речовин з певною хімічною структурою. Наприклад: біогенні аміни (гістамін, серотонін); поліпептиди(брадикінін, калідин); білки лізосом і системи комплементу(С₁ – С₉), похідні арахідонової кислоти (простагландини, лейкотрієни). Інша класифікація, яка базується на походженні речовин, передбачає поділ на гуморальні (білки системи комплементу, брадикінін, каллідин, компоненти системи згортання крові) і клітинні (гістамін, серотонін, лімфокіни, монокіни, простагландини, лейкотрієни, лізосомальні ферменти, катіонні білки).

Ефекти гуморальних медіаторів запалення досить поширені і спектр їх впливу дуже широкий. Ефекти медіаторів запалення клітинного походження локальні.

Біогенні аміни. Одним з найважливіших медіаторів запалення цієї групи є гістамін. Ця речовина депонується в гранулах базофілів і лаброцитів разом з гепарином і фактором активації тромбоцитів. Дія гістаміну опосередковується через спеціальні гістамінові рецептори (Н₁ і Н₂). Головними ефектами гістаміну у вогнищі запалення є результатом його взаємодії з Н₁– гістаміновими рецепторами судинної стінки. Розширення судин, збільшення проникності судинної стінки (гістамін викликає округлення ендотеліоцитів і збільшення проміжку між ними) – головні ефекти цього медіатора. Крім того, гістамін сприяє еміграції лейкоцитів, стимулює фагоцитоз, підвищує адгезивні властивості ендотелію судин, викликає біль. Ефекти гістаміну з’являються через кілька секунд після дії пошкоджуючого агента. Але його вплив скоро припиняється в результаті руйнування гістаміназою. Зміни, що виникають в системі мікроциркуляції, підтримуються іншими медіаторами запалення, зокрема, серотоніном, який також бере участь у виникненні ранніх ознак запалення. Нейрони, лаброцити, базофіли і тромбоцити містять значну кількість цієї речовини. У вогнищі запалення серотонін розширює артеріоли, викликає скорочення міоцитів стінок венул, сприяючи застою крові у венозному руслі.

 

Біологічні ефекти гістаміну

 

Медіатори плазми крові. Є три найважливіших системи плазмових речовин, які виконують роль джерел медіаторів запалення – системи кінінів, гемостазу, фібринолізу, комплементу. Система кінінів представлена ​​брадикініном і каллидин. Активатором їх утворення є ХІІ фактор коагуляції крові. Вихідна речовина кініноген розщеплюється під впливом протеолітичних ферментів(калікреїн ІІ – плазмовий калікреїн, калікреїн ІІ – тканинної калікреїн). Головними ефектами кінінів є біль, розширення судин, підвищення їхньої проникності, активація систем гемостазу і фібринолізу. Дія кінінів у крові і тканинах досить короткочасне.

 Система гемостазу та фібринолізу беруть активну участь в утворенні високоактивних медіаторів запалення. Поява їх сприяє підвищенню проникності мікросудин, активації хемотаксису лейкоцитів у вогнище запалення. В системі фібринолізу головна роль належить плазміну, який сприяє утворенню фізіологічно активних продуктів розпаду тромбу, які збільшують проникність судин.

Система комплементу – це складна система плазмових протеїнів, головна функція яких полягає у знищенні сторонніх і власних змінених клітин. В умовах запалення ці медіатори синтезуються в дуже великій кількості. Активований С₂А – фрагмент діє як кініни. Протеїн С₃а збільшує судинну проникність, стимулює рух фагоцитів. С₅а має властивості С₃а(але більш активний) і стимулює виділення лейкоцитарних лізосомальних ферментів. С₅а – С₉а забезпечують реакції лізису чужорідних і власних пошкоджених або видозмінених клітин. С₅а – один з найбільш потужних медіаторів – стимулює розщеплення арахідонової кислоти і утворення лейкотрієнів, сприяє утворенню радикалів кисню і гідроперекисів ліпідів.

Похідними арахідонової кислоти є простагландини і лейкотрієни. Під впливом ферменту циклооксигенази з арахідонової кислоти утворюються простагландини (ПГ) і тромбоксан А₂(ТХ). Ендотеліальні клітини судин синтезують значну кількість простагландинів, а тромбоцити – тромбоксан А₂.

Відомими ефектами ПГЕ₂ є розширення судин, збільшення їх проникності і стимуляція виділення гістаміну. Лейкотрієни (ЛТ) синтезуються в результаті розщеплення арахідонової кислоти ферментом ліпооксигеназою. Група лейкотрієнів, такі як ЛТС₄, ЛТД₄ і ЛТЕ₄ виділяються лаброцитами, базофілами і сприяють підвищенню проникності судинної стінки, особливо венул. ЛТВ₄ виділяється ендотеліоцітами і активує хемотаксис лейкоцитів, викликає адгезію і агрегацію нейтрофілів.

 

 

 

Біологічні ефекти інтерлейкіну 1

 

 

Лімфоцити виділяють лімфокіни, які беруть активну участь в імунній запаленні. Завдяки лімфотоксину реалізується кілерна активність лімфоцитів і моноцитів, що сприяє знищенню клітин – мішеней, на мембрані яких фіксуються антитіла або комплекси антиген – антитіло. Окремі лімфокіни (фактор міграції макрофагів, фактор міграції нейтрофілів) здатні викликати спрямований рух лейкоцитів до окремої ділянки, клітини якого сприймаються організмом як чужорідні. Важлива роль у цьому процесі відводиться міграцію інгібуючому фактору(МІФ), що викликає накопичення лейкоцитів – фагоцитів і розвиток імунного запалення. Фактори бласної трансформації забезпечують розмноження клітин і дозрівання імуноцитів (інтерлейкіни 1, 2, 3 та ін) Дуже важливим для розвитку імунного запалення є виділення інтерферону, який гальмує трансляцію м-РНК вірусного або клітинного походження. Саме цей ефект пригнічує розмноження клітин. Дія інтерферону може реалізуватися через простагландини. Сенсибілізовані Т-і В- лімфоцити виділяють γ – інтерферон, який регулює активність макрофагів. Гранулоцити також виділяють активні речовини, серед яких фактор активації тромбоцитів (ФАТ) стимулює виділення з тромбоцитів серотоніну, адреналіну і підвищує проникність судин.

Поліморфоядерні лейкоцити виділяють катіонні білки, нейтральні та кислі протеази. До ефектів катіонних білків належать вивільнення гістаміну, збільшення проникності судин, посилення реакції фагоцитозу. Група нейтральних протеаз складається з еластази, колагенази, катепсинов. Ці ферменти руйнують волокна базальної мембрани і збільшують проникність судинної стінки. Кислі протеази діють в умовах низького рН і руйнують мембрани мікроорганізмів і власних клітин.

Взаємодія медіаторів запалення в динаміці розвитку цього патологічного процесу дуже різне. Деякі з них депонуються і виділяються разом. Наприклад, пошкодження тканин викликає одночасне виділення з лаброцитів або базофілів гістаміну і фактора активації тромбоцитів. Тому ефекти гістаміну завжди супроводжуються активацією системи гемостазу і можуть викликати тромбування мікросудин. Інший приклад – це одномоментне виділення великої кількості гістаміну та гепарину в умовах імунного запалення знижує коагуляційну активність крові. С₅ – фрагмент системи комплементу сприяють виділенню гістаміну. Зв’язок деяких медіаторів може бути обумовлена ​​загальними джерелами їх синтезу. Наприклад, перетворення арахідонової кислоти сприяє синтезу одночасно простагландинів і лейкотрієнів. Вивільнення з лаброцитів хемотаксичного фактора еозинофілів викликає накопичення у вогнищі запалення ферментів, які руйнують медіатори.

Медіатори запалення, як сигнальна система, забезпечують обмін інформацією між клітинами, узгоджена дія яких направлена на знищення патологічного агента. Система медіаторів запалення не тільки викликає різні реакції – відповіді тканин, а й відповідає за їх взаємозв’язок. Тому для запалення характерні стереотипні прояви, такі як альтерація, ексудація, інфільтрація, фагоцитоз, судинні порушення, проліферація.

Стадійність і певна послідовність патологічних змін у вогнищі запалення обумовлені виділенням певної групи медіаторів. Головну роль на початковому етапі розвитку гострого запалення відіграють гістамін і серотонін. Ці медіатори збільшують проникність стінок мікросудин, посилюють ексудацію, активують систему кінінів, комплементу і гемостазу. Потім відбувається стимуляція каскаду перетворень арахідонової кислоти з утворенням простагландинів і лейкотрієнів. Далі активуються клітинні механізми захисту, які проявляються накопиченням у вогнищі запалення лейкоцитів (нейтрофіли, моноцити, лімфоцити), які знищують патологічний агент і продукти розпаду пошкодженої тканини.

Наявність своєрідного каскаду взаємоперетворень, яке сприяє накопиченню значної кількості біологічно активних речовин – медіаторів запалення, ставить перед організмом важливу задачу самостійного припинення такого процесу в тому випадку, коли ушкоджуючий агент повністю знищений. Дуже важливим є і питання про механізми запобігання значного накопичення медіаторів запалення і їх проникнення в кров. Враховуючи біологічні ефекти медіаторів необхідно пам’ятати про те, що значне зростання їх вмісту в крові може викликати розвиток шоку, колапсу, ДВЗ-синдрому. У вогнищі запалення виділяються речовини – антимедіаторов запалення, які запобігають надмірному накопиченню медіаторів і припиняють їх дію. Даний процес відбувається протягом усіх етапів запалення. Система антимедіаторов представлена ​​рядом ферментів, такими як гістаміназа (руйнує гістамін), карбопептидаза (руйнує кініни), естерази (інгібують фракції комплементу), простагландиндегідрогеназа (руйнує простагландини), супероксиддисмутаза (інактивує активні радикали кисню), каталаза (інактивує перекис водню) та інші. Еозинофіли відіграють важливу роль у синтезі і доставці антимедіаторів у вогнище запалення, які сприяють завершенню запального процесу. До групи речовин – антимедіаторів належать кортизол, кортизон, кортикостерон. Вони послаблюють судинні реакції, стабілізують мембрани клітин мікросудин, зменшують ексудацію і еміграцію лейкоцитів, послаблюють фагоцитоз, зменшують виділення гістаміну, стабілізують мембрани лізосом, зменшують активність лізосомальних ферментів, кінінів та простагландинів. Ці ефекти кортикостероїдів використовуються при лікуванні хворих.

 

ПОРУШЕННЯ МІКРОЦИРКУЛЯЦІЇ І КРОВООБІГУ У ВОГНИЩІ ЗАПАЛЕННЯ

Суть другої стадії запалення полягає у порушенні крово- та лімфообігу у мікроциркуляторному руслі – артеріолах, капілярах, венулах. Судинні зміни вперше були вивчені Ю. Конгеймом на брижі жаби. Занаркотизовану жабу фіксують на дощечці спинкою догори. Роблять бічний розріз шкіри живота, витягують петлю тонкої кишки, розправляють брижу над отвором в дощечці і фіксують кишку булавками. Розглядають під мікроскопом розвиток судинних явищ при запаленні (зміна просвіту судин, зміна швидкості кровотоку, крайове стояння лейкоцитів, утворення тромбів). Спочатку виникає короткочасний рефлекторний спазм артеріол. Він змінюється артеріальною гіперемією, наступний етап судинних змін – венозна гіперемія. Далі настає престаз, і нарешті – повна зупинка мікроциркуляції (стаз).

Запалення характеризується місцевими порушеннями циркуляції крові і лімфи, особливо в мікроциркуляторному руслі.  Конгайм вперше описав 5 стадій порушення мікроциркуляції у вогнищі запалення.

1 стадія – короткочасний спазм судин. Триває від 10-20 сек до декількох хвилин. Подразнення брижі жаби викликає рефлекторний спазм артеріол і їх звуження . Ця реакція викликається наступними механізмами: активацією судинозвужувальних адренергічних нервів, виділення катехоламінів, активацією α-адренорецепторів і скороченням гладких м’язів судинної стінки . Незначна тривалість цієї стадії обумовлена ​​швидким виснаженням депо катехоламінів і виділенням моноамінооксидази, яка розщеплює норадреналін . Крім того, вазоконстрикція в окремих тканинах може модулюватися судинорозширювальним впливом холінергічних нервів через аксон-рефлекс.

2 стадія – артеріальна гіперемія . Ця стадія може тривати 20-30 хвилин, але не більше однієї години. У мікроциркуляторному руслі виникає розширення артеріол, збільшується кількість функціонуючих капілярів і приплив крові до місця пошкодження, яке викликає почервоніння ділянки запалення та підвищення локальної температури . Розвиток цих змін сприяє активації холінергічних нервів і виділення ацетилхоліну . Цей механізм діє короткочасно, оскільки парасимпатичний медіатор швидко руйнується ацетилхолінестеразою . Значна ж тривалість цієї стадії зумовлюється виділенням вазоактивних медіаторів запалення (гістамін, серотонін, брадикінін, каллідин, простагландини), які викликають розслаблення м’язових елементів стінок артеріол і прекапілярів (нейропаралітичний механізм). Крім того, внаслідок порушення метаболізму, накопичується молочна кислота, АМФ, аденозин, калій, які також здатні викликати параліч м’язів судин. Як результат дії вище описаних пошкоджуючих факторів відбувається деструкція сполучної тканини, зменшення еластичності якої також сприяє розширенню судин. Розвиток артеріальної гіперемії і поліпшення оксигенації тканин, створюють умови для утворення великої кількості активних форм кисню, які є потужним механізмом знешкодження мікрорганизмів і зруйнованих клітин. Артеріальна гіперемія збільшує приплив у вогнище запалення гуморальних і клітинних факторів захисту (білки системи комплементу, пропердин, фібронектин, антитіла, лейкоцити).

3 стадія – венозна гіперемія . Венозна гіперемія, яка виникає після артеріальної гіперемії, характеризується уповільненням кровотоку, погіршенням реологічних властивостей крові, хаотичним розміщенням клітин крові, недостатньою оксигенацією, зростанням гідростатичного тиску в судинах. Кров стає дуже в’язкою, еритроцити набухають, рухаються повільно, а іноді закупорюють судини малого діаметру . Розвиток венозної гіперемії сприяють три групи факторів: І – внутрішньосудинні, ІІ – судинні, Ш – позасудинні .

До внутрішньосудинним чинникам венозної гіперемії належать набухання еритроцитів, згущення крові внаслідок збільшення проникності судин і виходу плазми за їх межі, утворенням мікротромбів через активацію ХІІ ​​фактора згортання крові і зменшення концентрації гепарину, накопичення лейкоцитів біля стінки судини (т.зв. крайове стояння лейкоцитів) .

До судинних факторів розвитку венозної гіперемії належать збільшення розмірів ендотеліоцитів, що викликає звуження просвіту капілярів, зменшення пружності стінок венул і лімфатичних судин через руйнування колагену і еластину лізосомальними ферментами. Такі судини легко стискаються набряклою рідиною, сприяючи прогресуванню порушень крово-і лімфообігу .

Позасудинні фактори венозної гіперемії – це розвиток набряку у вогнищі запалення і створення умов для механічного здавлення судин.

4 стадія – престаз. Венозна гіперемія, яка триває досить довго, створює умови для розвитку престазу . Даний вид порушення кровообігу характеризується маятникоподібними рухами крові (під час систоли серця кров переміщується від артерій до вен, а під час діастоли рухається у зворотному напрямку). Можливий варіант поштовхоподібного руху крові (переміщення крові тільки під час систоли).

5 стадія – стаз . Погіршення реологічних властивостей крові, порушення властивостей судинної стінки призводять до розвитку стазу, який характеризується зупинкою руху крові, розбуханням і агрегацією еритроцитів і їх руйнуванням. Агрегація еритроцитів є наслідком зміни фізичних властивостей мембрани. Це властивість відображається на показнику ШОЕ, який зростає при запаленні і підтверджує розвиток даного процесу . Нормальні еритроцити мають гладку поверхню і однаковий негативний заряд, який перешкоджає взаємодії . При запаленні поверхня цих клітин стає нерівною. Зменшення вмісту альбумінів в крові, як результат збільшення проникності судинної стінки, викликає зниження негативного заряду поверхні клітин і провокує їх склеювання . Розвитку стазу суттєво сприяє вихід плазми крові через судинну стінку, це також погіршує реологічні властивості крові і підвищує її в’язкість.

Важлива роль у механізмах запалення відводиться також лімфатичної системі . У здоровому організмі вона виконує дренажну функцію, яка передбачає регуляцію об’єму циркулюючої рідини, видалення мікрочастинок, макромолекул, клітинних залишків і обмін рідини між кровоносними судинами і тканинами. При запаленні значна частина лімфатичної системи втягується в цей процес. Посилення лімфовідтоку, завдяки дренажній функції лімфатичної системи, зменшує набряк в ділянці запалення. Прогресування набряку при запаленні свідчить про розвиток функціональної недостатності лімфатичної системи . Слід зазначити, що посилення дренажної функції лімфатичних судин може сприяти поширенню інфекційного агента і токсичних продуктів розпаду тканин. Тому проксимально від вогнища запалення виникає рефлекторний спазм лімфатичних судин. Ексудат здавлює лімфатичні капіляри і погіршує місцевий лімфообіг . Пошкодження мембран клітин підвищує насосну функцію збірних лімфатичних судин, а збільшення проникності лімфатичних капілярів викликає значне їх переповнення . Попадання в лімфу значної кількості залишків пошкоджених клітин, білків, токсичних продуктів розпаду тканин і метаболітів, мікроорганізмів можуть викликати запалення лімфатичних судин і вузлів (лімфангіт, лімфаденіт) .

Отже, головне значення процесів альтерації та порушень мікроциркуляції у вогнищі запалення – створення несприятливих умов для подальшого проникнення в організм патологічного агента.

 

АРТЕРІАЛЬНА ГІПЕРЕМІЯ.

Артеріальна гіперемія (повнокрів’я) – це збільшене кровонаповнення органа чи тканини внаслідок посиленого притоку крові через артеріальні судини.

Артеріальна гіперемія при запаленні кон’юнктиви

Артеріальна гіперемія судин шкіри

Розрізняють фізіологічну й патологічну артеріальну гіперемію. Типовим прикладом фізіологічної гіперемії є робоча гіперемія, яка розвивається під час посиленої функції органа (гіперемія м’язів при фізичному навантаженні, головного мозку під час розумової праці, внутрішніх органів під час травлення). Сюди ж відносять гіперемію психогенного походження (гнів, сором). Патологічна артеріальна гіперемія спостерігається тоді, коли частина тіла або весь організм піддається впливу незвичайних факторів зовнішнього чи внутрішнього середовища – мікробних токсинів, хімічних сполук, біологічно активних речовин, метаболітів тощо. За механізмом виділяють кілька її видів. Ангіоневротична гіперемія проявляється у двох формах – нейропаралітичного типу і нейротонічного типу. Колатеральна гіперемія виникає у зв’язку з утрудненням кровотоку в магістральній артерії, просвіт якої закритий тромбом, емболом або звужений пухлиною. Кров надходить до знекровленої ділянки через колатеральні судини, які рефлекторно розширюються. Гіперемія після анемії (постанемічна) виникає в тих випадках, коли фактор, що перетискував артерію (пухлина, лігатура, скупчення рідини в порожнині), швидко ліквідовується. За таких умов судини раніше знекровленого органа різко розширюються і переповнюються кров’ю, що може привести до їх розриву і кровотечі. Крім того, від перерозподілу крові в кров’яному руслі настає малокрів’я інших органів. Перерозподільча ішемія головного мозку може привести до втрати свідомості. Щоб уникнути такого ускладнення, необхідно повільно випускати рідину з черевної порожнини. Вакатна гіперемія розвивається у зв’язку із зменшенням барометричного тиску. Загальна вакатна гіперемія спостерігається у водолазів при швидкому підйомі їх із глибини. Прикладом місцевої вакатної гіперемії є почервоніння на місці накладання медичних банок. Гіперемія на грунті артеріо-венозної фістули виникає в тих випадках, коли утворюється сполучення між артерією і веною, наприклад при вогнепальному пораненні. Артеріальна кров внаслідок різниці тисків переповнює венозні судини.

Запальна артеріальна гіперемія – постійний супутник запалення.

Артеріальну гіперемію характеризують наступні ознаки:

·               почервоніння

·           розширення дрібних артерій, капілярів і вен

·             пульсація артерій

·             збільшення об’єму гіперемованої ділянки

·             підвищення тургору

·             збільшення тиску в судинах

·             місцеве підвищення температури

Під мікроскопом помітне прискорення кровотоку і збільшення кількості функціонуючих капілярів у гіперемованому органі підсилюється обмін речовин, це можна розцінювати як пристосовний механізм

У хворих з атеросклерозом артеріальна гіперемія може призвести до негативних наслідків (розрив судини і крововилив).

ВЕНОЗНА ГІПЕРЕМІЯ.

 Венозна гіперемія – це збільшення кровонаповнення органа або тканини у зв’язку з утрудненим відтоком крові через вени.

 

 Приплив крові при цьому не змінений або дещо зменшений. Венозний застій викликається такими причинами, як тромбоз, емболія, стискування вен пухлиною або збільшеним сусіднім органом. Відтікання крові з вен великого кола сповільнюється при недостатності правого серця і зменшенні присмоктувальної сили грудної клітки (ексудативний плеврит, гемо- і пневмоторакс).

Caput medusae при тробозі воротної вени

 

 

Різко виражене венозне повнокрів’я травного каналу розвивається при тромбозі ворітної вени. Внаслідок підвищеної проникливості розширених вен рідка частина крові випотіває в черевну порожнину. За цих умов між басейнами ворітної і нижньої порожнистої вен формуються з’єднання – порто-кавальні анастомози. Переповнені колатеральні вени нижньої третини стравоходу і гемороїдальні вени різко розширюються, стінка їх стоншується, що може стати причиною небезпечних для життя кровотеч. При тромбозі або тромбофлебіті печінкових вен виникає різке венозне повнокрів’я печінки і жирова дистрофія гепатоцитів. На розрізі орган має вигляд мускатного горіха – на сіро-жовтому тлі, зумовленому жировою дистрофією, видно червоно-синій крап – переповнені венозною кров’ю розширені центральні вени печінкових часточок. Така печінка називається мускатною. Прогресування венозного застою веде до розвитку мускатного цирозу печінки. Венозний застій на нижніх кінцівках спостерігається тоді, коли є перешкода для відтоку крові венозними магістралями. Вони можуть стискуватися пухлиною, вагітною маткою, рубцями. Венозна гіперемія нижніх кінцівок буває у фахівців, які змушені постійно перебувати у стоячому положенні. Сприятливим фоном для цього вважається спадкова слабість клапанного апарату вен.

Венозну гіперемію характеризує низка ознак:

·        почервоніння з ціанотичним відтінком

·        локальне зниження температури

·        сповільнення течії крові;

·        підвищення кров’яного тиску у венах дистальніше від перешкоди;

·        збільшення об’єму гіперемованої тканини (набряк)

Венозний застій супроводжується гіпоксією, ступінь розвитку якої визначає наслідки процесу. За умов кисневого голодування гинуть паренхіматозні елементи органів і натомісць розростається більш резистентна до гіпоксії сполучна тканина. Далі слідує склероз і ущільнення (індурація) органів. Ці явища відомі під назвами цирозу печінки, ціанотичної індурації селезінки або нирок.

ІШЕМІЯ.

 Ішемією (недокрів’ям, місцевою анемією) називають зменшене кровопостачання органа чи тканини внаслідок недостатнього припливу артеріальної крові. Виділяють три типи ішемій за механізмом їх виникнення – компресійну, обтураційну і ангіоспастичну. Компресійна ішемія є наслідком здавлювання артерії пухлиною, рубцем, ексудатом, лігатурою, джгутом, стороннім тілом. Обтураційна ішемія виникає при частковому або повному закритті просвіту артерії тромбом, емболом, склеротичною бляшкою. Ця форма характерна для облітеруючого ендартеріїту, коли просвіт судини звужується внаслідок продуктивного запалення її стінки.

Ангіоспастичну ішемію викликають різноманітні фізичні, хімічні та біологічні подразники, які звужують судини (травма, холод, ерготоксин). Ангіоспазм може виникнути рефлекторно при патології внутрішніх органів. Типовий приклад такої ішемії – спазм коронарних судин і приступи стенокардії у хворих з виразковою хворобою шлунка чи 12-палої кишки, панкреатитом, холециститом, жовчо- і сечокам’яною хворобою. Окремо виділяють ішемію, що виникає внаслідок перерозподілу крові від одних органів до інших. Відомі випадки, коли ішемія головного мозку і втрата свідомості були наслідком швидкого відсмоктування асцитичної рідини з черевної порожнини. Попередня ішемія внутрішніх органів раптово змінювалася на гіперемію за рахунок відпливу крові від головного мозку. Подібне явище спостерігається при передозуванні судиннорозширювальних засобів. За умов різкого зниження артеріального тиску кров відпливає у нижчерозташовані ділянки тіла. Якщо такий хворий набирає вертикального положення, настає запаморочення і втрата свідомості (ортостатичний шок). Досить хворому надати горизонтального положення і опустити голову нижче тіла, як свідомість повертається.

Ішемія супроводжується низкою ознак, серед яких найхарактерніші:

·        блідість ішемізованої ділянки

·        зменшення об’єму її

·        місцеве зниження температури

·        біль, поява парестезій

·        сповільнення швидкості кровотоку в артеріальних судинах нижче від перешкоди

·        зниження кров’яного тиску

·        зменшення кількості функціонуючих капілярів  

Наслідки ішемії залежать від глибини кисневого голодування. Вона може пройти безслідно або завершитися змертвінням ішемізованої ділянки – інфарктом, гангреною. Велика ймовірність некрозу, якщо ішемія настає раптово і триває довго. Наслідки, звичайно, тим тяжчі, чим більший артеріальний стовбур виключений з кровотоку. Дуже небезпечна ішемія в серці і мозку. Ці органи відзначаються високим рівнем функції, а значить високою чутливістю до кисневого голодування. Ішемія серця внаслідок порушення коронарного кровообігу призводить до розвитку некрозу (інфаркту) міокарда. Резистентніші до гіпоксії нирки, легені, селезінка, але й у них часто трапляються інфаркти. Їх мікроциркуляторне русло побудоване таким чином, що не забезпечує належного колатерального кровотоку за умов обтурації магістрального стовбура. Інші органи (м’язи, кістки, шкіра) страждають від ішемії значно менше. Безсумнівне значення мають органічні ураження артеріальних судин. У хворих з артеріосклерозом інфаркти виникають частіше, тому що склерозовані судини не спроможні розширитися адекватно потребам кровозабезпечення. Сприяють розвитку інфаркту серцева і дихальна недостатність, анемія.

СТАЗ.

Стаз – це зупинка руху крові в судинах мікроциркуляторного русла, головним чином у капілярах. Виділяють три різновиди стазу – справжній (капілярний), ішемічний і венозний. Справжній стаз викликається різноманітними чинниками – холодом, теплом, лугами й кислотами, концентрованими розчинами солей, скипидаром. Інфекційно-токсичний стаз у кінцівках виникає у хворих на висипний тиф. Стаз характерний також для гострого гіперергічного запалення в алергізованому організмі (феномен Артюса).    В механізмі капілярного стазу головне значення мають зміни реологічних властивостей крові, її густини і в’язкості. Морфологічно стаз виражається внутрішньокапілярною агрегацією (злипанням) еритроцитів. Це явище називається сладж-феноменом. Еритроцити склеюються між собою, утворюючи так звані “монетні стовбчики”. Гемолізу і зсідання крові при цьому не відбувається. Агреговані еритроцити чинять опір руху крові і зупиняють його. Повній зупинці передує сповільнення кровотоку – передстазовий стан, або престаз. Сприяє розвитку стазу згущення крові внаслідок підвищення проникливості капілярних стінок, що буває при повнокрів’ї, гіпоксії, васкулітах, дії високих і низьких температур, алергічних процесах. Ішемічний і венозний стази мають ті ж причини, що й процеси, при яких вони спостерігаються (ішемія, венозна гіперемія). Стаз – явище зворотне. Стан тканини після його ліквідації називається післястазом. Незворотний стаз веде до некрозу.

Порушення кровообігу супроводжується ексудацією та еміграцією.

ЗАПАЛЕННЯ. ЕКСУДАТИВНІ ЯВИЩА. ВИДИ ЕКСУДАТІВ

Ексудація – це вихід за межі судинного русла рідкої частини крові (води, білків, електролітів). Вона тісно пов’язана з еміграцією, тобто виходом лейкоцитів. Ексудацію зумовлюють три причини: а) підвищення внутрішньосудинного тиску під час артеріальної та венозної гіперемії; б) підвищення проникливості судинної стінки під впливом медіаторів запалення, іонів водню і калію, АТФ, молочної та інших кислот; в) зростання онкотичного тиску за межами судин внаслідок розпаду білкових молекул і виходу альбумінів.

Тривалий час механізм проходження плазми і формених елементів через ендотеліальний покрив і базальну мембрану судин був незрозумілим. Електронномікроскопічно з’ясовано, що ендотеліоцити тісно прилягають один до одого і тільки в деяких місцях з’єднані через десмосоми. Завдяки розташуванню над мембранною колоїдною масою вони мають здатність скорочуватися, міняти форму, переміщуватися. В результаті між ендотеліоцитами утворюються щілини. На початкових стадіях запалення проникнення води, білкових молекул та електролітів здійсюється переважно шляхом піноцитозу, рідше – через щілини між ендотеліоцитами. Спочатку виходить вода з розчиненими солями і невеликою кількістю (до 2 %) низькомолекулярних білків – альбумінів. При дальшому збільшенні проникливості вміст білка досягає 3-5 % за рахунок виходу глобулінів і фібриногену. Цю запальну рідину називають ексудатом. Залежно від кількісного переважання його складників розрізянють серозний, гнійний, фібринозний, геморагічний, змішаний ексудати. Макроскопічно тканини стають набряклими, а колір їх залежить від стадії запалення і виду ексудату.

Еміграція лейкоцитів відбувається у венулах паралельно з ексудацією. Вихід їх за межі судини включає три періоди – крайове стояння, проникнення через судинну стінку і рух у тканині.

 

Період крайового стояння виражається у розшаруванні формених елементів крові. Еритроцити рухаються посередині просвіту судини (осьовий циліндр), а лейкоцити відходять у шар плазми ближче до судинної стінки. Внутрішня поверхня її вкривається при запаленні бахромчастим шаром, до складу якого входять глікозаміноглікани, глікопротеїди, фібрин та інші компоненти. Першими до цієї бахроми приклеюються поліморфноядерні лейкоцити (нейтрофіли, еозинофіли), пізніше – моноцити і лімфоцити. У тій же послідовності вони мігрують у запальне вогнище. Серед механізмів крайового стояння має також значення утворення фібринних тяжів у просвіті судин і зменшення електричного заряду лейкоцитів та ендотеліальних клітин. Щоб вийти за межі судини, лейкоцит повинен подолати дві перешкоди – моношар ендотелію і базальну мембрану. Механізми цього переходу відомі. Коли скорочуються два сусідні ендотеліоцити, між ними утворюється щілина, куди проникає псевдоподія лейкоцита. За її допомогою він досить швидко переливає цитоплазму крізь щілину під ендотеліоцит, який відшаровується від підлеглої базальної мембрани. Отвір замикається. Такий шлях еміграції називають міжендотеліальним. Він притаманний нейтрофілам та еозинофілам. Моноцити і лімфоцити мають здатність проникати безпосередньо через ендотеліальну клітину (трансендотеліальна еміграція). Наступну перешкоду – базальну мембрану лейкоцит долає завдяки феномену тіксотропії, тобто переходу гелю мембрани в золь при незначному контакті її з лейкоцитарними ферментами – еластазою, колагеназою, гіалуронідазою. Лейкоцит легко проникає через золь, з’являється у тканині за межами мікросудини, а мембрана відновлюється у щільний гель. Пройшовши через стінку венули, лейкоцит, підкоряючись хемотаксису, продовжує свій шлях до центра запалення. Цьому сприяє його негативний заряд, оскільки в запальній тканині скупчуються позитивно заряджені Н⁺– і К⁺-іони.

Моноцити покидають кров’яне русло таким же чином, як і нейтрофіли. За межами судини вони стають макрофагами.

Еозинофіли після виходу за зразком нейтрофілів накопичуються у пухкій сполучній тканині кишок, легень, шкіри, зовнішніх статевих органів при місцевих алергічних реакціях. Вони малорухливі і мають низьку фагоцитарну активність відносно бактерій. Їх рух до місця алергічного запалення зумовлює еозинофільний хемотаксичний фактор, який виділяють Т-лімфоцити, базофіли і тучні клітини. Еозинофіли збираються також у місцях накопичення гістаміну, перетравлюючи гранули, які вивільняють тучні клітини. Крім того, вони здатні виділяти на поверхню паразита свої лізосомальні ферменти. Ось чому еозинофілія має діагностичне значення.

Базофіли теж накопичуються в ділянках запалення і беруть участь в алергічних реакціях. Вони містять біля половини гістаміну крові. Вивільнення його має системний характер і може спричинити циркуляторний колапс і смерть.

Т-лімфоцити і плазмоцити, що вийшли в запальну тканину, виконують функцію імунного захисту.

Скупчення клітинних елементів гематогенного і місцевого походження, рідкої частини крові і хімічних речовин у зоні запалення називають інфільтратом. Просякання тканини лише плазмою крові, без домішки клітинних елементів позначають терміном “запальний набряк”. Залежно від клітинного складу розрізняють інфільтрати з поліморфноядерних лейкоцитів, круглоклітинні, макрофагальні, еозинофільні, геморагічні. Вони характеризуються збільшенням об’єму тканини, підвищеною щільністю її, болючістю, а також зміною забарвлення. Поліморфноядерні лейкоцити зумовлюють сіро-зелений відтінок, лімфоцити – блідосірий, еритроцити – червоний.

Клітинний склад інфільтрату залежить від характеру збудника, місця запалення, тривалості процесу, фізико-хімічних змін тканинного середовища, реактивності організму. Поліморфноядерний інфільтрат переважає при бактеріальній інфекції, еозинофільний і лімфоцитарний – при хронічних запаленнях.

Основними функціями клітин інфільтрату є фагоцитарна, бар’єрна і ферментативна. Вони тісно пов’язані між собою.

Фагоцитоз – це здатність деяких клітин організму поглинати і перетравлювати різні часточки живої і неживої природи. Усі фагоцити поділяються на дві групи – мікрофаги (нейтрофіли, еозинофіли) і макрофаги (моноцити і їх похідні). Мікрофаги поглинають переважно збудників гострих інфекцій, макрофаги – загиблі клітини та їх уламки.

У процесі фагоцитозу виділяють чотири стадії – наближення, прилипання, поглинання і перетравлювання. Наближення фагоцита до об’єкта фагоцитозу пов’язане з позитивним хемотаксисом. Він створюється хемотаксичними факторами Т-лімфоцитів, тучних клітин і базофілів, компонентами С₃ і С₅ системи комплементу, продуктами життєдіяльності мікробів і руйнування тканин.

Об’єкт фагоцитозу прилипає до лейкоцита в тому місці, де зменшується поверхневий натяг його оболонки і випинається цитоплазма. Якщо лейкоцит і фагоцитована частка заряджені різнойменно, це сприяє прилипанню.

Прилипла часточка може бути поглинута двома способами – або шляхом втягування її всередину фагоцита (інвагінація), або шляхом обволікання псевдоподіями з усіх боків. В обох випадках вона опиняється у замкнутому просторі, оточеному мембраною фагоцита (фагосома).

Перетравлювання здійснюється гідролітичними ферментами лізосом, які оточують фагосому і зливаються з нею в єдину травну вакуолю (фаголізосому). Повне знищення поглинутої часточки характерне для завершеного фагоцитозу. Проте, існують умови, коли фагоцит містить недостатню кількість ферментів чи антибактеріальних катіонних білків, і тоді поглинутий об’єкт не перетравлюється. Такий фагоцитоз називають незавершеним. Інколи фагоцитовані бактерії можуть знаходити сприятливі умови для свого внутрішньоклітинного розвитку і розмноження (ендоцитобіоз). Як наслідок фагоцит гине, а мікроорганізми розносяться за током лімфи.

Причинами незавершеного фагоцитозу можуть бути спадкові розлади утворення і дозрівання фагоцитів: спадкова нейтропенія, при якій блоковане розмноження нейтрофілів; синдром Чедіака-Хігасі, в основі якого лежить дефект утворення лізосом; синдром Альдера, коли в лейкоцитах блокований метаболізм полісахаридів; дефіцит ферменту НАДФ-оксидази, який каталізує утворення перекису водню. Фагоцитоз стає незавершеним в осіб з променевою хворобою, після тривалого лікування глюкокортикоїдами, при білковому голодуванні, у похилому віці.

Як бачимо, ферментативна функція мікро- і макрофагів зводиться до перетравлювання поглинутих часточок і в першу чергу – мікробних тіл. Найбільшу роль тут відіграють багаті на лізосоми нейтрофіли. Вони виділяють лужну фосфатазу і пероксидазу, які розчиняють бактерії, імунні комплекси тощо. При гострому перебігу запалення лізосомні гідролітичні ферменти можуть виливатися у навколишні тканини ще до того моменту, коли фагосома встигне відшнуруватися від поверхні клітини і відійти вглиб цитоплазми. Тоді виникає некроз. У формуванні некрозу важлива роль належить таким ферментам, як кисла фосфатаза, амінопептидаза, арилсульфатаза, катепсин. Отже, ферментативна функція фагоцитів тісно пов’язана з бар’єрною. Адже вважається, що у вогнищі некрозу швидше повинні гинути інфекційні збудники. Чим скоріше розів’ється некроз, тим менше ускладнень для організму дасть запалення. З цієї позиції пояснюється доцільність розвитку тромбозу судин навколо запального вогнища. Тромбоз, який настає відразу після еміграції лейкоцитів, не тільки запобігає розповсюдженню процесу, але й сприяє гіпоксії тканин і їх некрозу.

Здійснення бар’єрної функції клітинами інфільтрату можливе лише за умови іх чіткої кооперації. Встановлено, що в центрі запалення переважають нейтрофіли. Виконавши свою функцію, вони гинуть і разом з продуктами розпаду ураженої тканини утворюють напіврідку масу жовто-зеленого кольору – гній. Зона інфільтрації і гній характеризуються високою концентрацією гідролітичних ферментів, згубних для макрофагів. Щоб не загинути в таких умовах, вони розташовуються по периферії запального вогнища.

Макрофагам належить особлива роль у запаленні. Вони секретують біля 60 біологічно активних речовин – монокінів, за допомогою яких здійснюють місцеву регуляцію запального процесу і виступають зв’язуючою ланкою між місцевими і загальними проявами запалення. Хемотаксичні властивості монокінів зумовлюють кооперацію клітин, які беруть участь у запаленні. Важливе значення мають монокіни, що стимулюють клітинний поділ. Сюди належать: інтерлейкін 1, який активує фібробласти, колонієстимулюючий фактор, що стимулює розмноження попередників гранулоцитів, фактори, що підсилюють ріст ендотеліоцитів і кровоносних судин, та багато інших. Макрофаги виявляють антигенні детермінанти чужорідних клітин і передають інформацію про них Т-лімфоцитам.

Проліферація – третя, завершальна стадія запального процесу, під час якої припиняється пошкодження і відновлюються зруйновані тканини. У цей період зростає концентрація активних речовин, які гальмують руйнівні процеси. a α₂-Макроглобулін і α₁-антихімотрипсин пригнічують активність протеолітичних ферментів. Супероксиддисмутаза і церулоплазмін нейтралізують вільні радикали. Гістаміназа й арилсульфатаза розщеплюють гістамін і лейкотрієни. Поступово згасає реакція мікроциркуляторного русла і припиняється ексудація. Завдяки активному фагоцитозу вогнище запалення очищається від некротичних мас.

Змінюється клітинний склад інфільтрату. У запальному вогнищі починають переважати процеси розмноження клітин – як місцевих (клітин-резидентів), так і тих, що прийшли з крові і суміжних тканин (клітин-емігрантів). Зростає кількість стимуляторів росту. Вони утворюються в тромбоцитах (тромбоцитарний фактор росту), моноцитах (інтерлейкін 1), гепатоцитах (соматомедин) та інших клітинах.

Розмножуються мезенхіальні (камбіальні), адвентиціальні і ендотеліальні клітини, лімфоцити, моноцити. Камбіальні клітини мезенхіми диференціюються у фібробласти і далі – в фіброцити. У їх проліферації має значення гіпоксія, що розвивається внаслідок тромбозу і стазу. Моноцити мають здатність трансформуватися у тканинні макрофаги, а ті – в епітеліоїдні і гігантські клітини. В-лімфоцити дають початок плазмоцитам, Т-лімфоцити, очевидно, не диференціюються.

Головна роль у проліферативних процесах належить фібробластам і ендотеліоцитам. Фібробласти синтезують колаген і глікозаміноглікани, а ендотеліоцити забезпечують утворення нових кровоносних і лімфатичних судин.

Наслідки запалення залежать від етіології, перебігу і структури органа, в якому воно виникло. Типові наслідки такі:

а) ферментативне розщеплення, фагоцитарна резорбція і розсмоктування продуктів розпаду з повним відновленням структури і функції органа;

б) відновлення структури органа шляхом субституції (рубцювання);

в) перехід у хронічну форму;

г) загибель життєвоважливих органів і всього організму.

 

Місцеві і загальні ознаки запалення

Ще з часів Галена і Цельса виділено п’ять класичних місцевих ознак гострого запалення – почервоніння, припухлість, місцеве підвищення температури, біль і порушення функції. При хронічному запаленні деякі з цих ознак можуть бути відсутні.

Почервоніння – найяскравіша клінічна ознака запалення, вона зумовлена артеріальною гіперемією. Розвиток венозної гіперемії і стазу приводить до зміни червоного кольору на синюшний.

Припухлість на початку запалення також пов’язана з гіперемією, а пізніше – з запальним набряком інфільтрацією і проліферативними явищами.

Місцеве підвищення температури викликається інтенсивним обміном речовин у запальному вогнищі і збільшеним притоком артеріальної крові.

Біль – постійна ознака запалення. Виникає внаслідок подразнення нервових закінчень медіаторами запалення і продуктами обміну – кінінами, гістаміном, молочною кислотою, іонами водню і натрію. Деяке значення має механічне стискування рецепторів ексудатом.

Порушення функції пов’язане з патологічними змінами обміну речовин, кровообігу, нервової та ендокринної регуляції. Суттєва роль у цьому належить і болю. Порушення функції може бути місцевим, але здебільшого страждає весь організм.

Запалення характеризується не тільки комплексом місцевих тканинних порушень, а й загальними проявами з боку організму, а саме – порушенням обміну речовин, зміною складу крові, підвищенням температури тіла, накопиченням токсичних речовин. Порушення обміну торкається всіх його видів, в першу чергу вуглеводного, білкового і жирового. Про це свідчить збільшення в крові проміжних продуктів вуглеводного обміну, речовин азотистої природи, продуктів перекисного окислення ліпідів. При запаленні спостерігається відносне збільшення в крові глобулінів і фібриногену. Вміст альбумінів, навпаки, знижується. Зміна білкових фракцій приводить до зменшення альбуміно-глобулінового коефіцієнту. Переважання крупнодисперсних білків знижує заряд еритроцитів і прискорює їх осідання (ШОЕ).

Накопичення у крові продуктів порушеного обміну і тканинного розпаду стимулює вихід зрілих нейтрофілів з кісткового мозку. В результаті загальне число лейкоцитів в одиниці об’єму крові зростає (лейкоцитоз). Збільшення молодих форм нейтрофілів (зсув вліво) свідчить про гострий перебіг запального процесу, а зрілих форм (зсув вправо) – про його згасання.

Макрофаги та деякі інші клітини, що є в ексудаті, продукують інтерлейкін 1. Під його впливом підвищується загальна температура тіла, тобто виникає гарячка.

Якщо лейкоцитоз і гарячку можна віднести до захисно-пристосовних механізмів, то інтоксикація має явно шкідливий вплив. Виділяють три групи токсинів за походженням: компоненти пошкоджуючих факторів, наприклад екзо- і ендотоксини бактерій; продукти розпаду тканин, зокрема низькомолекулярні поліпептиди; продукти руйнування фагоцитів.

При вираженій інтоксикації нейтрофіли крові, очевидо після взаємодії з токсинами, активуються і викидають секреторні гранули. У ділянку запалення вони приходять уже з ослабленою потенцією, багато з них гине під час переходу через стінку капіляра або венули, пошкоджуючи своїми гідролазами мікроциркуляторне русло. Ендотеліоцити при цьому пошкоджуються не тільки в зоні запалення, а й в інших органах, зумовлюючи порушення функції гістогематичних бар’єрів. За цих умов у серці може розвинутися вторинна міокардіодистрофія, у печінці – дистрофія гепатоцитів. При поширених гнійних процесах пригнічується імунна система. Нарешті, інтоксикація може зумовити розвиток інфекційно-токсичного шоку.

Запалення як локальний процес залежить від загальної реактивності організму. Якщо воно має звичайний перебіг, який спостерігається у більшості людей, то говорять про нормергічне запалення. В разі антигенної сенсибілізації організму виникає алергічне запалення з бурхливим перебігом і вираженими альтеративними та ексудативними явищами. Його називають гіперергічним. Приклади такого запалення – феномен Артюса, який виникає після повторного підшкірного введення чужорідного білка, реакція Пірке на введення туберкуліну. Гіпергічне запалення відзначається слабо вираженими ознаками. Воно спостерігається у випадках природого або набутого імунітету проти інфекційного збудника (позитивна алергія), а також в осіб, ослаблених голодуванням, злоякісними пухлинами (негативна алергія).

На інтенсивність запальної реакції впливає ендокринна система. Глюкокортикоїди (кортизол) діють протизапально, мінералокортикоїди (альдостерон), навпаки, справляють прозапальний ефект. При гіперфункції щитовидної залози запалення характеризується високою інтенсивністю, при гіпофункції – протікає мляво. Хворі з цукровим діабетом часто страждають на фурункульоз. Вплив ендокринної системи на перебіг запалення доводиться багаточисельними клінічними спостереженнями. Запальна реакція у хворих з гіпертиреозом характеризується бурхливим перебігом, а у хворих з гіпотиреозом – незначними проявами. Гормони кори наднирників мають різний вплив на даний процес. Мінералокортикоїди сприяють розвитку запалення, а глюкокортикоїди пом’якшують його перебіг, що з успіхом використовується у клінічній практиці при лікуванні гіперергічних форм запалення. Доведено, що глюкокортикоїди здатні зменшувати кількість тканинних базофілів (донаторів гістаміну), активувати гістаміназу, зменшувати утворення серотоніну, стабілізувати лізосомальні мембрани лейкоцитів, блокувати лізосомальні ферменти. Глюкокортикоїди сприяють синтезу білків, які блокують утворення простагландинів і лейкотрієнів. Прозапальна дія мінералокортикоїдів викликана їхньою здатність підсилювати ексудацію, прискорювати розмноження клітин, утворення нових капілярів і синтез основної речовини сполучної тканини.

Запалення в процесі філогенезу сформувалося як захисна реакція організму теплокровних особин. Організм захищається від пошкоджуючого агента завдяки відмежуванню пошкодженої ділянки. Навколо вогнища запалення утворюється бар’єр, який пропускає різні речовини лише в одному напрямку (в центр вогнища) завдяки закупорці вивідних кровоносних та лімфатичних судин. У вогнищі запалення створюються неблагоприємні умови для розвитку мікроорганізмів. Але значне пошкодження тканини чи порушення мікроциркуляції може провокувати суттєві розлади метаболізму, значну гіпоксію, загальну інтоксикацію.

Запалення є яскравим прикладом патологічного процесу, який відображає одночасне поєднання елементів пошкодження (полому) та протидії організму (міра проти полому), що спрямоване на виживання.

 

Види запалення

У більшості випадків назва запалення утворюється шляхом приєднання до латинської або грецької назви органа чи тканини закінчення “itis” (плеврит, апендицит, кон’юнктивіт). Інколи використовується спеціальний термін (ангіна, пневмонія).

При класифікації запалення враховується етіологія, перебіг, характер тканинної реакції, переважання однієї з фаз. За етіологією запалення поділяється на банальне, викликане фізичними, хімічними та біологічними факторами, і специфічне (туберкульоз, сифіліс, проказа). За перебігом запалення буває блискавичним, підгострим, гострим і хронічним. І в банальному, і в специфічному запаленні виділяють три морфологічні форми – альтеративне, ексудативне і продуктивне запалення.

Альтеративне запалення.

Альтеративним називають таке запалення, при якому альтерація переважає над ексудацією та проліферацією. Інтенсивна альтерація спостерігається у паренхіматозних структурах, зміни у стромі не такі значні. Тому це запалення ще називають паренхіматозним. Залежно від ступеня пошкодження, розрізняють дистрофічне і некротичне запалення (паренхіматозний міокардит, некротична ангіна).

Причини альтеративного запалення – переважно хімічні сполуки і бактеріальні токсини. Сюди належить, наприклад, паренхіматозний міокардит при дифтерії. Завершується альтеративне запалення склерозом.

Ексудативне запалення

Це такий вид запалення, при якому ексудація переважає над альтерацією і проліферацією. За видом ексудату воно поділяється на серозне, фібринозне, гнійне, гнильне, геморагічне, катаральне і змішане. Характер ексудату залежить від ступеня проникливості судинної стінки. Спочатку виходять білки, солі і вода (серозне запалення), потім – фібриноген (фібринозне запалення), ще пізніше – лейкоцити (гнійне запалення) і лише при найбільшому ступені проникливості виходять еритроцити (геморагічне запалення). Останній вид ексудативного запалення найтяжчий. Гнильні, катаральні і змішані запалення не вважаються самостійними формами.

Серозне запалення протікає гостро. Розвивається при дії термічних і хімічних чинників, біологічних факторів (мікобактерії туберкульозу, диплококи Френкеля, менінгококи, шигели), аутоінтоксикації (тиреотоксикоз, уремія). Ексудат містить коло 2 % білка. Накопичується у серозних порожнинах, між листками м’якої мозкової оболонки, у перисинусоїдальних і периваскулярних просторах, інтерстиції органів, капсулі Шумлянського-Боумена, в товщі епідермісу і під ним з утворенням пухирців, у просвіті альвеол.

Спричинює тиск на органи і тканини, порушує їх функцію. Наслідок частіше сприятливий (розсмоктування), рідше настає склероз (наприклад, кардіосклероз, цироз печінки при тиреотоксикозі).

 

 

Фібринозне запалення також характеризується гострим перебігом. Ексудат багатий на фібрин, який утворюється з фібриногену плазми крові. Цьому сприяє альтерація тканин з вивільненням тромбопластину. Виникає при уремії, отруєнні сулемою, а також внаслідок дії біологічних чинників (диплокок Френкеля, стрепто- і стафілококи, мікобактерії туберкульозу, збудники дифтерії, дизентерії, грипу). Розвивається на слизових і серозних оболонках, як виняток – у товщі органа (крупозна пневмонія).

 

Фібринозне запалення

 

Розрізняють два його підвиди – крупозне і дифтеритичне. Морфологічно вони ідентифікуються за ступенем легкості зняття фібринозної плівки. Якщо плівка знімається легко, це крупозне запалення, якщо важко – дифтеритичне. Щільність прилягання фібринозної плівки залежить від глибини некрозу. Чим обширніша і глибша ділянка некрозу серозної або слизової оболонки, тим більше виділяється тканинного тромбопластину і більше накопичується ниток фібрину. При відшаруванні плівки виявляються виразки, крововиливи і кровотечі. На слизових, покритих багатошаровим плоским епітелієм (мигдалики, стравохід, піхва, шийка матки), а також на шкірі завжди розвивається дифтеритичне запалення (не змішувати з дифтерійним, яке відображає етіологію, а не морфологічний прояв запалення). Це зумовлено тим, що багатошаровий плоский епітелій, на відміну від однорядного призматичного, щільно з’єднаний з підлеглою сполучною тканиною. Нитки фібрину при цьому проникають між епітеліоцитами, і плівка знімається важко.

Макроскопічно слизова або серозна оболонки тьмяні, шорсткі, ніби вкриті волосяним покривом. Це особливо демонстративно проявляється при наявності фібринозного перикардиту (“волосате серце”), фібринозного плевриту. Клінічно це зумовлює шум тертя перикарда або плеври.

Фібринозне запалення зумовлює інтоксикацію продуктами розпаду тканин або токсинами мікроорганізмів, які накопичуються під плівкою. Під дією нейтрофілів плівка може розчинитися або відірватися. Відрив її при дифтерії може зумовити аспірацію й асфіксію. Після відриву на місці виразок розвивається грануляційна тканина і в подальшому – рубці, особливо при дифтеритичному запаленні. Часто фібринозні плівки піддаються організації шляхом проростання грануляційної тканини, що призводить до утворення шварт або облітерації порожнин (облітеруючий плеврит або перикардит), деформації органів (стеноз кишки). При відкладанні солей вапна може розвинутись “панцирне серце” (петрифікація перикарда).

Гнійне запалення  має гострий або хронічний перебіг. Ексудат зеленого відтінку містить загиблі нейтрофіли (гнійні тільця), лізовані тканини і клітини з домішками лімфоцитів, макрофагів, еритроцитів. Локалізується в усіх тканинах і органах

 

. Розвивається переважно у відповідь на дію гноєрідних мікроорганізмів – стафілококів, стрептококів, гонококів, менінгококів. Рідше причиною його можуть бути диплококи Френкеля, черевнотифозні палочки, мікобактерії туберкульозу, гриби. Інколи воно виникає при дії хімічних речовин (асептичне запалення).

 

 

Гнійне запалення

 

Гнійне тільце (нейтрофіл)

 

   

Гнійне тільце (моноцит)

 

Розрізняють два морфологічні види гнійного запалення – флегмона і абсцес. Крім того, виділяють такі особливі форми, як емпієма і натічник.

Гнійне запалення починається з локальної інфільтрації ексудатом без утворення порожнини. Так виникає, наприклад, запалення волосяного мішечка і сальної залози (фурункул). Злиття кількох фурункулів називається карбункулом. Навколо стороннього тіла, грибів, паразитів, колоній мікроорганізмів, некротизованої тканини розвивається перифокальне гнійне запалення. На даному етапі процес може завершитися або ж переходити у флегмону чи абсцес.

Флегмона – обширна гнійна інфільтрація, при якій ексудат поширюється дифузно між тканинними структурами, розшаровуючи їх. В одних випадках під дією протеолітичних ферментів тканини розплавлюються (м’яка флегмона), в інших – піддаються лише некрозу (тверда флегмона). Змертвіла тканина при цьому відторгується і перетворюється у секвестр. Як окрему форму флегмони виділяють целюліт – гнійне запалення волокнисто-жирової клітковини.

Перехід локальної гнійної інфільтрації у флегмону спостерігається в органах, які мають пошарову будову з наявністю прошарків із жирової клітковини, фасцій, судинних і нервових стовбурів. Особливе значення має їх рухливість (перистальтика, скорочення скелетних м’язів).

Важливий з практичної точки зору той факт, що з вогнища первинної локальної інфільтрації ексудат може поширюватися у віддалені ділянки і нагромаджуватися у скупченнях пухкої тканини. Утворюється натічник з відповідними клінічними проявами. Наприклад, після постін’єкційної гнійної інфільтрації ягодиці натічник проявляється в підколінній ямці або ж навкого ахілового сухожилка.

Другим наслідком гнійної інфільтрації може бути абсцес. Це локальне запалення з утворенням порожнини, наповненої гноєм.

Як правило, він розвивається в органах, бідних на пухкі прошарки (головний мозок, печінка, нирка, легені). Абсцес розвивається таким чином. Під дією протеолітичних ферментів лейкоцитів тканини в ділянці локальної гнійної інфільтрації піддаються лізису і відмежовуються від навколишніх структур валом грануляційної тканини, яка утворює псевдооболонку. Внутрішня поверхня її, багата на капіляри, продукує гнійні тільця (піогенна мембрана). Поступово грануляційна тканина зовнішньої поверхні дозріває і переходить у сполучнотканинну оболонку (інкапсуляція). Абсцес набуває хронічного перебігу.

Найсприятливіший наслідок гнійного запалення – розсмоктування і формування рубця. Часто воно дає загальну інтоксикацію з розвитком дистрофічних процесів в інших органах і виснаженням організму, особливо при хронічному перебігу. Після розплавлення капсули гнійники можуть прориватися назовні чи в сусідні порожнини. Утворюються нориці, або фістули, запалення продовжується у вигляді перитоніту, плевриту тощо. Внаслідок контактного перифокального поширення процесу спостерігається реактивне запалення, наприклад плеврит або перикардит. У хворих з гнійним лімфангітом, флебітом, флеботромбозом можливе поширення гною (аж до розвитку сепсису) по судинах. Хронічне гнійне запалення спричинює амілоїдоз внутрішніх органів.

Геморагічне запалення переважно гостре. Розвивається при особливо небезпечних захворюваннях (грип, чума, сибірка, віспа). Ексудат має іржавий відтінок.

Гнильне запалення супроводжується розпадом тканин і виділенням газів із неприємним запахом. Викликається гнильними бактеріями. Ексудат нагадує сукровицю.

Катаральне запалення розвивається на слизових оболонках. Ексудат складається із слизу, злущеного епітелію і елементів крові. Залежно від переважання його складових, розрізняють серозний (рідкий), слизовий (густий, тягучий), гнійний (зеленого відтінку), гнильний (з неприємним запахом, наприклад при озені), геморагічний (іржавий, наприклад при грипі) ексудати. Запалення має гострий або хронічний перебіг. При першому переважає гіпертрофія слизової (гіпертрофічний катар), при другому – атрофія і склероз (атрофічний катар). Причинами найчастіше бувають інфекційні агенти, термічні та хімічні чинники, аутоінтоксикація, алергія.

Змішане запалення спостерігається при дії багатьох чинників, зокрема мікст-інфекцій, коли один ексудат доповнює інший (серозно-гнійний або серозно-фібринозний), особливо при зміні реактивності організму.

Продуктивне (проліферативне) запалення.

  Це такий вид запалення, коли в зоні пошкодження переважає проліферація клітин з утворенням вогнищевих або дифузних інфільтратів. Вони можуть бути поліморфоклі-тинними, круглоклітинними (лімфоцитарно-моноцитарними), макрофа-гальними, епітеліоїдноклітинними, плазмоклітинними. Зустрічається в усіх органах і тканинах. Розрізняють два види його – інтерстиціальне запалення з утворенням поліпів і гострокінцевих кондилом і грануломатозне запалення.

Інтерстиціальне запалення характеризується утворенням клітинних інфільтратів у стромі органа (інтерстиціальний міокардит, інтерстиціальна пневмонія, інтерстиціальний нефрит).

Перебіг його може бути гострим (ревматизм, гломерулонефрит) або хронічним. Хронічний перебіг завершується розвитком вогнищевого або дифузного склерозу (кардіосклероз). Новоутворена сполучна тканина іноді піддається дистрофії (гіаліноз). Якщо це супроводжується структурною перебудовою органа (вузли-регенерати, бронхоектази) і його деформацією, то говорять про цироз.

Продуктивне запалення з утворенням поліпів і гострокінцевих кондилом характеризується одночасним втягненням у процес строми і епітелію. Поліпи виростають в тих місцях, де є залозистий епітелій (шлунок, кишечник). Багатошаровий плоский епітелій, який розміщений біля призматичного (анус, статеві органи), у відповідь на постійне подразнення при гонореї чи сифілісі проліферує, утворюючи разом із стромою виступи, що називаються кондиломами.

Грануломатозне запалення.

Це особлива форма продуктивного запалення, що виникає у відповідь на дію персистуючого подразника органічної чи неорганічної, часто імунної природи і морфологічно виражається у формуванні клітинних скупчень (гранулом) з мікрофагів та їх похідних. Найчастіше грануломатозне запалення має хронічний перебіг і дуже рідко – гострий, наприклад при висипному тифі, сказі.

Причинами грануломатозного запалення є екзо- і ендогенні чинники: а) біологічні – бактерії, гриби, найпростіші, гельмінти; б) органічні і неорганічні – пил, пилок квітів, аерозолі, дим, лікарські середники; в) важкорозчинні метаболіти і продукти розпаду – урати, мила; г) антигени, сорбовані на носіях, імунні комплекси.

Виділяють три фази формування гранулом: 1) накопичення у вогнищі пошкодження молодих мононуклеарних клітин; 2) трансформація їх у макрофаги; 3) формування зрілої грануломи. Залежно від реактивності організму можуть спостерігатися три види тканинної реакції в грануломах – продуктивна, ексудативна й альтеративна.

Продуктивна реакція з формуванням гранулом без некрозу свідчить про високу опірність організму. Генез її тісно пов’язаний з механізмом Т-лімфоцитарного імунітету. Такі грануломи найчастіше завершуються рубцюванням.

Альтеративно-продуктивна та ексудативно-продуктивна реакції переважають тоді, коли гранулома формується в ослабленому організмі. У зв’язку з інтенсивними ексудативними і еміграційними процесами вона пронизується білками плазми і поліморфноядерними лейкоцитами і піддається некрозу.

Макроскопічно грануломи мають розміри від ледь вловимих зором вузликів до пухлиноподібних утворів (актиномікоз, сифіліс, туберкульоз). При наявності некрозу вони жовтого кольору, при його відсутності – сірого.

Грануломи формуються навколо судин або поруч з ними. Основними компонентами вузлика є пошкоджена судинна стінка і мезенхімальні клітини. Грануломи поділяються на мононуклеарні (причини – вугільний пил, тифозні бактерії), зрілі макрофагальні (причини – полімери з великою молекулярною масою, збудники бруцельозу, оболонки стрептококів), епітеліоїдноклітинні (причини – мікобактерії туберкульозу, органічний пил, актиноміцети).

В неімунних грануломах, які утворюються навколо сторонніх тіл, переважають макрофаги і гігантські клітини. Лімфоцити, плазмоцити, еозинофіли і епітеліоїдні клітини присутні в незначній кількості. У грануломах імунного генезу переважають макрофаги, лімфоцити і плазмоцити. Центр грануломи займають епітеліоїдні клітини, які несуть на своїй поверхні антиген, і багатоядерні клітини типу Пирогова-Ланганса. Серед них зрідка трапляються Т-лімфоцити-супресори. В-лімфоцити займають периферію грануломи.

Розрізняють грануломи з центральним некрозом (ревматизм, туберкульоз, сифіліс) і без центрального некрозу (псевдотуберкульоз).

У більшості випадків структурно-клітинні особливості грануломи виражені не такою мірою, щоб служити опорою для етіологічної діагностики. Ці грануломи називають неспецифічними. При деяких захворюваннях (туберкульоз, сифіліс, склерома, проказа, сап) грануломи набувають специфічних структурно-клітинних особливостей, за сукупністю яких можна з великою долею достовірності з’ясувати етіологію хвороби. Такі грануломи називаються специфічними.

Залежно від рівня метаболізму розрізняють грануломи з низьким і високим рівнем обміну. Перші розвиваються при дії відносно інертних патогенних факторів (вугілля) і побудовані переважно з гігантських клітин. В інших переважають епітеліальні клітини. Причинами їх виступають токсичні речовини (парафінове масло, туберкулін).

Найчастіший наслідок грануломатозного запалення – склероз, тобто фіброзне перетворення грануломи, яке індукується монокінами і самим хвороботворчим агентом. Для туберкульозної грануломи характерний сухий або вологий некроз з утворенням дефекту. В генезі його беруть участь протеолітичні ферменти нейтрофілів і макрофагів і токсини пошкоджуючого агента. Для грибкових пошкоджень характерне нагноєння. В зоні запалення спочатку з’являються нейтрофільні інфільтрати, які відмежовують збудника. Гриби гинуть, а продукти їх розпаду приваблюють макрофаги. Так виникає гранулома з абсцесом у центрі і макрофагальною реакцією на периферії. Гранулома з інтенсивним ростом (туберкульоз, актиномікоз, сифіліс) формує псевдопухлини. Неімунні грануломи можуть розсмоктуватися після усунення причинного фактора.

 

Проліферація принципово не залежить від типу пошкоджуючого фактора. Механізми репаративної регенерації грунтуються на механізмах фізіологічної, прикладом якої може бути регенерація слизової оболонки матки в постменструальний чи післяродовий період. Проліферативна фаза запалення одночасно є і фазою репаративної регенерації, а тому запалення і регенерація розділяються лише умовно.

Відновлення тканин залежить від тісної взаємодії клітин сполучної тканини між собою (ендотеліоцити, фібробласти, моноцити, макрофаги, лаброцити, лімфоцити), від взаємодії клітин сполучної тканини з міжклітинним матриксом (колагеном, протеогліканами, фібронектином), від взаємодії клітин сполучної тканини з клітинами крові і паренхіматозними елементами на грунті зворотнього зв’язку. Віддалена, короткодистантна і контактна міжклітинна взаємодія здійснюється за участю розчинних медіаторів (цитокінів), нерозчинних чи імобілізованих медіаторів (колаген, фібронектин, протеоглікани), прямих міжклітинних контактів, продуктів розпаду клітин та колагену (активні пептиді, нуклеотиди).

Процес проліферації у вогнищі запалення регулюється речовинами, які можуть стимулюваи (мітогени) чи пригнічувати (кейлони) розмноження клітин. Тканинними джерелами регенераційного матеріалу є камбіальні клітини – родоначальники усіх інших диференційованих клітинних компонентів конкретної тканини. Роль камбіальних клітин різних тканин відіграють стовбурові клітини, які знайдені не тільки в кровотворній системі, але й у кістковій тканині, у сім’яниках, лімфоїдній  тканині та інших. Ці клітини знайдені в органах, що швидко відновлюються, камбіальний шар яких складається не тільки зі стовбурових клітин, але й з клітин-нащадків (наприклад, бласти в органах кровотворення).

Пошкодження тканин викликає інтенсивний поділ стовбурових клітин. Здатність деяких чинників викликати пошкодження, які важко загоюються (рентгенівське опромінення) пов’язане з загибеллю стовбурових, напівстовбурових та камбіальних клітинних елементів. Крім стовбурових клітин усі органи мають і сполучнотканинні елементи (строму), до яких належать фібробласти та гістіоцити. Останні в умовах запалення перетворюються в макрофаги.

Репаративна стадія запалення починається вже на етапі активного поглинання фагоцитами збудника чи пошкоджених тканин. В процесі розвитку запальної реакції клітини-учасники проліферативних процесів можуть відігравати головну або другорядну роль.

В фазі мікроциркуляторних реакцій головними клітинами проліферації є лаброцити. Вони здатні до активної взаємодії з макрофагами, фібробластами, міжклітинним матриксом, згортальною системою крові. Взаємодія цих клітин сприяє виділенню мітогенів. Зокрема, тромбоцити виділяють речовини, що підсилюють проліферацію та хемотаксис фібробластів до вогнища запалення: тромбоцитарний фактор росту фібробластів (PDGF), трансформуючий фактор росту (TGF_β), фактор росту епідермісу та  фібробластів (EGF), пептид, що активує сполучну тканину (CTAP-3).

Враховуючи, що лаброцити через гістамін та лейкотрієн В₄ впливають на фібробласти, слід вважати, що підготовка репаративної фази запалення починається на самих ранній етапах патологічного процесу. Вплив нейтрофілів на репаративні процеси досить різноманітний. Відомо, що вони виділяють пептид, який активую ріст фібробластів (CTAP–PMN) і лейкотрієн, який активує фібробласти та фактор інгібіції міграції. Результати наукових досліджень довели, що проліферація фібробластів гальмується як надлишком нейтрофілів (гнійне запалення), так і їхнім дефіцитом (лазерне опромінення рани). Обробка міжклітинного матриксу нейтрофільними ферментами (колагеназа, еластаза) сприяє зміні властивостей колагену. Встановлено, що колаген і його пептиди стимулюють хемотаксис макрофагів і фібробластів.

Починаючи з макрофагальної фази запалення головними клітинами, що регулюють реперативні процеси, стають макрофаги. Вони відмежовують вогнище пошкодження від оточуючих тканин, формують нейтрофільно-макрофагальний,  макрофагальний і макрофагально-фібробластичний бар’єр, який передує утворенню грануляційної тканини. Взаємодія макрофагів і фібробластів регулює ріст і інволюцію сполучної тканини, яка грунтується на принципі зворотнього зв’язку між розпадом та продукцією колагену. Продукти розпаду колагену, які утворюються при пошкодженні тканин протеазами, стимулюють хемотаксис макрофагів. Ці клітини фагоцитують продукти розпаду, що викликає їхню активацію і виділення фактора росту фібробластів та індукторів синтезу кколагену. Ці речовини передаються фібробластам, в тому числі за допомогою прямих міжклітинних контактів.

На сьогоднішній день відомі такі фактори:

1.  Індуктори проліферації фібробластів: макрофагальний фактор росту (MDGF), фактор альвеолярних макрофагів (AMDGF), інтерлейкін-1 (IL-1), фактор некрозу пухлин (кахектин). Макрофаги здатні продукувати тромбоцитарні фактори росту (PDGF,  TGF_β);

2.  Індуктори хемотаксису фібробластів: фібронектин, PDGF, TGF_β, IL-1,  кахектин;

3.   Індуктори синтезу колагену: макрофагальний стимулятор ситезу (CEMF),  кахектин, IL-1, TGF.

Взаємодія макрофагів і фібробластів викликає міграцію та прискорену проліферацію фібробластів, їхнє диференціювання, синтез та секрецію колагену та інших компонентів матриксу.

Активну участь у процесах репарації приймають лімфоцити. Серед лімфокінів, що виділяються ними, важливе місце займає Т-клітинний фактор (активує проліферацію клітин та продукцію колагенази), лімфоцитарний хемотаксичний фактор для фібробластів (LDGF–F), колагенсинтезуючий фактор (CPF), В-клітинний інгібітор продукції колагену, фібробласт-інгібуючий фактор (FIF), інгібуючий фактор росту. Виділення γ-інтерферону і α-інтерферону викликає гальмування хемотаксису, проліферацію клітин та синтез колагену. Регуляторна функція лімфоцитів на цьому етапі запалення залежить від взаємодії з макрофагами. Накопичення фібробластів у вогнищі запалення гальмує їхній ріст в результаті зупинки поділу зрілих клітин, які починають біосинтез колагену. Нові клітини вже не включаються в цей процес, внаслідок виснаження ростових факторів (на цьому етапі кількість клітин інфільтрації стає значно меншою), а також завдяки синтезу самими фібробластами при контактній взаємодії інібіторів росту – кейлонів. Встановлено, що фібробласти також синтезують речовини, які здатні стимулювати та інгібувати інші клітини, особливо макрофаги.

Синтез міжклітинного матриксу не є наслідком діяльності лише фібробластів. Ця функція здійснюється кооперативно. Так фібробласти здатні синтезувати колагени 1-го, 3-го, 5-го типів та фібронектин. Останній виробляється також макрофагами. Колагени 1-го, 3-го, 4-го, 5-го, 6-го та 8-го типів синтезуються епітеліальними клітинами печінки, легень та ін. органів, а колагени 4-го та 5-го типів – макрофагами, лімфоцитами та нейтрофілами.

Подальший етап авторегуляції росту сполучної тканини характеризується тим, що функціонально-надлишкові колагенові волокна в фазі рубцювання тісно взаємодіють з цитолемою фібробластів і викликають інгібування синтезу та секрецію колагену. Це також сприяє деструкції мембран фібробластів, руйнує більшість з них, а також викликає перетворення тих, що залишилися, в малоактивні фіброцити. Одночасно з цим активується процес фіброклазії, що передбачає знищення або фагоцитування самими фібробластами колагенових волокон та виділення колагенази. Таке контактне інгібування припиняє ріст сполучної тканини, а потім сприяє її перебудові (ремоделюванню). Ремоделювання сполучної тканини характеризується тим, що в одних ділянках вогнища запалення (функціонально активних) продовжується накопичення волокон, а в інших (функціонально інертних) відбувається лізис, а потім часткова (неповна) інволюція рубця. Активну участь у стимуляції лізису колагену приймають еозинофіли, лімфоцити, макрофаги.

На останньому етапі репаративного процесу у вогнищі запалення дуже важливою є паренхіматозно-стромальна взаємодія. Наприклад, епітелій продукує колагеназу, а стромальні клітини (лімфоцити, макрофаги і фібробласти) секретують фактори індукції та інгібіції регенерації епітелію і м’язів. Елементи колагенів 1-го, 3-го, 4-го, 5-го, 8-го та 13-го типів, протеогліканів і фібронектин впливають на паренхіматозні елементи пошкодженого органа (на функцію та архітектоніку) епітеліальної та м’язової тканини в молочній та підшлунковій залозах, в печінці, в шкірі, в нервовій системі.

Ще одним важливим продуктом репаративного процесу у вогнищі запалення є грануляційна тканина – молода сполучна тканина з великою кількістю судин.

Ця тканина заповнює раньову поверхню, виразки шкіри, утворюється при пошкодженні слизових оболонок, внутрішніх органів, при переломах кісток, організації гематом, у вогнищах некрозу чи інфаркту, в ділянці формування запального ексудату, а також при хронічному запаленні. Грануляційна тканина – своєрідний “тимчасовий орган”, який утворюється в ділянці пошкодження з метою виконання певних функцій і зникає після їх виконання.

Функції цієї тканини наступні: механічна (заповнення дефекту), трофічна (регуляція мікроциркуляції, транспорт кисню і поживних речовин, вибіркова фільтрація речовин), морфогенетична (вплив на диференціювання епітелію та м’язової тканини). Проте головною функцією грануляційної тканини вважається захист від неблагоприємних впливів зовнішнього середовища, від інфекції та інтоксикації, інкапсуляція вогнища некрозу та чужорідних тіл, а також відновлення анатомічної та функціональної цілісності тканин шляхом повної чи неповної регенерації.

Слід пам’ятати, що ушкоджена тканина вогнища запалення в період активації проліферативних процесів та високої чутливості до мітогенів стає чутливою до дії канцерогенних речовин. Це є дуже небезпечним фактором у випадку хронічного запалення, яке може спровокувати розвиток пухлини.

Тривалість загоєння рани залежить від віддаленості її країв. Потилежні краї рани при її загоєнні направляються до центру. Механізм з’днання країв рани залежить від діяльності спеціалізованих клітин – міофібробластів, які містять плазму з контрактильними білками, подібно до м’язових клітин. Ці клітини завжди знаходяться на периферії рани і в центрі грануляційної тканини і дуже чутливі до зміни стану оточуючих ткани і парціального тиску кисню. Кінцевий механізм стягування країв рани характеризується синтезом колагену і основної речовини, тобто синтезом фіброзного рубця (колаген надає рубцю міцності).

Процес загоєння вогнища запалення супроводжується збільшенням споживання кисню внаслідок активації метаболічних процесів, а також вуглеводів, жирів, амінокислот, мінеральних солей, води. Процес заживлення тканинного дефекту (особливо, якщо він значний) ставить організм в складні умови, пов’язані з максимальним забезпеченням ділянки репарації всіма необхідними речовинами. Складність цієї вимоги викликана порушенням структури та функції системи мікроциркуляції пошкодженої ділянки. Саме грануляційній тканині, яка багата на судини, відводиться значна роль у процесі заживлення рани. Ріст мікросудин відбувається одночасно з проліферацією фібробластів. Макрофаги в цих умовах виділяють не тільки фактори росту, міграції фібробластів та синтезу колагену, але й синтезують фактор росту судин. Ріст капілярів стимулються деякими лімфокінами, тромбоцитарним фактором росту (PAF), β-трансформуючим фактором росту фібробластів (TGF_β), простагландином Е₂. Синхронізація росту фібробластів і судин залежить від їхньої взаємодії. Фібробласти секретують фібронектин і колагени, які також необхідні для регуляції ангіогенезу. Встановлено, що капіляри ростуть в напрямку зменшення концентрації кисню в тканині, що пояснюється необхідністю метаболічного та енергетичного забезпечення клітин. Усунення гіпоксії тканин припиняє ріст судин.

Диференціювання фібробластів, біосинтез, фібрилогенез і фіброгенез колагену, взаємодія волокон з фібробластами, що зумовлює зупинку проліферації, руйнування клітин і фіброклазію, – все це приводить до дозрівання, перебудови і фіброзно-рубцевої трансформації грануляційної тканини, яка починається в глибоких її шарах. В цих умовах утворюються артеріо-венозні анастомози, а більшість капілярів грануляційної тканини починають регресувати. 

Перебіг запальної реакції залежить від реактивності організму, що визначається станом нервової, ендокринної та імунної систем. Еволюційне формування усіх цих систем, а також судинної, сприяло ускладненню і удосконаленню запалення, як захисної реакції на пошкодження тканини.

 Стан нервової системи визначає ступінь вираженості первинного пошкодження, а також можливості виникнення запалення. Значення цієї системи в динаміці розвитку патологічного процесу підтверджується чисельними випадками виникнення ознак опіку у пацієнтів під впливом гіпнозу. В практиці психіатричної клініки неодноразово виникали випадки розвитку гіперергічного запалення при місцевій дії пошкоджуючого агента за умов маніакального збудження, а під час важкої депресії запальна реакція протікала дуже в’яло.

Зміни нервово-імпульсних та нервово-трофічних впливів на пошкоджену тканину можуть сприяти підсиленню мікроциркуляції. Нейромедіатори і речовини-трофогени, які виділяються при пошкодженні нервових закінчень у вогнищі запалення, здатні впливати на активність фагоцитів, стимулюючи в них вільнорадикальні процеси. Нервовотрофічні впливи визначають ступінь зрілості тканини, її здатність до відновлення білкового складу, біогенезу ультраструктур, проліферацію клітин і міжклітинної речовини.

Порушення аферентної інервації підсилює альтеративні процеси і сповільнює репарацію паренхіматозних клітин. Найактивніше проліферативні процеси відбуваються на периферії вогнища запалення тому, що саме там нервові волокна регенерують в першу чергу і анаболічні процеси найактивніші також на периферії. Активну участь в регуляції проліферативно-відновних процесів приймають нейропептиди, особливо опіоїдні пептиди. Стимуляція цими пептидами опіоїдних рецепторів С-волокон зменшує відчуття болю, пригнічує виділення норадреналіну з симпатичних нервових закінчень, припиняє активацію лаброцитів і тромбоцитів, усуває розлади мікроциркуляції, порушення гемостазу, зменшує активність вільнорадикальних процесів, які залежать від катехоламінів.