Разработана Менкиным в 1950 году. После обработки воспалительного экссудата он выделил 9 факторов:
1. Фактор хемотаксиса.
2. Термолабильный фактор лейкоцитоза, стимулирующий лейкопоэз в костном мозге.
3. Термостабильный фактор лейкоцитоза, стимулирующий выход лейкоцитов из костного мозга в кровь.
4. Некрозин. Вызывает некроз ткани и выход гноя наружу.
5. Пироксин – повышает температуру.
6. Термолабильный фактор лейкопении.
7. Термостабильный фактор лейкопении.
8. Экссудин – способствует экссудации.
9. Фактор роста клеток ткани и пролиферации.
Гуморальная подсистема медиаторов воспаления:
1. Активация фактора Хагемана активированным углем, кварцевым песком, каолином и коллагеновыми волокнами.
2. Активированный фактор Хагемана действует на α1-глобулины крови, кининоген превращается в активный кинин, из которого в кининовой системе образуется брадикинин (нанопептид) или каллидин-9. Обеспечивает длительное расширение сосудов и повышение их проницаемости. Обладает более длительным эффектом, по сравнению с гистамином.
3. Система комплемента. Это крупнодисперсные белки крови, которые под действием БАВ распадаются на фрагменты комплемента С1-С3-С5-кинины, анафилотоксин и С9-кинины (лизины). Встраиваются в поры мембран клеток, поэтому поры не могут закрыться и через них поступают ионы Na+ и воды, что вызывает набухание и лизис клеток.
В организме существуют 3 подсистемы гуморальных факторов воспаления:
1. Калликреин-кининовая система.
2. Собственно свертывающая система крови.
3. Система комплемента.
Все эти 3 системы связаны между собой через фактор Хагемана, постоянно циркулирующий в крови, и активируются при соприкосновении с коллагеновыми волокнами, стеклом, активированным углем, каолином и лизосомальными ферментами, освобождающимися при повреждении.
Под влиянием фибринолизина крови (плазмина), который активируется в поврежденных тканях, фактор Хагемана распадается до преальбуминов, которые действуют на кининовую систему крови с образованием из α2-глобулинов каллидина-10 (декапептид), затем отщепляется аминокислота лизин и образуется каллидин-9 (брадикинин).
Существует плазменный и тканевой контур образования брадикина.
Брадикинин:
1. Вызывает кратковременное расширение, а затем спазм гладких мышц.
2. Оказывает сосудосуживающее и гипотензивное действие.
3. Повышает сосудистую проницаемость, эффект проявляется через 10-40 секунд после его образования.
2 система – Комплемент (26 белков).
Активация комплемента БАВ крови вызывает распад белков комплемента с образованием физиологически активных веществ, которые получили название фрагменты комплемента. Наибольшее значение имеют С3а, С5а-кинины и С9-кинин, разрушающиеся трипсином и хемотрипсином крови. Они повышают сосудистую проницаемость, повышают хемотаксис полиморфноядерных лейкоцитов и макрофагов, влияют на высвобождение ферментов лизосом, усиливают фагоцитарную реакцию, повреждают клеточные мембраны, вызывая осмотический лизис и гибель клеток.
К С3-С5 фрагментам комлемента относится анафилотоксин (щелочной белок, содержащий большое количество аргинина). Он повышает проницаемость, освобождает гистамин из тучных клеток. Быстро разрушается плазматической карбоксипептидазой.
Выделение медиаторов воспаления и модуляторов воспаления приводит к последовательному проявлению стадий воспаления. Каждая стадия является причиной появления последующей стадии воспаления.
Модуляторы воспаления – это вещества, которые сами по себе не запускают воспаление, но изменяют его течение.
При действии на клетку агента (повреждающего фактора) в клетке происходит активация фосфодиэстеразы, в результате чего на внутренней мембране клеток идет распад липидных соединений с образованием продуктов перекисного окисления липидов: О2 -, Н2О2, которые повышают защитные свойства клеток, также идет образование простагландинов, которых в нормальных клетках нет. Простагландины не образуются в эритроцитах. При их накоплении в клетках снижается чувствительность к действию повреждающих агентов, а также гормонов. Простагландины усиливают течение воспалительных процессов.
Действие стимула на клетку приводит к активации фермента аденилатциклазы, которая действуя на АТФ в клетке, расщепляет его до циклАМФ, накопление этого соединения в клетке укрепляет клеточные структуры, снижает проницаемость клеточной мембраны, выход лизосомальных ферментов через мембрану лизосом, активирует гликолиз, следовательно, накопление циклАМФ обладает противовоспалительным эффектом. В случае образования ГМФ-цикла в клетке под действием агента все происходит наоборот: повышается проницаемость лизосомальных мембран, а затем аутолиз. Следовательно, ГМФ-цикл обладает провоспалительным действием.
Внутрисосудистые факторы:
1. Сгущение крови вследствие перехода ее жидкой части в воспаленную ткань (экссудация).
2. Набухание форменных элементов и стенок сосуда в кислой среде.
3. Пристеночное стояние лимфоцитов.
4. Увеличение свертываемости крови в воспаленной ткани, вследствие повреждения сосудистой стенки и тромбоцитов.
5. Активация свертывающих систем крови вызывает затруднение оттока лимфы, вследствие выпадения фибрина в лимфатических сосудах.
Экссудация – это выход жидкости из сосудов (от лат. Exsudare – выпотевать). Повышенный выход жидкости обусловлен изменением микроциркуляции, повышением гидростатического давления. Главная причина экссудации – повышение проницаемости сосудов.
Внутрисосудистые факторы вызывают краевое стояние лейкоцитов, которое длится несколько часов. С нарушением осевого тока крови происходят наиболее частые контакты лейкоцитов со стенкой сосуда, и под действием электрохимических сил лейкоциты начинают удерживаться у эндотелиальных клеток сосудов. Удержание может происходить через кальциевые мостики или при повреждении эндотелиальных клеток, когда ее поверхность приобретает положительный заряд (мембрана лейкоцитов заряжена отрицательно).
Длительное взаимодействие лейкоцитов с эндотелиальными клетками сосудов приводит к выходу лейкоцитов из сосудов. Гранулоциты (нейтрофилы) раздвигают клетки и через межклеточные пространства проходят на внешнюю сторону сосуда; лимфоциты погружаются в цитоплазму и путем пиноцитоза переходят на внешнюю сторону сосуда; моноциты проходят прямо через цитоплазму эндотелиальной клетки. Эритроциты застревают в межклеточных щелях и под действием давления крови выталкиваются из сосуда (диапедез).
Повышение проницаемости сосудов обусловлено увеличением давления крови в венулах (гидростатическое давление), а главным образом гистамином, а затем брадикинином, что и вызывает экссудацию.
Внесосудистые факторы:
1. Выхождение жидкой части крови в воспаленную ткань (экссудация).
2. Выход форменных элементов (эмиграция).
Создают условия сдавливания стенок сосудов и способствуют затруднению оттока.
Расширение венул в воспаленной ткани – сложный процесс. Он возникает частично как расширение капилляров под влиянием медиаторов воспаления (гистамина, брадикинина) и разрушения соединительнотканного скелета вокруг вен.
После экссудации и эмиграции лейкоцитов в очаге воспаления идет активный процесс фагоцитоза. В нем принимают участие макрофаги, которые объединяются в систему фагоцитарных макрофагов. Все макрофаги есть потомки моноцитов.
Фазы фагоцитоза:
1. Хемотаксис (приближение).
2. Адгезия (прилипание).
3. Инвагинация (поглощение).
4. Лизис (переваривание).
Хемотаксис – направленное движение лейкоцитарных клеток в очаг воспаления. Процессом узнавания лейкоцитами объектов для фагоцитоза является обложение этих объектов опсонинами (антитела IgG, IgM и β-глобулины). Эти антитела связываются с предметом, подлежащим фагоцитозу, затем происходит взаимодействие с лейкоцитом.
Вторая стадия – адгезия. Это прилипание антигена к лейкоциту, у которого в результате такого воздействия активируются актиновые нити фагоцита, этот процесс энергозависимый – идет с потреблением освобожденной энергии при гидролизе креатинфосфата и АТФ. Возникает метаболический взрыв и активируются метаболические процессы в фагоците. Адгезия завершается с момента погружения антигена в фагоцит.
Третья стадия: мембрана под рецептором фагоцита движется вниз, происходит погружение в цитоплазму.
Четвертая стадия – переваривание.
В фагоцитозе существует антимикробная защита. Она состоит из 2 групп – кислороднезависимой и кислородзависимой.
Кислороднезависимая:
1. Лизоцим – расщепляет пептидные связи
2. Лактоферрин – связывает двухвалентное железо (нарушение дыхательных ферментов в микробной клетке.
3. Катионные белки обеспечивают на себе адсорбцию ионов, которые не попадают в обменные процессы в микробе.
4. Закисление среды – pH доходит до 3,75.
Кислородзависимая:
1. Галогенизация бактерий – присоединение к бактериям ионов Cl-, I-, Br-.
2. Прямое окисление глюкозы. Происходит окисление пентоз с образованием НАДФН+ + О2, образуется супероксид иона О2- , пероксид Н2О2, гидроксильный радикал иона ОН-, которые начинают разрушать в ДНК связи и обладают мутагенным действием (происходит образование мутантов и нарушение деления бактерий). Вследствие этого останавливается жизнедеятельность микроба.
Особенности хронического воспаления:
1. Длительный тканевой отек.
2. Моноцитарный инфильтрат.
3. Пролиферация соединительной ткани.
4. Изменение белков плазмы (повышение α-глобулинов, комплемента в целом характерно для предопухолевого состояния).
Лечение.Общие принципы.
1. Гиперэргическое воспаление нужно подавить (противовоспалительные препараты)
2. Нормэргическое воспаление (решать от стадии течения).
3. Гипоэргическое воспаление (можно обострить или наблюдать за течением воспаления).
Местное или общее воздействие на организм: при лечении нужно сочетать действие на воспаление этиотропных, патогенетических и симптоматических средств. Терапия индивидуальна и включает использование препаратов местного действия (1 группа) и применение препаратов общеукрепляющего действия на организм (2 группа).
1. Действие на воспаление теплом, холодом, введение в очаг воспаления раздражающих или снижающих воспалительные реакции веществ.
2. Применить вещества, подавляющие образование медиаторов воспаления (антипиретические вещества, препараты салициловой кислоты).
3. Снизить активацию лизосомальных ферментов.
4. Нормализовать состояние соединительной ткани (вводить в организм янтарную кислоту, ноотропил, препарат ГАМК).
5. Нормализовать иммунную систему путем введения ацетилсалициловой кислоты, преднизолона (при гиперэргии). Подавить пролиферацию лейкоцитов.
6. Вводить иммуномодуляторы (при хроническом течении: α-тимозин, тимоген, витамин С, дибазол, китайский лимонник, препараты эхинацеи).
7. Ингибирование простагландинов (салицилаты).
8. Разобщение прямого окисления и окислительного фосфорилирования (аспирин).
9. Торможение образования грануляционной ткани (аспирин).
10. Нормализация фагоцитоза, подавление фагоцитоза (глюкокортикоиды). Снизить фагоцитоз – стимуляция β-адренорецепторов. Повышение фагоцитоза стимулируется опсонинами ГМФ-цикла, стимулированием холинорецепторов.
11. Применение антиоксидантов (витаминов Е и С).
12. Протеолитические ферменты применяются для местного и общего действия (трипсин для разрушения отмирающих клеток и очищение очага воспаления).
13. Нормализация кровообращения (микроциркуляции) при применении салициловой кислоты и гепарина.
Патогенез воспаления.
1. Роль повреждения тканей в развитии воспаления (альтерация).
Каждое воспаление развивается в ответ на то или иное повреждение тканей. Поврежденная ткань отличается от здоровой по свойствам и химическому составу. В поврежденной ткани развивается ацидоз, гиперосмия, гиперволемия (обводнение ткани), изменение коллоидного состава цитоплазмы, освобождение БАВ (брадикинин, гистамин и др.). Изменение состава и свойств поврежденной ткани является раздражителем, вызывающим изменения микроциркуляции в капиллярах, артериолах и венулах. Эти изменения обуславливают сосудистую воспалительную реакцию. Альтерация ткани при воспалении сопровождается рядом изменений ее структуры.
2. Обмен веществ в воспаленной ткани.
Повреждение клеток, в ответ на которое возникает воспаление, передается на митохондрии (носители окислительно-восстановительных ферментов).
Расширяются артериолы и возникает капиллярный пульс. Это приводит к характерным пульсирующим болям, например, при пульпите.
Одним из важных признаков является жар – гипертермия – повышение температуры в воспаленной ткани. Механизм этого явления таков: если воспаление развивается на поверхности тела (коже), то активная гиперемия способствует быстрому поступлению более теплой артериальной крови в область с относительно низкой температурой поверхности тела (25-30°С) и вызывает ее нагревание. Повышение температуры во внутренних органах вызывается освобождением тепла в результате обмена веществ.
3. Расстройство кровообращения в воспаленной ткани.
Расстройство кровообращения в воспаленной ткани можно наблюдать под микроскопом у холоднокровных животных.
Вызывая раздражение механические (манипуляции брыжейки) или химические (поместить кристалл поваренной соли), под малым увеличением наблюдаем расширение артериол, капилляров, венул, маятникообразные движения крови и стаз. Под большим увеличением можно наблюдать краевое стояние лейкоцитов (прилипание к стенке сосуда) и эмиграцию их в воспаленную ткань.
Стадия венозной гиперемии при воспалении сопровождается нарастающим замедлением тока крови в сосудах воспаленной ткани вплоть до стаза. Перед остановкой кровообращения в сосудах возникают синхронные с ритмом сердца изменения в направлении токов крови. Пульсовая волна проталкивает кровь по расширенным артериолам и это создает картину капиллярного пульса. В стадию венозной гиперемии ток крови по капиллярам становится несинхронным с сердечными сокращениями и принимает маятникообразные направления движения.
Воспалительный отек. Вокруг очага воспаления развивается отек; между эндотелиальными клетками образуются просветы, куда входят белки и вода. В механизме отека играют роль увеличение проницаемости капилляров под действием медиаторов воспаления (каллидина, брадикинина и гистамина). Задержка оттока лимфы, а также крови вызывает выход плазмы в ткань и развитие отека.
Выход лейкоцитов в воспаленную ткань. Начинается в стадии активной гиперемии и достигает максимума в период стаза.
Различают 3 периода выхода лейкоцитов:
1. Краевое стояние лейкоцитов у внутренней поверхности эндотелия капилляров воспаленной ткани
2. Выход лейкоцитов через эндотелиальную клетку.
3. Движение лейкоцитов в воспаленной ткани.
Процесс краевого стояния длится от нескольких минут до часа и более. Выход лейкоцитов происходит через несколько минут и их движение в воспаленную ткань продолжается много суток.
При нормальном кровообращении лейкоциты не соприкасаются с пленкой фибрина, покрывающей эндотелиальные клетки изнутри. При повреждении капилляров в их просвете появляется клейкое вещество (в различных стадиях полимеризации фибрина) и нити фибрина, которые могут частично закрывать просвет капилляра. При замедлении кровотока в капиллярах лейкоциты соприкасаются с фибринной пленкой и удерживаются нитями некоторое время.
Следующим факторов удержания лейкоцитов на внутренней поверхности эндотелиальной клетки являются электростатические силы. Поверхностные заряды клеток эндотелия и лейкоцитов отрицательные, однако в ходе эмиграции лейкоциты теряют свой заряд, за счет действия ионов Ca2+, образуются кальциевые мостики лейкоцитов с эндотелием капилляров, вступающим во взаимодействие с карбоксильными группами лейкоцитов.
Факторами, стимулирующими передвижение лейкоцитов в воспаленную ткань, являются различные вещества, обладающие положительным химиотаксисом: полипептиды, глобулины, бактериальные токсины и соли. Впервые роль положительного химиотаксиса в механизме эмиграции указывал И.И.Мечников.
Также прохождению лейкоцитов через эндотелиальные щели способствует ток жидкости экссудата.
Вслед за нейтрофилами в воспаленную ткань выходят моноциты и лимфоциты. Эту последовательность эмиграции описал И.И.Мечников; ее называют законом эмиграции лейкоцитов Мечникова.
Более поздний выход мононуклеарных клеток объясняли их меньшей чувствительностью к химиотаксическим раздражителям.
(?)
5. Рефекторные-, висцеро-висцеральные рефлексы – повышение активности одной железы и воспаление другой.
6. Интоксикация – больные с вялотекущими воспалительными процессами истощены, в крови повышено содержание С-реактивных белков (средние пептиды) – в крови они выполняют защитное действие, а также оказывают повреждающее действие на белки крови, сосуды и клетки.
7. Болевая реакция организма на воспаление. Ноющая, пульсирующая боль (панариций, пульпит, фурункул и тд).