Циркулирующие (колликвативные) медиаторы. Они образуются из неактивных белковых предшественников. К этим медиаторам относятся:
· Кинины (брадикинин и калидин). Они образуются из кининогенов под действием ферментов калликреинов. Брадикинин и калидин влияют на микроциркуляторное русло. Чрезвычайно высока активность этих медиаторов. У них короткий жизненный цикл, они разлагаются ферментами кининазами и только в поврежденной ткани мы видим высокие концентрации этих медиаторов. Они также способствуют расширению микрососудов, повышению проницаемости. Брадикинин является важнейшим медиатором боли (в инфарктах миокарда играет ведущую роль в возникновении боли).
· Система комплемента - отдельные элементы этой системы по-разному влияют на развитие воспаления. Хемотаксическим эффектом обладают С3 и С5 компоненты. Кроме того, компоненты комплемента опосредовано влияют на проницаемость сосудистой стенки и имеется взаимосвязь их с системой кининов.
· Система Хагемана. Фактор Хагемана относится и пусковому механизму коагуляции, свертывания крови. Фактор Хагемана при воспалении активирует коагуляцию, кининогенез и систему комплемента, кроме того, он регулирует активность фибринолитической системы.
Промежуточные медиаторы. Приносятся в очаг воспаления лейкоцитами. В очаг воспаления поступают нейтрофилы (микрофаги) они высвобождают лизосомальные ферменты, простогландины. Медиаторы, которые выделяют моноциты объединены общим терминов монокины. Они высвобождают также защитные белки: интерфероны стимуляторы иммунной системы - интерлейкины. Лимфоциты высвобождают лимфокины.
Эффекты медиаторов. Медиаторы действуют на микроциркуляторное русло, изменение которого является центральным звеном в патогенезе. Наблюдается 6 реакций:
Спазм сосудов. Кратковременная реакция, которая переходит в фазу артериальной гиперемии, более длительную. Гиперемия - это усиленное кровенаполнение ткани за счет увеличенного притока крови. Возрастает скорость кровотока, увеличивается давление в сосудах, увеличивается интенсивность обмена в капиллярах. Отсюда внешние признаки воспаления на этой фазе - покраснение, местный жар (повышение температуры), боль, вызванная действием медиаторов. Уже на этой стадии начинается формирование припухлости или воспалительного отека, потому что именно на фоне гиперемии начинается процесс экссудации. Экссудация - это выход жидкой части плазмы за пределы сосуда. Экссудат содержит большое количество белка, в связи с нарушением проницаемости сосуда. Экссудат сдавливает венулы и происходит смена артериальной гиперемии на венозную. Чем больше экссудата, тем более выражено явления венозного застоя. Венозная гиперемия постепенно переходит в венозный стаз. Именно в фазе венозной гиперемии происходят значительные изменения поврежденной ткани - так называемые явления вторичной альтерации. Любой венозный застой сопровождается гипоксией. Происходит переход на анаэробный процесс окисление - гликолиз, возникает ацидоз за счет недоокисленных продуктов, то есть те изменения, которые характерны для первичной альтерации. Но в отличие от первичной альтерации накопления кислых продуктов в фазу венозного застоя достигает колоссальных количеств. Концентрация водородных ионов может увеличиваться в 50-100 раз. Это явления называется Н-гипериония. Наблюдается резко выраженный ацидоз (сдвиг до 6-5.8) а такой сдвиг рН уже непереносим клетками и они погибают. В центре очага воспаления возникает некроз. При незначительном повышении концентрации водородных ионов (на периферии очага воспаления) не летальных повреждений клеток, более того незначительный сдвиг рН стимулирует разрастание грануляционной ткани - образуется грануляционный вал на периферии, здоровая ткань ограничивается от поврежденной. Она богата фиксированными макрофагами, способна поглощать поврежденные клетки, токсины, очищая очаг. Второе проявление вторичной альтерации - гиперосмия, обусловленная усиленным катаболизмом, распадом тканей. Наблюдается распад белковых частиц, жиров, углеводов, наблюдается выброс калия из клеток, усиливается диссоциация солей. Все это создает высокую осмотическую концентрацию - гиперосмия. Третье проявление вторичной альтерации - гиперонкия - увеличение концентрации белков за счет распада ткани, экссудации плазменных белков из сосудов с нарушенной проницаемостью. Эти явления создают порочный круг усиливая процесс экссудации. Белки как бы притягивают воду, а гиперосмия - повреждающий фактор, повышающий проницаемость стенки сосуда.
Изменение свойств форменных элементов крови. В фазе экссудации изменяются биологические свойства крови - увеличивается вязкость крови, кровоток замедляется, усиливаются процессы тромбообразования, наблюдается краевое стояние лейкоцитов. Лейкоциты выстраиваются вдоль сосудистой стенки, а затем наблюдается их миграция в очаг воспаления. Эритроциты приобретают способность к агрегации, образуя конгломераты. Агрегация эритроцитов обусловлена рядом факторов: изменения спектра плазменных белков - выходят альбумины, повышаются концентрации гамма-глобулинов, несущих антитела. Изменения белкового состава влияет на состояние мембран. Простогландины и другие медиаторы тоже изменяют состав мембран эритроцитов: повышается ригидность, изменяется поверхностное натяжение мембран эритроцитов, что усиливает их способность к агрегации. Тромбоциты тоже приобретают способность к агрегации, но в отличие от эритроцитов. Этот процесс идет на поверхности сосудистой стенки, в месте повреждения сосудистой стенки происходит адгезия тромбоцитов, агрегация и агглютинация тромба. Способствуют агглютинация тромбоцитов изменения сосудистой стенки, снижение тромборезистентности сосудистой стенки. В эндотелии сосудов синтезируется простациклин, который предотвращает адгезию и агрегацию тромбоцитов. В воспалении происходит повреждение сосудистой стенки и количество простациклина уменьшается, начинаются процессы адгезии и агглютинации тромбоцитов. Из тромбоцитов выделяются тромбоксаны, мощные стимуляторы процессов адгезии и агрегации. В нормальных условиях эта простоциклин-тромбоксановая система уравновешена. При воспалении не происходит образования первичного, а затем вторичного тромба, что связано с активацией факторы Хагемана и возникновения коагуляции. Таким образом, в очаге воспаления идут множественные процесс тромбообразования.
Защитное значение экссудации. Экссудация способствует отграничению очага воспаления, препятствует оттоку из очага воспаления токсинов, микробов, распавшихся тканей. В Составе экссудата в поврежденную ткань выходят биологические активные вещества, медиаторы которые способны нейтрализовать токсины, защитные белки, антитела, лейкоциты.
Функции лейкоцитов в очаге воспаления. Мечников определил что важнейшим проявлением воспаления является фагоцитоз - функция нейтрофилов (микрофагов) и моноцитов (макрофагов). Он изучил 4 фазы фагоцитоза:
· фаза приближения: лейкоцит выходит из сосуда и приближается к объекту фагоцитоза (хемотаксис). Хемотаксис лейкоцита вызывают хемоаттрактанты - лейкотриены, компоненты системы комплемента, простогландины
· фаза прилипания (контактная)
· фаза погружения: происходит обволакивание и погружение объекта внутрь фагоцита. Образуется особая вакуоль, где скапливается лизосомы
· фаза переваривания
Результатом этого внутриклеточного переваривания может быть 2 варианта исхода:
1. Адекватное дозированное освобождение лизосомальных ферментов - ведет к разрушению только объекта фагоцитоза, а сам фагоцит остается интактным.
2. Чрезмерное выделение лизосомальных ферментов, что ведет к разрушению как объекта фагоцитоза, так и самого фагоцита.
Внутриклеточное переваривание называется эндоцитозом. Экзоцитоз же отличается от эндоцитоза второй фазой: лизосомы устремляются к месту контакта мембраны клетки и объекта фагоцитоза, происходит выброс ферментов наружу и происходит переваривание. При экзоцитоза также может быть дозированное адекватное выделение лизосомальных ферментов, когда фагоцит не повреждается и выделения лизосомальных ферментов при котором фагоцит разрушается, при этом, как правило, повреждаются и окружающие клетки. Именно поэтому важны процессы самоограничения места действия фагоцитов. К таким механизмам относятся факторы ограничивающие хемотаксис фагоцитов - например, лимфокины.