Запалення
Етіологія
Причиною запалення є патогенні чинники, здатні ушкоджувати тканини, їх ще називають флогогенними (від грецьк. phlogosis -запалення).
За походженням флогогенні агенти можуть бути зовнішніми (екзогенними) і внутрішніми (ендогенними) (рис. 5).
● Екзогенні причини поділяють на чинники: 1) фізичної природи, зокрема механічні (поранення), термічні, променеві, електричні тощо; 2) хімічного походження; 3) біологічної природи, у тому числі інфекційні.
● Ендогенні причини виникають у самому організмі, як правило, внаслідок інших хвороб та патологічних процесів.
Між силою флогогенного агента та вираженістю запалення існує пряма залежність: що більша інтенсивність ушкодження, то гострішим є запальний процес. Якісні особливості етіологічного чинника, його природа надають запаленню у кожному конкретному випадку певних специфічних рис.
Патогенез
Патогенетичну основу запалення складають три пов'язані між собою компоненти: альтерація, ексудація і проліферація.
Альтерація
Суть альтерації як початкового компонента запалення становлять дві події:
1) ушкодження клітин та позаклітинних компонентів тканини;
2) утворення, вивільнення і активація біологічно активних речовин, що отримали назву медіаторів запалення.
Ушкодження тканини
Розрізняють первинне і вторинне ушкодження (альтерацію).
Первинна альтерація - це ушкодження, що виникає внаслідок безпосередньої дії на тканину патогенних агентів. Вона започатковує всі наступні події, що складають суть запалення.
Вторинна альтерація (самоушкодження) - це ушкодження, зумовлене чинниками, що утворюються в самій тканині в результаті її первинного ушкодження. Завдяки вторинній альтерації запалення не припиняється навіть тоді, коли патогенний агент припинив свою дію.
Можна виділити три групи причин, які лежать в основі розвитку вторинної альтерації (рис. 6).
 |
I Медіатори запалення. Серед них найбільше значення як фактори самоушкодження мають:
1) вільні радикали (кисневі, галогенові, оксиду нітрогену) та пероксиди (ліпідні, гідрогену);
2) лізосомні гідролітичні ферменти;
3) основні катіонні білки лізосом;
4) фактор некрозу пухлин (лімфотоксин);
5) цитотоксичний білок еозинофілів;
6) активований комплемент.
Докладніше про ці сполуки та механізми їхньої дії мова піде далі.
Слід побіжно зазначити, що всі наведені гуморальні чинники вторинної альтерації за своїм первинним призначенням є бактерицидними і цитолітичними сполуками, що сприяють знищенню агентів, які спричинили запалення. Але оскільки їхня дія не відрізняється високою вибірністю, то ці молекули зумовлюють ушкодження та знищення і власних клітин тканини.
II Лейкоцити (нейтрофіли, макрофаги, лімфоцити). Ці клітини є основним джерелом наведених вище медіаторів запалення. Вивільнення останніх відбувається під час секреторної дегрануляції (екзоцитозу) лейкоцитів і в результаті їхнього ушкодження та загибелі.
Однак існують і не пов'язані з цими гуморальними агентами клітинні механізми вторинної альтерації. Їх можна поділити на неспецифічні та специфічні.
До неспецифічних належать: а) фагоцитоз, здійснюваний нейтрофілами і макрофагами; б) цитотоксичність, зумовлена природними кілерами (NK-клітинами), що належать до так званих 0-лімфоцитів.
Специфічні клітинні механізми ушкодження можуть бути: а) антитілозалежними, як, наприклад, цитотоксичність K-клітин (лейкоцитів-кілерів); б) антитілонезалежними, що здійснюються антигенспецифічними T-кілерами.
III Порушення тканинного гомеостазу. Вторинному ушкодженню тканин сприяють зміни, що закономірно виникають у вогнищі запалення, зокрема: а) гіпоксія, яка є наслідком порушень місцевого кровообігу; б) місцевий ацидоз; в) підвищення осмотичного й онкотичного тиску; г) зростання місцевої температури.
Первинне і вторинне ушкодження тканин виявляє себе комплексом структурних, функціональних, біохімічних та фізично-хімічних змін.
Структурні зміни охоплюють різноманітні прояви ураження клітин (різного типу дистрофії, некробіоз, некроз) та позаклітинних компонентів тканини (мукоїдне і фібриноїдне набухання). Докладне вивчення та характеристика цих змін є предметом патологічної анатомії.
Функціональні порушення є наслідком структурних і залежать від фізіологічних властивостей клітин запаленої тканини. Вони можуть виявляти себе змінами біоелектричних характеристик і явищ (збудливості, збудження), розладами скорочувальних і секреторних процесів, порушеннями клітинного поділу і міжклітинних взаємодій, спотвореним сприйняттям клітинами нервових і гуморальних регуляторних впливів тощо.
Біохімічні зміни в осередку запалення характеризують як "пожежу обміну". Найтиповішими для запалення в гострому його періоді є такі метаболічні зміни:
а) посилене гідролітичне розщеплення білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот, у тому числі й компонентів сполучної тканини (колагену, еластину, глікозаміногліканів, протеогліканів, глікопротеїнів). Основною причиною активації цих процесів є вивільнення в тканину лізосомних гідролітичних ферментів;
б) активація процесів вільнорадикального окиснення і зростання споживання кисню (особливо в перші 2-3 години). Ці зміни зумовлені, з одного боку, "ліпідними" механізмами ушкодження клітин, а з другого - так званим "респіраторним вибухом" - реакцією фагоцитів, що забезпечує генерацію бактерицидних сполук;
в) пригнічення процесів біологічного окиснення та окисного фосфорування. Ці зміни є наслідком ушкодження мітохондрій і виявляють себе порушеннями ресинтезу АТФ, необхідного для підтримання структурної цілісності клітин, їхньої функціональної активності та метаболізму;
г) активація гліколізу й накопичення в тканині молочної кислоти. Ця реакція пов'язана з посиленням енергозалежних функцій лейкоцитів (міграція, фагоцитоз, секреторна дегрануляція) та пригніченням процесів окисного фосфорування.
Зазначені порушення обміну речовин у запаленій тканині спричиняються до накопичення продуктів гідролізу, недоокиснених сполук, вивільнення великої кількості зв'язаних з біополімерами йонів тощо. Це все зумовлює розвиток притаманних запаленню фізично-хімічних змін.
Фізично-хімічні зміни в осередку запалення характеризуються такими порушеннями:
а) місцевий ацидоз (первинний і вторинний).
Первинний ацидоз виникає в перші 30 хв гострого запалення внаслідок деполімеризації компонентів основної аморфної речовини позаклітинного матриксу і вивільнення у зв'язку з цим карбоксильних, сульфатних та інших кислотних груп.
Вторинний ацидоз розвивається пізніше і є наслідком порушень обміну речовин у вогнищі запалення. Він пов'язаний з накопиченням у тканині молочної кислоти, недоокиснених продуктів циклу Кребса (три- та дикарбонових кислот), кетонових тіл, кислих продуктів гідролітичного розщеплення біомолекул (жирові кислоти, амінокислоти, фосфорна кислота);
б) гіперосмія. Збільшення осмотичного тиску в осередку запалення має принаймні дві причини: утворення великої кількості дрібних молекул унаслідок гідролітичного розщеплення органічних сполук і вивільнення зв'язаних з макромолекулами клітин та позаклітинної речовини неорганічних йонів (калію, натрію, кальцію) як результат процесів деполімеризації;
в) дисйонія. Вона характеризується значним зростанням в осередку запалення концентрації йонів калію, якщо порівнювати з іншими йонами. Це зумовлено вивільненням значної кількості K+ з унутрішньоклітинних білків, що зазнали гідролітичної деградації, та подальшим виходом цих йонів із ушкоджених клітин назовні;
г) гіперонкія. Збільшення онкотичного тиску у вогнищі запалення має в своїй основі зростання кількості білкових та поліпептидних молекул. Причиною цього є надходження в тканину білків плазми крові в процесі ексудації (плазмове джерело) і розпад великих білкових молекул на дрібніші фрагменти під впливом лізосомних протеаз (тканинне джерело);
ґ) підвищення місцевої температури. За законами термодинаміки процеси розпаду речовин супроводжуються вивільненням енергії. Оскільки у вогнищі запалення значно посилюються катаболічні перетворення, це спричиняється до виділення великої кількості теплоти, а отже, й до підвищення місцевої температури. До цього долучаються також і зміни місцевого кровообігу: спочатку артеріальна гіперемія, сприяючи зростанню температури через надходження в судини запаленої тканини великої кількості теплої крові, а потім венозна гіперемія, порушуючи відведення тепла від тканин з кров'ю;
д) збільшення гідрофільності тканинних колоїдів. Воно пов'язане з дезорганізацією основної речовини сполучної тканини і сприяє розвиткові запального набряку та збільшенню проникності позаклітинного матриксу.