Судинні реакції. Ексудація плазми, еміграція формених елементів крові і фагоцитоз

Ексудація (від лат. Exsudatio) - випотівання. Цей компонент запалення включає в себе тріаду:

а) судинні реакції та зміни кровообігу в осередку воспаленія-

б) вихід рідкої частини крові їх судин - власне екссудацію-

в) еміграцію (від лат. еmigratio - виселення) - вихід лейкоцитів у вогнище запалення і розвиток фагоцитозу.

Динаміка судинних реакцій і зміни кровообігу при розвитку запалення стереотипна: спочатку виникає короткочасний рефлекторний спазм артеріол і прекапілярів з уповільненням кровотоку і розвитком ішемії, потім, змінюючи один одного, розвивається артеріальна і венозна гіперемія, престаз і стаз - зупинка кровотоку.

При впливі на тканину флогогенного агента, як правило, розвивається короткочасне підвищення тонусу стінок артеріол і прекапілярів, тобто локальна вазоконстракція. Ця перша стадія судинних реакцій у вигляді місцевої вазоконстрикції призводить до порушення кровотоку - ішемії. Причина вазоконстрикції - вивільнення під впливом альтерірующего фактора біологічно активних речовин сосудосуживающего дії: катехоламінів, тромбоксану А2, простагландинів.

Артеріальна гіперемія виникає внаслідок утворення і дії в осередку запалення великої кількості вазоактивних речовин - "медіаторів запалення", які пригнічуючи автоматию гладком`язових елементів стінки артеріол і прекапілярів, викликають їх розслаблення. Це призводить до збільшення припливу артеріальної крові, прискорення її руху, відкриває що раніше не функціонували капіляри, підвищує в них тиск. Крім того, що призводять судини розширюються в результаті "паралічу" вазоконстрикторов і домінування парасимпатичних впливів на стінку судин, ацидозу, гіперкалійіоніі, зниження еластичності навколишнього судини сполучної тканини. Таким чином, з механізмів, що призводять до розвитку артеріальної гіперемії, важливе значення має нейрогенний, гуморальний і міопаралітіческій.

Венозна гіперемія, її виникнення обумовлено низкою факторів, які можна розділити на три групи: 1) фактори крові, 2) фактори судинної стінки, 3) фактори навколишніх тканин. До факторів, пов`язаних з кров`ю, відноситься крайове розташування лейкоцитів, набухання еритроцитів, вихід рідкої частини крові в запалену тканину і згущення крові, освіту микротромбов внаслідок активації фактора Хагемана і зменшення вмісту гепарину.

Вплив факторів судинної стінки на венозну гіперемію проявляється набуханням ендотелію, в результаті чого просвіт дрібних судин ще більше звужується. Змінені венули втрачають еластичність і стають більш податливими здавлює дії ексудату. І, нарешті, прояв дії тканинних факторів полягає в тому, що набрякла тканина, стискаючи вени і лімфатичні судини, сприяє розвитку венозної гіперемії.

З розвитком престатіческого стану спостерігається маятникообразное рух крові - під час систоли вона рухається від артерій до вен, під час дістоли - в протилежному напрямку. Нарешті, рух крові може повністю припинитися і розвивається стаз, наслідком якого можуть бути незворотні зміни клітин крові і тканин.

Вихід рідкої частини крові в інтерстицій вогнища запалення - власне ексудація відбувається внаслідок різкого підвищення проникності гістогематичні бар`єру і як наслідок посилення процесу фільтрації і мікровезікулярного транспорту. Вихід рідини і розчинених в ній речовин здійснюється в місцях зіткнення ендотеліальних клітин. Щілини між ними можуть збільшуватися при розширенні судин, а також, при скороченні контрактільних структур і округленні ендотеліальних клітин. Крім того, клітини ендотелію здатні "заковтувати" дрібні крапельки рідини (мікропіноцитоз), переправляти їх на протилежний бік і викидати в довколишнє середовище (екструзія).

Транспорт рідини в тканини залежить також і від фізико-хімічних змін, що відбуваються по обидві сторони судинної стінки. У зв`язку з виходом білка з судинного русла, його кількість поза судинами збільшується, що сприяє підвищенню онкотичного тиску в тканинах. При цьому в осередку запалення відбувається під впливом лізосомальних гідролаз розщеплення білкових та інших великих молекул на більш дрібні. Гіперонкія і гиперосмия в осередку альтерації створюють приплив рідини в запалену тканину. Цьому сприяє і підвищення внутрішньосудинного гідростатичного тиску в зв`язку зі змінами кровообігу в осередку запалення.

Результатом ексудації є заповнення інтерстиціальних просторів і вогнища запалення ексудатом. Ексудат - рідина, яка виходить з мікросудин, що містить велику кількість білка (не менше 2 - 3%) і, як правило, формені елементи крові і накопичується в тканинах і / або порожнинах тіла при запаленні.

Залежно від наявності в ексудаті клітин і їх типу, а також від хімічного складу ексудату розрізняють фібринозний, серозний, геморагічний, гнійний, гнильний і змішані види ексудатів.

Фібринозний ексудат містить велику кількість фібриногену і фібрину.

Серозний ексудат складається з напівпрозорої рідини, багатої білком (більше 2-3%), і нечисленних клітин, в тому числі формених елементів крові.

Геморагічний ексудат містить велику кількість білка і еритроцитів, а також інші формені елементи крові.

Гнійнийексудат - каламутна густа рідина, що містить до 6 - 8% білка і велика кількість різних форм лейкоцитів, мікроорганізмів, загиблих клітин пошкодженої тканини.

Гнильний ексудат. Будь-який вид ексудату може придбати гнильний (іхорозний) характер при впровадженні в осередок запалення гнильної мікрофлори.

Змішані форми ексудату можуть бути найрізноманітнішими (наприклад, серозно-фібринозний, гнійно-фібринозний, гнійно-геморагічний та ін.).

Ранню транзиторну реакцію зростання проникності судин обумовлює дію гістаміну, ПГЕ2, лейкотриена Е4, серотоніну, брадикініну. Рання транзиторная реакція в основному зачіпає венули з діаметром не більше ніж 100 мкм. Проникність капілярів при цьому не змінюється. Пошкодження клітин ендотелію і базальної мембрани стінки мікросудин факторами лейкоцитів і позаклітинними біологічно активними речовинами призводить до тривалої реакції зростання проникності. В результаті дії етіологічного фактора відбувається некроз ендотеліальних клітин на рівні артеріол невеликого діаметра, капілярів і венул, що веде до стійкого зростання їх проникності. Відстрочена і стійка реакція зростання проникності мікросудин розвивається у вогнищі запалення через години або добу від його початку. Вона характерна для запалення, викликаного опіками, випромінюванням і алергічними реакціями відстроченого (уповільненої) типу.

Біологічний сенс ексудації як компонента запалення полягає в:

- відмежування вогнища запалення через здавлення кровеностних і лімфатичних мікросудин внаслідок інтерстиціального набряку, а також в розведенні флогогенного і факторів цитолізу у вогнищі запалення для запобігання надлишковій вторинної альтераціі-

- доставці в осередок запалення імуноглобулінів та ін. агентів, що сприяють знищенню мікроорганізмів, пошкоджених клітин і клітинних структур тканин.

Судинні реакції у вогнищі запалення, що супроводжуються зміною проникності судин стінки, призводять також до еміграції лейкоцитів і інших формених елементів крові за межі мікросудин в інтерстиціальний простір. При цьому особливого значення в розвитку запальної реакції має еміграція лейкоцитів.



Еміграція лейкоцитів (лейкодіапедез) - вихід лейкоцитів з просвіту судин через судинну стінку в навколишню тканину. Цей процес відбувається і в нормі, але при запаленні набуває набагато більших масштабів. Сенс еміграції полягає в тому, щоб у вогнищі запалення накопичилося достатню кількість клітин, що грають роль у розвитку запалення (фагоцитоз і т.д.).

В даний час механізм і послідовність процесів еміграції вивчені досить добре. Послідовність процесу еміграції включає стадії крайового стояння лейкоцитів, їх адгезії до ендотелію і проникнення через судинну стінку, а також спрямованого руху лейкоцитів у вогнищі запалення.

На стадії крайового стояння (маргінація) умовно виділяють два послідовні етапи.

1. Вихід лейкоцитів з осьового циліндра кров`яного потоку і наближення до стінки мікросудин, зверненої в бік вогнища запалення.

Причини: висока концентрація хемоатрактантов у стінки мікросудин, розташованого в вогнищі запалення і уповільнення струму крові, особливо в венулах.

2. Повільне рух (кочення) лейкоцитів вздовж стінки мікросудин по поверхні клітин ендотелію (rolling - роллінг).

Причини: високий вміст "медіаторів запалення" в осередку ушкодження і виділення Селектин (Е, Р, L-селектин) і интегринов (VLA-1, -2, -3, ...) клітинами ендотелію і тромбоцитами.

Причини: ефекти клітинних і плазмових "медіаторів запалення".

Адгезія (рецепторно-опосередкування прилипання) лейкоцитів до мембран ендотеліальних клітин стінок мікросудин.

Причина: зв`язування CD15 лейкоцитів з Е-селектин ендотелію, що призводить до фіксації поліморфонуклеаров.

Вихід лейкоцитів з просвіту судин через судинну стінку у вогнище запалення, їх проникнення через стінку судини реалізується через пласт клітин ендотелію, міжклітинний матрикс стінки судин і базальнумембрану ендотелію (час складає близько 3 - 6 хв).

При проходженні лейкоцитів між клітинами ендотелію відбувається взаємодія експресованих на їх поверхні молекул інтегринів з молекулами адгезії. Різні типи лейкоцитів (нейтрофіли, моноцити, еозинофіли, лімфоцити) використовують в ході екстравазації різний спектр молекул адгезії. Проходження лейкоцитів через базальну мембрану мікросудин супроводжується вивільненням лейкоцитами гидролитических ферментів (наприклад, коллагеназ і еластаз). Це забезпечує гідроліз волокон і основної речовини базальної мембрани.

Вважається що гранулоцити (через межендотеліальних щілини) і агранулоціти (шляхом цітопемфіза - трансендотеліальную перенесення) проходять через судинну стінку і просуваються до об`єкта фагоцітірованія. Необхідно відзначити, що останнім часом існування трансцеллюлярной шляху транспорту лейкоцитів, по крайней мере в нормі, ставиться під сумнів.

Гранулоцити виходять за межі судини на стику між ендотеліальними клітинами. Це стає можливим після округлення ендотеліоцитів і збільшення інтервалів між ними. Після виходу лейкоцитів контакти між ендотеліальними клітинами відновлюються. Амебоідное рух лейкоцитів можливо завдяки оборотним змін стану їх цитоплазми (взаимоперехода гелю в золь - тиксотропії) і поверхневого натягу мембран, оборотної "полімеризації" скорочувальних білків - актину і міозину і використання енергії АТФ анаеробного гліколізу. Направлений рух лейкоцитів пояснюється накопиченням у вогнищі запалення екзо і ендогенних хемоаттрактантов - речовин індукують хемотаксис, підвищенням температури (термотаксис), а також розвитком умов для гальвано- і гідротаксіса.

Функцію ендогенних хемоаттрактантов виконують фракції системи комплементу, особливо компонент С5а. Властивостями хемоаттрактантов мають кініни і активоване фактор Хагемана. Екзогенними хемоаттрактантамі є пептиди бактеріального походження, особливо ті, які містять N-фарміловие групи.

При значному підвищенні проникності стінок судин в тканину вогнища запалення пасивно виходять еритроцити і тромбоцити, що часто спостерігається при розвитку інфекції зі значною інтоксикацією організму (при сибірку, чуму), при ураженні тканин іонізуючим випромінюванням.

За межами стінки мікросудин починається спрямоване (орієнтоване) рух лейкоцитів до зони ураження - хемо і електротаксіс.

Орієнтоване рух клітин і організмів під впливом хімічних подразників - хемоаттрактантов (відповідно до градиентами їх концентрації) отримало назву - хемотаксис. У хемотаксисі лейкоцитів велике значення має система комплементу і перш за все компоненти С3а і С5а. Лейкотаксіческі активні компоненти системи комплементу С3а і С5а утворюються у вогнищі запалення під впливом різних ферментів: трипсину, тромбіну, плазміну, рівень яких в умовах альтерації зростає.

Під впливом лейкотоксіческіх речовин відбувається скупчення хеморецепторів (кеппінг) на стороні лейкоцита, зверненої до регіону найбільшої концентрації хемоаттрактантов. Цей полюс ( "голова") лейкоцита стає провідним, а хвостовий - веденим. Надалі змінюється колоїдний стан цитозолю лейкоцита (перехід зі стану гелю в золь). Здійснюється скорочення актомиозина "хвостового полюса" лейкоцита і відповідно спрямований рух лейкоцита до об`єкта фагоцитозу відповідно до градієнтами концентрації хемоаттрактантов. Для процесу еміграції лейкоцитів, поряд з хемотаксисом, має значення і електротаксіс - спрямований рух лейкоцитів (несучих на своїй поверхні негативний заряд) у напрямку до епіцентру вогнища запалення (де накопичуються пошкоджені і загиблі клітини, Н +, К + - формують позитивний заряд).

Еміграція лейкоцитів у вогнище запалення характеризується певною черговістю: спочатку емігрують нейтрофіли, потім - моноцити і, нарешті - лімфоцити. Пізніше проникнення моноцитів пояснюється їх меншою хемотаксической чутливістю. У процесі завершення запального процесу в осередку спостерігається поступове зникнення клітин крові, починаючи з тих лейкоцитів, які з`явилися раніше (нейтрофіли). Пізніше елімінуються лімфоцити і моноцити.

Тимчасова послідовність виходу різних видів лейкоцитів із судинного русла у вогнище запалення обумовлена стадийностью появи чинників хемотаксису і адгезії. До останніх відносять фактор системи комплементу С5а, фактор 4 тромбоцитів, лімфокіни та інші.

Проникнувши в осередок запалення, фагоцити виконують свою головну - фагоцитарну функцію. Фагоцитоз - еволюційно вироблена захисно-пристосувальна реакція організму, яка полягає в розпізнаванні, активному захопленні (поглинанні), інактивації і руйнуванні мікроорганізмів, пошкоджених клітин і сторонніх часток спеціалізованими клітинами - фагоцитами.

Термін "фагоцит" запропонував І.І. Мечников (1892 г). Необхідно відзначити, що дослідження І.І. Мечникова зіграли особливу роль у розвитку вчення про фагоцитоз. На підставі своїх спостережень їм була висунута біологічна теорія запалення.

В даний час прийнято розрізняти два основні класи фагоцитуючих клітин: мікрофаги і макрофаги. До Мікрофаги віднесені поліморфноядерні гранулоцити: нейтрофіли (в найбільшій мірі), еозином і базофіли (істотно менше). Їх називають мікрофагами, оскільки діаметр гранулоцитів порівняно малий (6-8 мкм).

Макрофагами (діаметр клітин досягає 20 мкм), або мононуклеарними фагоцитами називають моноцити крові і походять з них тканинні макрофаги. Всі клітини моноцитарного генезу (наприклад, клітини Купфера, остеокласти, клітини мікроглії, альвеолярнімакрофаги, перитонеальні макрофаги і т.д.) розглядають як систему мононуклеарних фагоцитів.

Об`єктами фагоцитозу для микрофагов є мікроорганізми і чужорідні неживі частинки, а для макрофагів - пошкоджені, загиблі і зруйновані чужорідні клітини і клітини власного організму, а також сторонні неживі частинки.

У процесі фагоцитозу умовно виділяють кілька основних стадій:

- зближення фагоцита з об`єктом фагоцітоза-

- розпізнавання фагоцитом об`єкта поглинання і адгезія до нього-

- поглинання об`єкта фагоцитом з утворенням фаголізосоми-

- руйнування (переварювання) об`єкта фагоцитозу (киллинг-ефект, деградація об`єкта).

Зближення фагоцити з об`єктом фагоцитозу обумовлено фактами, що забезпечують спрямований рух лейкоцитів до об`єкта фагоцитозу. Головним його механізмом служить хемотаксис.

Розпізнавання і "приклеювання" лейкоцита до об`єкта фагоцитозу відбувається в ряд етапів. До найбільш важливим етапам відносяться: розпізнавання об`єкта фагоцитозу, його опсонизация і адгезія фагоцити до об`єкта фагоцитозу.

Розпізнавання об`єкту фагоцитозу здійснюється за допомогою рецепторів на поверхні лейкоцитів. До таких об`єктів належать мікроорганізми, гриби, паразити, власні пошкоджені або пухлинні, або віруссодержащего клітини, а також фрагменти клітин.

Опсонізація - зв`язування антитіл з поверхневими детермінантами клітинної стінки мікроорганізму і подальше поглинання утворився комплексу фагоцитом відбувається при взаємодії Fc-фрагмента антитіла з відповідним Fc-рецептором на мембрані фагоцита. Найбільш активними опсонінами є Fc-фрагмент IgG, IgM і лектини. Адгезія фагоцити до об`єкта фагоцитозу реалізується за участю рецепторів лейкоцита FcR і молекул адгезії. Надалі мікроорганізми покриті молекулами IgG, ефективно фагоцитируются макрофагами або нейтрофілами. Fab-фрагменти IgG зв`язуються з антигенними детермінантами на поверхні бактерії, після чого ті ж молекули IgG своїми Fc-фрагментами взаємодіють з рецепторами Fc-фрагментів, розташованими в плазматичній мембрані фагоцита, і активують фагоцитоз.

При фагоцитозі в зернистих лейкоцитах відбувається активація реакцій метаболізму ( "метаболічний вибух"), що забезпечує експресію молекул адгезії, "респіраторний вибух", а також дегрануляцию лейкоцитів. Дегрануляція нейтрофілів, еозинофілів і базофілів супроводжується вивільненням в інтерстиціальну рідину "медіаторів запалення" (наприклад, ІЛ-1? І ІЛ-6, ФНП ?, лейкотрієнів) і активних форм кисню, що утворилися при "респіраторному вибуху".

Поглинання об`єкта фагоцитозу лейкоцитами здійснюється шляхом занурення фагоцітіруемий матеріалу в клітину в складі фагосоми - бульбашки, утвореного плазматичноїмембраною, до якого спрямовуються лізосоми і з нею зливаються, утворюючи фаголізосому. Цей процес супроводжується секрецією "медіаторів запалення" і інших компонентів специфічних гранул лейкоцита. При дегрануляції всі ці фактори надходять в запальнийексудат, де надають бактеріолітичну і цитолитическое дію.

Руйнування об`єкта фагоцитозу - внутрішньоклітинний "переварювання" - реалізується в результаті активації механізмів киснево (респіраторний вибух) і кіслороднезавісімой цитотоксичности фагоцитів.

Кіслороднезавісімие механізми запускаються в процесі фагосомолізосомального злиття, коли з фагосомою зливаються гранули, які містять лактоферин і лізоцим, азурофільние гранули, які містять катіонні білки, протеїнази (еластаза і коллагеназа), катепсини G, дефензіни і інші, які викликають пошкодження клітинної стінки і порушення метаболічних процесів. Ці механізми виконують допоміжну роль в руйнуванні об`єкта фагоцитозу.

Головна роль в деструкції об`єкта фагоцитозу належить киснево цитотоксичности фагоцитів. Цитотоксичність пов`язана зі значним підвищенням інтенсивності метаболізму за участю кисню. Цей процес отримав назву метаболічного вибуху. При цьому споживання кисню фагоцитом може збільшитися протягом декількох секунд у багато разів (дихальний, кисневий вибух). В результаті дихального вибуху утворюються вільні радикали і перекисні продукти органічних і неорганічних сполук - синглетний кисень (1О2), гідроксильний радикал (ОН), пероксид водню (Н2О2). Пероксид водню в присутності мієлопероксидази конвертує іони Cl- в іони HClO-, які мають бактерицидну властивість, багато в чому аналогічним ефекту хлорного вапна (NaClO).

Утворені активні форми кисню, вільні радикали, галогенізація і перекисне окислення компонентів захоплених об`єктів за участю гіпохлориду обумовлюють пошкодження і деструкцію білків і ліпідів мембран, нуклеїнових кислот та інших хімічних сполук об`єкта фагоцитозу. При цьому сам фагоцит захищений від дії зазначених вище агентів, оскільки в його цитоплазмі є комплекси захисних неферментний факторів (глутатіон, вітаміни Е, С, жирні кислоти) і ферментів (супероксиддисмутаза усуває супероксидний аніон, глутатионпероксидаза і каталаза, инактивирующие H2O2).

Спільна дія механізмів обох груп призводить до руйнування об`єктів фагоцитозу. Однак поряд із завершеним фагоцитозу в Мікрофаги спостерігається, наприклад, при деяких інфекціях, фагоцитоз незавершений, або ендоцитобіоз, коли фагоцитовані бактерії або віруси не піддаються повному переварюванню, тривалий час залишаються в фагоцитах, в життєздатному стані, а іноді навіть починають розмножуватися в цитоплазмі клітини. Існує безліч причин незавершеного фагоцитозу. Основні причини незавершеного фагоцитозу це:

- мембрано- і / або ферментопатии лізосом-

- недостатність міелопероксідази-

- низька ефективність опсонізації об`єкта фагоцітоза-

- дефіцит і / або недостатня експресія молекул адгезії.

Фагоцит, що поглинув бактерії, але не здатний їх перетравити стає джерелом інфекції в організмі, сприяє її дессиминации.

Виявлено хвороби, що супроводжуються первинної (уродженої) або вторинної (придбаної) недостатністю фагоцитозу - "хвороби фагоцитів". До них відноситься так звана хронічна гранулематозная хвороба, яка виникає у дітей, в фагоцитах яких через дефект оксидаз порушено утворення перекисів і, отже, процес інактивації мікробів.lt; lt; ПопереднєНаступна gt; gt;

Увага, тільки СЬОГОДНІ!