Исходы острого воспаления

3. Исходы острого воспаления

     Можно выделить три варианта исхода острого воспалительного процесса.

     Во-первых, острое воспаление может завершиться уничтожением и/или удаление из организма патогенного агента, процессы пролиферации, репарации и регенерации восстановят структуры гистиона, функция органа вернется к норме. Это самый благоприятный исход воспалительного процесса.

     Во-вторых, местное воспаление может перерасти в воспаление генерализованное. Это происходит в тех случаях, когда воспаление разрушает барьеры, окружающие его очаг, и воспалительный процесс системно распространяется по организму.

     Наконец, в-третьих, воспаление может приобрести хронический характер.

     Два последние, весьма неблагоприятные для организма исхода острого воспаления, мы и рассмотрим в предлагаемом материале.

               Рис. 4. Схема патогенеза острого воспаления (пояснения в тексте)

Рекомендуемые материалы

4.1.Генерализованное воспаление

     Генерализованное воспаление означает, что в воспалительный процесс вовлекается весь организм, все его среды и большинство органов и систем. Однако, организм реагирует и на местный воспалительный процесс, только эта реакция не является чрезмерной, а ее последствия относительно легко устранимы, без их перерастания в тяжелую системную патологию. Так, например, периферическое (местное) воспаление "ощущается" в костном мозге с первого часа возникновения процесса и в кровь поступает находящийся "в резерве" пул гранулоцитов. Однако, несмотря на общий характер этой реакции, сам воспалительный очаг развивается локально в том или ином органе, в той или иной ткани. Более того, ткани имеют определенную типовую ячейку на территории, которой развивается воспалительная реакция. Эта ячейка - гистион, то есть функционально - структурная единица ткани, включающая в себя клетки, волокнистые образования, основную субстанцию, нервные волокна и их окончания, микроциркуляторное русло и лимфатические пути. Все эти компоненты гистиона оказываются втянутыми в воспаление и повреждаются в его динамике. Но только – элементы гистиона, или нескольких гистионов.

     Все меняется, если мы встречаемся с ситуацией, при которой в силу определенных причин (о них мы поговорим позднее) патогенная флора, медиаторы и цитокины воспаления в больших количествах вырываются за пределы воспалительного очага и системно распространяются по организму. Возникает генерализованный воспалительный процесс, бороться с которым значительно сложнее, чем с острым воспалением, имеющим локальный характер. Прежде чем мы перейдем к описанию патогенеза генерализованного воспаления, нам необходимо рассмотреть те факторы, которые препятствуют распространению воспалительного процесса на организм в целом.

     4.1.1.  Блокада воспалительного очага

     При локальном остром воспалении патогенные микроорганизмы, продукты распада, образующиеся в очаге воспаления, не должны распространяться за пределы этого очага, так как в противном случае воспаление может принять генерализованный характер со всеми вытекающими отсюда последствиями. Нужно обязательно  указать и еще на одно обстоятельство: многие медиаторы воспаления, выполняющие  в очаге воспаления важную защитную, саногенетическую функцию, выйдя за его пределы, становятся вредоносными агентами, нанося очень серьезные, а иногда – и смертельные повреждения организму.

     На «барьерную» функцию местного воспаления указывали многие патологи и клиницисты. Особенно подробно они описаны в работах известного русского патолога И.В.Давыдовского, который указывал на такие барьерные факторы воспаления как замедление венозного оттока, стаз, воспалительный отек, фибринообразование и тромбообразование, формирование лейкоцитарный вала, формирование гранулем, пиогенной мембраны при абсцессах, образование капсул вокруг очага хронического воспаления и ряд других аналогичных явлений.

     От каких же повреждающих агентов защищается организм барьерной функцией воспаления?

     Во-первых, это сами возбудители септического воспаления – патогенные микробы. Распространение их по организму может вызвать такое тяжелейшее патологическое состояние, как сепсис.

     Во-вторых, это продукты распада поврежденных клеток и тканей. Большинство из весьма токсичны. Следует иметь в виду, что продукты распада клеток и тканей образуются не только при септическом, но и при асептическом воспалении, когда речь не идет о присутствии в очаге воспаления патогенных организмов, а сами поврежденные клетки и ткани образовались в результате другого патологического процесса, например, инфаркта органа.

     В-третьих, это сами медиаторы воспаления и, в их числе, цитокины.

     Рассмотрим, каким же влиянием на организм, его органы и системы  обладают медиаторы воспаления и провоспалительные цитокины, в том случае если они прорывают барьер острого воспалительного очага.

     4.1.2. Патогенное воздействие на организм медиаторов воспаления и провоспалительных цитокинов

     Определенные сведения о функциях цитокинов и медиаторов в очаге острого  воспаления, благодаря которым осуществляется локализация и разрешение этого процесса, было уже описано выше. Однако ряд особенностей медиаторов и цитокинов, проявляющихся за пределами воспалительного очага, в случае их прорыва в системное кровообращение, позволяет говорить об их мощном патогенном воздействии на организм. Приведем лишь несколько примеров этого патогенного воздействия.

     Гистамин. Угнетение деятельности синусного узла сердца, возможные провокации фибрилляции желудочков.

     Кинины. Резкое падение артериального давления, коллапс.

     Фактор некроза опухолей альфа. Активизация общего коагуляционного потенциала крови, усиление продукции эндотелиоцитами прокоагулянтных факторов, прямое токсическое действие на клетки сосудистых эндотелиоцитов, подавление липолитической активности крови, подавление усвоения глюкозы клетками и тканями, развитие лихорадки (включая ее гиперпиретическую форму).

     Интерлейкин 1. Повышение прокоагулянтной активности эндотелия сосудов, повышение чувствительности клеток и тканей к действию фактора некроза опухолей альфа, подавление липолитической активности крови, развитие лихорадки (включая ее гиперпиретическую форму).

     Интерлейкин 2. Уменьшение системного сосудистого сопротивления, снижение артериального давления, провокация проявлений сердечной недостаточности.

     Интерлейкин 1₂. Стимуляция агрегации тромбоцитов, повышение тромбообразования, усиление отрицательных инотропных влияний на миокард, понижение артериального давления, ухудшение мозгового кровообращения.

     Лейкотриены D₄ и Е₄. Ухудшение коронарного кровотока и сократимости миокарда.

     Тромбоксан А₂. Ускорение агрегации тромбоцитов, усиление тромбообразования, бронхоспазм и спазм сосудов мозга.

     Простагландин I₂. Снижение артериального давления за счет мощной вазодилатации.

     Комплемент (фракция С_5а). Уменьшение сосудистого сопротивления, падение артериального давления.

     Если суммировать приведенные данные, то можно сказать, что системное действие основных медиаторов и цитокинов заключается в следующем:

- повышение тромбообразования;

- отрицательные инотропные влияния на сердце, провокации аритмий, вплоть до фибрилляции желудочков;

- снижение сосудистого сопротивления, падение артериального давления;

- нарушения мозгового кровообращения;

- отрицательное влияние на метаболизм глюкозы;

- снижение липолитических свойств крови.

     Понятно, что при выходе в системное кровообращение указанных медиаторов и цитокинов в количествах, превышающих объемы их проникновения при развитии локального острого воспаления, могут быть спровоцированы серьезные патологические состояния, вплоть до развития ДВС-синдрома, тяжелой неспецифической стресс-реакции и шока. К сожалению, именно эти явления и наблюдаются  при развитии генерализованного воспаления.

     4.1.3. Этиология генерализованного воспаления

     Обобщая этиологические факторы, приводящие к генерализованному воспалению или, как его часто называют клиницисты, «синдром системного воспалительного ответа - ССВО» (в английской аббревиатуре – SIRS –Sistemic Inflammatory Response Syndrome) можно указать, что в 10% случаев – это массивная механическая травма, мощная кровопотеря, а также тяжелые обширные ожоги. В 90% случаев ССВО – результат инфекционной атаки на организм, то есть то, что называется сепсисом.

     Этиология определяет патогенез этих состояний. В первом случае организм просто не способен локализовать очаг воспаления из-за его обширности. Иначе говоря, с самого начала массивной альтерации воспаление приобретает характер генерализованного, а цитокины и медиаторы воспаления вследствие того, что они выделяются в огромных количествах, немедленно начинают оказывать свое общепатогенное действие.

     В случае инфекционной атаки в обобщенном виде события могут развиваться в нескольких вариантах.

     Во-первых, инфекцией может быть поражен организм с достаточно ослабленной по тем или иным причиной иммунной защитой. В этом случае прорыв инфекции из первичного очага обусловлен повреждением местных звеньев иммунной системы (ослабление микро- и микроцитоза, например, из-за недостаточного энергообеспечения процессов фагоцитоза, а также за счет развития апластических процессов в регионарных лимфатических узлах).

     Во-вторых, инфекция может поразить представителя популяции, ранее не встречавшейся с этой инфекцией. Так стремительно, с септическим «пожаром» развивались некоторые инфекции (сифилис, туберкулез, корь) среди представителей индейских племен в Северной Америке и племен, населяющих тихоокеанские острова, где до открытия их европейцами эти инфекции не были известны.

     В-третьих, - и это наиболее часто встречающаяся ситуация, сепсис развивается благодаря многократному поступлению в системный кровоток антигенных структур микроорганизмов, их экзо- и эндотоксинов. Естественно, что и в этом случае определенную «вину» так же несут механизмы местной иммунной защиты.

           Рис. 5. Схема патогенеза генерализованного воспаления (пояснения в тексте)

      4.1.4. Патогенетические механизмы генерализованного воспаления

    Остановимся подробнее на механизмах развития генерализованного воспаления (ССВО), когда его причиной является многократное (или постоянное) поступление в системный кровоток продуктов инфекционной атаки (Рис.5). При этом в развитии генерализованного воспаления можно выделить несколько стадий:

1. В ответ на инфекцию происходит локальное выделение медиаторов и цитокинов. Воспаление пока еще протекает по принципу острого местного процесса. Местным иммунным системам определенное время удается держать воспалительный процесс под контролем.
2. Если на этом этапе местной реакции не удается локализовать и уничтожить патогенный агент, выделение медиаторов и цитокинов нарастает, они, пока в малых количествах, проникают в системный кровоток. Развивается острофазовая реакция, острофазовые белки и противовоспалительные цитокины держат под контролем интенсивность воспалительного процесса. На некоторое время воспалительный и противовоспалительный процесс уравновешивают друг друга.
3. Если и при этих условиях жизнедеятельность микроорганизмов в первичном очаге не подавлена, и продукты инфекционной атаки продолжают поступать в системный кровоток, выработка провоспалительных цитокинов превышает возможности противовоспалительных систем, начинается их деструктивное воздействие на органы и ткани организма, а очаги воспаления возникают в отдаленных от первичного локуса местах. Развивается процесс, который в клинике получил название «синдрома полиорганной недостаточности – ПОН». К сожалению, в значительном числе случаев ПОН может закончиться септическим шоком и гибелью организма.

     4.1.5. Синдромы  полиорганной недостаточности и гиперметаболизма

     Термин «синдром полиорганной недостаточности - СПОН» прочно утвердился в медицинской литературе в начале 80-х годов, когда клиницисты вообще, и реаниматологи, в частности, убедительно показали, что выпадение функций трех или более органов и систем пациента, как правило, ассоциируется с крайне неблагоприятным исходом.

     В большинстве случаев СПОН является исходом генерализованного воспаления (или ССВО) и представляет собой тяжелую неспецифическую стресс-реакцию организма в ответ на мощное экзогенное воздействие, сопровождающееся недостаточностью двух или более его функциональных систем с преобладанием симптомов той или иной органной дисфункции. Развитие СПОН носит характер стремительно развивающейся, обвальной патологии органов и систем организма, в основе  которой, как правило, лежит серьезное расстройство микроциркуляции, развитие острого респираторного дистресс-синдрома, печеночной и почечной недостаточности, резкого нарушения функции сердечно-сосудистой системы.

     Чрезвычайно важным патологическим фактором, значительно осложняющим течение СПОН, является развитие синдрома гиперметаболизма (аутоканнибализма) организма. По своей сути  гиперметаболические изменения  должны были бы нести защитный характер, привлекая на помощь организму последние запасы энергетических субстратов. Однако в случае развития СПОН гиперпотребности организма в различных субстратах для адаптации к повышенным затратам энергии сочетаются с толерантностью тканей к этим же субстратам. В результате организм впустую тратит последние запасы энергии. При развитии гиперметаболизма скорость обмена веществ по сравнению с основным обменом увеличивается в два и более раз, значительно возрастает потребность организма в кислороде, развивается отрицательный азотистый баланс и происходит накопление углекислого газа.

     Значительно страдают все виды обменов.

     Метаболизм глюкозы протекает в условиях возрастания толерантности клеток к глюкозе на фоне гиперпродукции ее гепатоцитами, резко увеличивается глюконеогенез, для обеспечения которого происходит мобилизация аминокислот из миоцитов и висцеральных клеток.

     Метаболизм белков смещается в сторону распада белковых субстанций, используемых в целях глюконеогенеза. Развивается отрицательный азотистый баланс.

     Активизируется и липолиз на фоне снижения липогенеза, утилизации жирных кислот тканями и уменьшения активности липопротеинлипазы.

    Следствием развития синдрома гиперметаболизма является не только множественная органная дисфункция, но и белково-энергетическая недостаточность с последующей кахексией (если, конечно, последняя успевает развиться до гибели организма).

     4.1.6. Септический шок

     СПОН на своей терминальной стадии завершается развитием шока (в случае инфекционной природы генерализованного воспаления – септическим шоком).

     В развитии септического шока ведущую роль играют цитокины и медиаторы воспаления «вырвавшиеся» за пределы первичного воспалительного очага. Можно выделить четыре основных направления патогенного воздействия медиаторов и цитокинов на органы и системы организма (Рис.6).

     Во-первых, это их повреждающее воздействие на эндотелий сосудов и альвеолярный эпителий. В легких повреждение альвеолярного эпителия значительно затрудняет диффузию кислорода через альвеолярно-капиллярную мембрану и резко снижает выработку сурфактанта. В результате развивается острый респираторный дистресс-синдром, приводящий к прогрессирующей кислородозависимой гипоксемии.

                   Рис. 6. Схема патогенеза септического шока (пояснения в тексте)

     Как это уже было указано ранее, многие цитокины стимулируют тромбообразование, которое при их системном действии способно вылиться в развитие синдрома диссеминированного свертывания крови (ДВС-синдром). Вряд ли стоит дополнительно объяснять всю тяжесть патологического состояния, которое сопровождает возникновение этого синдрома.

     Во-вторых, медиаторы воспаления и цитокины (в частности, ФНОа) способствуют гиперпродукции клетками эндотелия сосудов оксида азота (NO), молекулы которого обладают мощным сосудорасширяющим эффектом.

     Действие оксида азота на сосуды дополняется третьим основным патогенным эффектом цитокинов – их влиянием на сердечную мышцу, которое проявляется аритмиями и ослаблением сократительной способности миокарда.

     Сочетание всех этих повреждающих факторов в большинстве случаев приводит к гибели организма.

     Таков, к сожалению, весьма вероятный итог генерализации воспалительного процесса и развития «цитокиновой бури» в организме, который не смог локализовать первичный воспалительный очаг.

     4.2. Хроническое воспаление

     Можно указать три основные варианта перехода острого воспалительного процесса в хронический.

     Во-первых, это происходит в том случае, когда патогенные микроорганизмы в процессе острого воспаления не могут быть уничтожены и/или выведены из макроорганизма и продолжают в нем персистировать. Такое развитие событий может наблюдаться, например,  при заболеваниях туберкулезом или бруцеллезом.

     Во-вторых, источником хронического воспаления могут быть неорганические вещества, которые в силу различных причин не метаболизируются и не выводятся из организма, что, например, происходит при развитии силикоза или длительном сохранении в организме инородных тел (скажем, при «забытом» в организме после операции тампоне).

Обратите внимание на лекцию "7 Национально-освободительные движения в Казахстане".

     В-третьих, причиной хронического воспаления может стать аутоиммунный процесс, возникший в результате длительного нахождения в организме и не устраненного при аллергических атаках аутоантигена (например, системная красная волчанка, хронический атопический дерматит).

     Какова бы не была этиология хронического воспаления, в целом, этот процесс выглядит  как длительно протекающая альтерация и экссудация на фоне вяло развивающийся пролиферации с ее исходом в фиброплазию.

     Хроническое воспаление характеризуется инфильтрацией воспалительного очага активированными макрофагами и лимфоцитами, которые непрерывно пролиферируют и перерождаются в эпителиоидные клетки или, сливаясь между собой (как это происходит с макрофагами), образуют гигантские многоядерные клетки Пирогова-Лангханса. Длительная пролиферация лимфоцитов и макрофагов поддерживается своеобразным циклическим процессом, в основе которого лежит взаимная активация этих мононуклеаров соответствующими цитокинами. Так, лимфокины γ-интерферон и интерлейкин-4 активируют макрофаги, а, последние, в свою очередь, выделяя такие цитокины как фактор некроза опухолей и интерлейкины 1 и 6, активирую лимфоциты, и способствуют их пролиферации и трансформации в эпителиоидные клетки.

     Морфологически картина хронического воспаления чаще всего представлена гранулематозными образованиями  - узелками диаметром 1 – 2 мм, состоящими из оболочки (лимфоциты, макрофаги, эпителиоидные клетки, гигантские клетки Пирогова-Лангханса) и очагом казеозного некроза в центре. Кроме того, в центре грнулемы могут находиться инородные тела или бактериальные клетки.

     При определенных обстоятельствах очаг хронического воспаления может трансформироваться в абсцесс или язву. Последняя трансформация характерна для поверхностно расположенных очагов воспаления.

     И образование гранулем, и возникновение абсцесса, окруженного пиогенной мембраной, - это своеобразная, саногенетическая реакция организма в ответ на длительное существование в нем патогенного раздражителя, попытка изолировать его и предупредить системное распространение продуктов хронического воспаления. Однако морфологические изменения, возникающие в тканях и органах при хроническом воспалении, не могут не влиять на функции органа и организма в целом. Именно поэтому, любые проявления хронизации воспалительного процесса обязательно требуют врачебного вмешательства и соответствующей терапии или хирургического воздействия.