Сосудистая реакция при воспалении

Первой, очень кратковременной реакцией сосудов поврежденного участка ткани является ишемия, которая длится от трех — пяти секунд при легких поражениях и до нескольких минут (например, при тяжелом обморожении или ожоге). При ишемии артериолы и венулы сужаются, число функционирующих капилляров уменьшается, а кровоток замедляется. Ишемия при воспалении имеет смешанный нейро-гуморальный механизм. В ее развитии участвуют эндотелины, катехоламины и лейкотриены, освобождаемые поврежденными при альтерации тромбоцитами и эндотелием. Существенный вклад вносит рефлекторное (или аксон-рефлекторное) повышение тонуса вазоконстрикторов и снижение активности вазодилятаторов поврежденных сосудов. Защитное значение ишемии определяется возможным уменьшением кровопотери в первые секунды после повреждения сосудистой стенки. Ишемия кратковременна из-за быстрой инактивации катехоламинов и лейкотриенов, под влиянием, соответственно, моноаминоксидазы и арилсульфатазы.

Следующей фазой сосудистой реакции при воспалении служит артериальная гиперемия, которая начинается с массированного расширения артериол, а затем — и венул. Возрастает число функционирующих капилляров, линейная и, особенно, объемная скорость кровотока, адекватно увеличиваются лимфообразование и [291] лимфоотток. Парциальное давление кислорода в ткани повышается, а артерио-венозная разница по кислороду понижается. Повышенное содержание окисленного гемоглобина в оттекающей крови и увеличение числа функционирующих капилляров обусловливают развитие одного из классических признаков воспаления — красноты («rubor»). Эти изменения влекут за собой увеличение скорости рассеивания тепла воспаленной тканью. Вместе с активацией метаболизма, особенно, в фагоцитирующих клетках, удельная теплопродукция которых при фагоцитозе возрастает, по данным К. Левина (1974), в 3−4 раза, эти микроциркуляторные изменения ответственны за локальное повышение температуры над очагом воспаления («calor»). Активизация метаболизма в очаге воспаления — важное защитное последствие артериальной гиперемии. Следует подчеркнуть, что местная гипертермия, очевидная при воспалении тканей термической «оболочки» организма — покровов тела, скелетных мышц, не столь выражена при воспалении внутренних органов, относящихся к термодинамическому «ядру», имеющему высокую базальную температуру (П. Чандрасома, К. Р. Тэйлор, 1998).

По мнению Р. Котрана и В. Кумара (1994), уже на этой стадии, еще до сколько-нибудь значительного повышения сосудистой проницаемости, происходит увеличение выхода жидкой составляющей плазмы крови из сосуда под воздействием повышенного местного гидростатического давления в артериолах и на артериальном конце капилляров. Это влечет за собой транссудацию — ультрафильтрацию плазмы и «большого количества белка, в основном, альбумина. Транссудат не содержит клеток и имеет удельную плотность ниже 1.012, концентрация белка в нем до 2% (И.В. Давыдовский; 1967). Более современные руководства (П. Чандрасома, К. Р. Тэйлор, 1998) ориентируют на верхние границы 1,015 и 1,5% для транссудатов 1,027 и 6% — для экссудатов. Транссудаты не содержат фибрина, а их белки представ лены мелкодисперсными фракциями.

Впрочем, существует мнение, что транссудация должна, при отсутствии каких-либо нарушений в лимфатических сосудах, уравновешиваться усиленным при артериальной гиперемии лимфооттоком и, таким образом, третий кардинальный признак воспаления — отек («tumor») начинает формироваться лишь несколько позже, на, стадии смешанной гиперемии (З.З. Сиротинин, 1938). Так или иначе, но в формировании воспалительного отека имеет значение и транссудация и, особенно, экссудация. В англоязычной литературе принят термин «реакция вспышки» — «flare reaction» для обозначения следующей за повреждением комбинации местных красноты, жара и припухания. Как обсуждалось выше, в разделе, посвященном типовым нарушениям микроциркуляции, существуют три основных механизма артериальной гиперемии — нейротонический, нейропаралитический и миопаралитический. При воспалении, в принципе, могут наблюдаться все три. Аксон-рефлекторное возбуждение вазодилятаторов ведет к нейротонической артериальной гиперемии. Артериальная гиперемия при обморожении имеет черты нейропаралитической. Однако, явная утрата сосудами способности отвечать на вазоконстрикторную нервную импульсацию и их нечувствительность к сосудосуживающим агентам («функциональный симпатолиз» по Л. А. Орбели и А. Г. Гинецинскому или «тахифилаксия сосудов» по А. Д. Адо и Н.А. Клименко) позволяют считать миопаралитический механизм основным в развитии воспалительной артериальной гиперемии (с.278).

Явление функционального отключения иннервации сосудов при воспалении демонстрируется следующим опытом на кролике: если вызвать воспаление на одном из ушей животного, а затем раздражать шейные симпатические нервы, то вазоконстрикторный ответ присутствует только на неповрежденной стороне (З.Н. Аничков 1937).

Артериальная гиперемия вызывается совокупным действием ряда медиаторов воспаления, особенно, биогенных аминов и факторов комплемента.

Дальнейшая тенденция сосудистых изменений состоит в прогрессирующем замедлении кровотока в воспалительном очаге. [292].

При расширенных венулах, артериолах и капиллярах и все еще быстром кровотоке формируется смешанная гиперемия — преходящая стадия, вскоре трансформируемая в венозную гиперемию.

Венозная гиперемия отличается замедлением кровотока, в особенности, ограничением венозного оттока. Происходит значительное расширение капилляров и венул и нарастание в них гидростатического давления. В то же время, диаметр артериол нормализуется. Понижается парциальное напряжение кислорода в воспалительном очаге и увеличивается артерио-венозная разница по кислороду. Изменяется оттенок красноты и поврежденный участок приобретает багрово-синюшный цвет. На фоне смешанной гиперемии начинается активная экстравазация жидкости и формируется краевое стояние лейкоцитов, так как именно к этому моменту медиаторы воспаления изменяют поверхностные свойства и форму клеток эндотелия и активизируют трансцитоз в его клетках. На фоне венозной гиперемии внесосудистые процессы, связанные с экссудацией (эмиграция лейкоцитов, хемотаксис, фагоцитоз) достигают максимума (см. ниже). Прогрессирующее замедление кровотока и утрата микрососудами тонико-эластических свойств создают картину предстатических изменений с характерными толчкообразным (в систолу — вперед, в диастолу — на месте) и маятникообразным (в систолу — вперед, в диастолу — назад) движением крови.

Наконец, формируется полный стаз. Остановка движения крови в сосудах воспалительного очага имеет смешанный патогенез и сочетает черты истинного капиллярного и застойного венозного стаза.

Все факторы, затрудняющие кровоток в сосудах воспалительного очага, способствуют переходу от артериальной гиперемии к смешанной, венозной и стазу.

Условно, эти факторы принято подразделять на внутрисосудистые и вне сосудистые.

К внутрисосудистым причинам, замедляющим кровоток, относятся те изменения, которые претерпевают форменные элементы и белки плазмы крови:

• *Лейкоциты прикрепляются к эндотелию и участвуют в маргинации (краевом стоянии), которая подробно обсуждается ниже, а также в формировании белого тромба (см. выше).
• *Кровяные пластинки подвергаются адгезии и агрегации и составляют основу белых тромбов в поврежденных сосудах.
• *Эритроциты претерпевают так называемый «сладж-феномен» (от английского «slug» — слизняк, ползти слизняком или «sludge» — тина, ил). При воспалении, из-за увеличения концентрации глобулинов острой фазы и снижения альбумин-глобулинового коэффициента, глобулины адсорбируются на плазматических мембранах эритроцитов и снижают их поверхностный потенциал. Эритроциты начинают слипаться. В пробирке это явление обусловливает увеличение скорости оседания эритроцитов (СОЭ), характерное для ответа острой фазы, сопровождающего воспаление и используемое для диагностики (см. также с. 191 и раздел «Преиммунный ответ и продромальный синдром»). In vivo, в сосудах воспалительного очага из-за агрегации эритроцитов нарушаются реологические свойства крови. Ток крови приобретает зернистый характер. Образуются монетные столбики — агрегаты эритроцитов, скользящих в потоке крови единым блоком (см. с. 230−232). Ориентация эритроцитов в потоке крови меняется на поперечную. Фактически, агрегаты эритроцитов действуют как микроэмболы, закупоривающие сосуды. Все это значительно увеличивает сопротивление кровотоку, делает его медленным и турбулентным. При длительном сладжировании кровь в микрососудах становится гомогенной, вследствие гемолиза.
• *Активация сторожевой полисистемы плазмы крови, наступающая в результате ее контакта в поврежденной ткани с полианионными поверхностями (см. «Медиаторы воспаления») приводит к фибринообразованию в кровеносных и лимфатических сосудах и увеличению клейких свойств эндотелиоцитов и форменных элементов (см. «Тромбоз»).
• *Эндотелиоциты под влиянием воспалительных медиаторов не только экспрессируют [293] клейкие молекулы клеточной адгезии, но набухают и округляются, что ухудшает условия кровотока и способствует повышению сосудистой проницаемости.

По мере повышения медиаторами воспаления сосудистой проницаемости, кровь густеет, и влияние вышеназванных внутрисосудистых факторов все усиливается.

Внесосудистые факторы замедления оттока крови из очага воспаления играют роль, в основном, на более поздних этапах формирования стаза. Они тоже разнообразны:

• *Сдавление венул и лимфатических сосудов отечной жидкостью
• *Нарушение под влиянием протеаз и гликозидаз околокапиллярного соединительнотканного поддерживающего скелета и десмосом
• *Повышение тонуса вен под влиянием гистамина (через З1-рецепторы), кининов и серотонина, которые в условиях ацидоза сильнее влияют на гладкомышечные клетки венул, чем артериол.

Венозная гиперемия и стаз, при всей своей внешней «негативности» — это процессы, блокирующие всасывание тканевой жидкости из очага воспаления. Они, в значительной степени, обеспечивают барьерность воспаления, а следовательно, его защитную роль. Сосудистые изменения в очаге воспаления не идут синхронно по всему его объему. Центральные зоны через 15−45 минут после значительного по силе повреждения могут находиться уже в стадии стаза, в то время, как периферические — еще претерпевают артериальную и смешанную гиперемию. Детально механизмы этих типовых патологических процессов были рассмотрены выше в специальных разделах.