7.1. Нарушение микроциркуляции

Развитие воспаления связано с характерными изменениями крово­тока в микроциркуляторных сосудах, которые детально изучены в экспе­риментах in vivo на тонких и потому прозрачных органах (брыжейка, уш­ная раковина) животных разных видов при помощи светового микроскопа. Первые исследования такого рода были выполнены на брыжейке лягуш­ки более 100 лет назад немецким патологом Ю. Конгеймом.

К микроциркуляторным сосудам (или сосудам периферического со­судистого ложа) относят мелкие артерии диаметром менее 50 мкм; арте- риолы и метартериолы, диаметр которых составляет около 10 мкм; ис­тинные капилляры (3—7 мкм), часть которых начинается от метартериол; посткапиллярные венулы (7—30 мкм), принимающие кровь из 2—4 капил­ляров; собирающие венулы первого и второго порядка диаметром 30— 50 мкм и 50—100 мкм соответственно, возникающие после слияния сна­чала посткапиллярных, а потом и собирающих венул

.Стенки артериол, метартериол и собирающих венул имеют в своем составе гладкомышечные клетки, которые иннервируются вегетативны­ми нервными волокнами. Стенки капилляров и посткапиллярных венул лишены таковых. Капиллярный кровоток регулируется специальными пре- капиллярными сфинктерами. Каждый сфинктер образован одной глад- комышечной клеткой, которая окружает капилляр в месте его отхожде- ния от метартериолы.

При воспалении различают 4 стадии изменений кровотока в микро- циркуляторных сосудах:

• кратковременный (преходящий) спазм приносящих артериол;

• расширение микроциркуляторных сосудов и ускорение кровотока (артериальная гиперемия);

• дальнейшее расширение сосудов и замедление кровотока (веноз­ная гиперемия);

• остановку кровотока (стаз).

Преходящий спазм приносящих артериол отчетливо выражен при быстро развивающемся повреждении, например при ожоге или механи­ческой травме. Он мало заметен или отсутствует, если вызывающее вос­паление повреждение развивается постепенно, например при инвазии бактерий. Сосудистый спазм продолжается обычно несколько секунд, но иногда (при ожогах) несколько минут.

Расширение микроциркуляторных сосудов и ускорение крово­тока (артериальная гиперемия), возникающее вслед за спазмом или в отсутствие его при повреждении, начинается с артериол и метартериол. Затем расслабляются прекапиллярные сфинктеры и растет число функ­ционирующих капилляров. Увеличивается кровенаполнение повреж­денного участка органа — возникает гиперемия, которая обусловливает первый макроскопический признак воспаления — покраснение. Если вос­паление развивается в коже, температура которой ниже температуры притекающей к ней крови, то температура гиперемированного участка повышается — возникает жар. Жар не является признаком воспаления внутренних органов, температура которых равна температуре крови.

Поскольку первое время после расширения микроциркуляторных сосудов в зоне воспаления скорость кровотока в них значительно превы­шает норму, а потребление кислорода тканями меняется незначительно, оттекающая от очага воспаления кровь содержит много кислорода и мало восстановленного гемоглобина, что придает ей ярко-красную окраску. Эту стадию сосудистого ответа иногда называют стадией артериальной ги­перемии,, и она действительно внешне мало отличается от активной ги­перемии в здоровой ткани. Однако артериальная гиперемия при воспа­лении сохраняется недолго — обычно от 10 до 30 мин (тем короче, чем сильнее выражено повреждение) и сменяется венозной гиперемией, при которой увеличенное кровенаполнение органа сочетается с замедлени­ем кровотока.

Венозная гиперемия начинается с максимального расширения приносящих артериол и прекапиллярных сфинктеров, которые становят­ся нечувствительными к сосудосуживающим стимулам, а также с затруд­нения венозного оттока. Скорость кровотока в микроциркуляторных со­судах падает. Содержание восстановленного гемоглобина в протекаю­щей через поврежденный участок крови возрастает, и ее цвет приобретает синюшный оттенок.

При прогрессивном снижении скорость кровотока в микроциркуля­торных сосудах — чаще всего в посткапиллярных венулах — происходит полная остановка кровотока — стаз. При рассматривании в световом микроскопе такие сосуды представляются заполненными непрерывной массой стекловидного вещества, состоящего из вплотную прилежащих друг к другу форменных элементов крови.

Развитие воспалительной гиперемии характеризуется увеличением проницаемости стенок микроциркуляторных сосудов для белка. Увели­чение сосудистой проницаемости обнаруживают уже через несколько минут (иногда через 30—60 с) после начала воспалительной гиперемии, быстро (в течение 20—30 мин) нарастает до максимума, снижается че­рез 1 ч и вновь нарастает, удерживаясь на высоком уровне в течение не­скольких часов ил и даже нескольких суток. Особенно сильные изменения проницаемости фиксируют в посткапиллярных венулах, в меньшей сте­пени — в капиллярах и других микроциркуляторных сосудах.

Изменения микроциркуляции при воспалении обусловлены различ­ными механизмами. Первоначальный спазм артерий и артериол возни­кает, по-видимому, в результате прямого воздействия повреждающих факторов на гладкие мышцы сосудов, которые отвечают на повреждение сокращением. Возможно также, что повреждающие стимулы высвобож­дают нейромедиаторы из окончаний сосудосуживающих нервов.

Возникновение артериальной гиперемии обусловлено появлением в зоне повреждения вазоактивных веществ, прежде всего гистамина и брадикинина, которые относятся к большой группе так называемых ме­диаторов воспаления. И гистамин, и брадикинин воздействуют через свои специфические рецепторы на клетки эндотелия микроциркуляторных со­судов, которые высвобождают в ответ оксид азота (N0) и другие сосудо­расширяющие вещества.

В развитии артериальной гиперемии при воспалении участвует так­же аксон-рефлекс — местный сосудорасширяющий рефлекс, возникаю­щий при возбуждении окончаний тонких немиелинизированных афферен­тных волокон группы С и осуществляющийся без участия центральной нервной системы. Афферентные волокна группы С (проводники болевой чувствительности) широко ветвятся на периферии. При этом окончания одних веточек какого-либо одного чувствительного волокна свободно располагаются в тканях, а окончания других веточек того же самого во­локна тесно контактируют с микроциркуляторными сосудами. Если от­дельные веточки такого афферентного волокна возбуждаются поврежда­ющими стимулами (механическими, термическими или химическими), в них возникают нервные импульсы, которые распространяются на другие веточки этого волокна, в том числе и на те, которые оканчиваются на со­судах. Когда нервные импульсы достигают сосудистых окончаний аффе­рентных волокон группы С, из них высвобождаются сосудорасширяющие пептиды (вещество Р, нейропептид Y и др.). Помимо прямого действия на микроциркуляторные сосуды, вазоактивные пептиды вызывают дег- рануляцию находящихся вблизи нервных окончаний тучных клеток, что приводит к высвобождению гистамина и других вазоактивных веществ. Вовлечение аксон-рефлекса существенно расширяет зону гиперемии при* воспалении.

Основной причиной закономерной смены артериальной гиперемии на венозную при воспалении является экссудация — выход жидкой части крови из микроциркуляторных сосудов в окружающую ткань. Экссудация сопровождается увеличением вязкости крови. Сопротивление току крови растет, скорость кровотока падает. Кроме того, вызванное экссудацией увеличение внутритканевого давления приводит к сдавлению венозных сосудов, что затрудняет отток крови из зоны воспаления и способствует развитию венозной гиперемии.

Экссудация является необходимым условием возникновения ста­за — остановки кровотока — обычного явления при воспалении. Как пра­вило, стаз возникает в отдельных сосудах микроциркуляторного русла, когда их проницаемость резко возрастает. При этом плазма выходит из сосуда, а сам сосуд оказывается заполненным массой плотно прилежа­щих друг к другу форменных элементов. Высокая вязкость такой массы делает невозможным ее продвижение по сосуду. Возникает стаз. Стаз может разрешиться, если проницаемость сосуда восстановится, а посте­пенное просачивание между форменными элементами плазмы приведет к снижению вязкости эритроцитной массы до некоторого критического уровня.

Собственно экссудация обусловлена прежде всего увеличением проницаемости стенки микроциркуляторных сосудов для белка, что про­исходит в результате существенных изменений сосудистого эндотелия. Уже в самом начале воспаления между эндотелиальными клетками пост­капиллярных венул, а затем и других микроциркуляторных сосудов воз­никают широкие щели, легко пропускающие молекулы белка. Есть дока­зательства того, что образование таких щелей — результат активного сокращения (ретракции) эндотелиальных клеток, вызываемого медиато­рами воспаления (гистамин, брадикинин и др.), воздействующими на спе­цифические рецепторы поверхности эндотелиальных клеток.

Когда белки крови, прежде всего альбумины, начинают просачивать­ся из сосудов, онкотическое давление крови падает, а онкотическое дав­ление интерстициальной жидкости растет. Снижается градиент онкоти- ческого давления между плазмой и интерстицием, удерживающий воду внутри сосудов. Начинается переход жидкости из сосудов в окружающее пространство. К факторам, способствующим выходу жидкости из сосу­дов, относится рост гидростатического давления внутри капилляров, выз­ванный расширением приносящих артериол, и увеличение осмотическо­го давления интерстициальной жидкости, обусловленное накоплением в интерстиции осмотически активных продуктов распада тканей.

Скопление жидкости в зоне повреждения — воспалительный отек ткани — увеличивает размеры воспаленного участка. Возникает припух­лость — еще один характерный макроскопический признак воспаления.