1.4. Запалення

Запалення – це комплексна місцева судинно-мезенхімна захисна реакція організму, спрямована на знищення патогенного чинника та відновлення пошкодженої тканини. За перебігом може бути гострим і хронічним.

В більшості випадків запалення тканини чи органу називають, додаючи до їх латинської чи грецької назви суфікс „-itis”, а до української – суфікс „-іт” („-ит”): плеврит, фарингіт тощо. Запалення деяких органів і тканин позначають спеціальними термінами (наприклад, пневмонія – запалення легень, ангіна – запалення глоткового лімфатичного кільця, переважно мигдаликів тощо). Для позначення запалення тканин, розташованих біля якогось органу чи тканини, використовують префікси „пара-” (грецьк. – біля) та „пери-” (грецьк. – поблизу): парафлебіт (син.: перифлебіт) – запалення сполучнотканинної клітковини навколо вени, периаденіт (син.: парааденіт) – запалення тканин, що оточують лімфатичний вузол або залозу тощо. Для позначення запалення внутрішньої оболонки трубчастого чи порожнинного органу застосовують суфікс „ендо-” (наприклад, ендокардит – запалення внутрішньої оболонки серця, ендоартеріїт – запалення внутрішньої оболонки артерії тощо). Для позначення запалення середнього шару трубчастого чи порожнинного органу застосовують префікс „мезо-” (наприклад, мезоартеріїт – запалення середньої оболонки артерії тощо). Запалення серозних оболонок називають серозитом.

Для повної характеристики запалення рекомендується вказувати форму його перебігу, вид і назву запаленого органу чи тканини (наприклад, гострий серозний лімфаденіт, хронічний фібринозний перикардит тощо).

Етіологія. Запалення виникає при дії фізичних (травми, опіки тощо), хімічних (кислоти, луги, солі тощо) та біологічних (бактерії, віруси, мікоплазми тощо) чинників. За етіологією запалення поділяють на екзогенне й ендогенне. Екзогенне запалення виникає внаслідок дії різних чинників, що потрапляють або діють на організм із зовні. Ендогенне запалення виникає в зв’язку з різними патологічними процесами в самому організмі (відкладення сечової кислоти та її солей, вогнища некрозу, нейротрофічні розлади тощо).

В більшості випадків характер і морфологічний прояв запальної реакції однаковий, незалежно від причини, що його викликала (наприклад, серозне запалення може виникати внаслідок дії на організм багатьох фізичних, хімічних і біологічних чинників). Таке запалення називають неспецифічним (син.: банальним). При проникненні й розмноженні в організмі деяких мікроорганізмів (збудники туберкульозу, сапу тощо), запальна реакція має характерні для кожного з цих збудників морфологічні ознаки (утворення туберкульозних, сапних гранульом характерної будови, тощо). Таке запалення називають специфічним. Якщо запальна реакція викликана антигенами, що надходять в попередньо сенсибілізований до них організм, виникає імунне (син.: алергічне, імунологічне, гіперергічне) запалення, яке характеризується морфологічними ознаками гіперчутливості негайного та уповільненого типу.

Також виділяють запалення асептичне (син.: реактивне), що виникає без участі мікроорганізмів, і септичне, що виникає при наявності мікроорганізмів. Якщо запалення локалізується в сполучнотканинній стромі (інтерстиції) органів і тканин, його називають інтерстиційним. Якщо запалення виникає навколо вогнища пошкодження тканин, патологічного процесу або навколо чужорідного тіла, його називають демаркаційним (син.: реактивним, перифокальним).

За інтенсивністю запальної реакції виділяють нормергічне, гіперергічне та гіпоергичне запалення. Нормергічне запалення виникає в не сенсибілізованому організмі й характеризується пропорційним співвідношенням ступеня пошкодження тканини та інтенсивності запальної реакції. Гіперергічне запалення характеризується значно вищим ступенем виразності окремих компонентів запальної реакції, ніж при звичайній реакції. Зазвичай виникає при дії антигену на сенсибілізований організм (імунне запалення). Гіпоергічне запалення виникає внаслідок пригнічення окремих компонентів запальної реакції й характеризується в’ялим та тривалим перебігом запальної реакції з переважним розвитком первинної альтерації (пошкодження) без виражених клітинних реакцій. Зазвичай виникає в виснаженому організмі, в організмі з порушенням окремих функцій систем, що відповідають за запальну реакцію, та при пригніченні запальної реакції токсинами й агресинами мікроорганізмів)

Будь-яке запалення характеризується трьома компонентами (послідовними стадіями) – альтерацією, ексудацією, проліферацією. Альтерація (пошкодження) – це початкова стадія запалення, що характеризується змінами ультраструктури клітин, а також дистрофічними й некротичними змінами клітин і позаклітинних утворень. Розрізняють первинну альтерацію (пошкодження, що виникає внаслідок безпосередньої дії етіологічного фактора) та вторинну альтерацію (виникає внаслідок розвитку в організмі змін, вторинних щодо дії етіологічного фактора: порушень кровообігу, інтоксикації продуктами розпаду тканин, порушення іннервації тощо). В цю стадію запальної реакції відбувається вивільнення в кров і тканини медіаторів запалення, які ініціюють процеси ексудації й проліферації.

Під ексудацією в широкому смислі розуміють весь комплекс судинних змін при запаленні. Вони включають: 1) реакцію судин (особливо мікроциркуляторного русла) з порушенням реологічних властивостей крові; 2) підвищення проникливості стінок судин, особливо мікроциркуляторного русла; 3) вихід за межі судин складових частин плазми крові; 4) вихід за межі судин (еміграцію) клітин крові.

Реакція судин в зоні запалення починається з їх розширення з метою підвищення кровонаповнення, що необхідно для забезпечення інтенсифікації процесів обміну речовин в різних клітинах та процесів ексудації. Таким чином виникає запальна гіперемія. Порушення реологічних властивостей крові морфологічно проявляється зміною гематокриту (відношення об’єму клітин до об’єму плазми крові), яке виражається гематокритним числом. Запальна гіперемія й порушення реологічних властивостей крові призводять до уповільнення току крові й розвитку стазу.

Підвищення проникливості стінок судин на світлооптичному рівні проявляється випинанням цитоплазми ендотеліоцитів в просвіт судини, зміною форми ядра з овальної на круглу, пінистою цитоплазмою (внаслідок підвищеного піноцитозу) та деформацією й деструкцією цих клітин при збереженій базальній мембрані.

В результаті виходу за межі судин складових частин плазми крові й клітин крові утворюється ексудат та запальний інфільтрат. Ексудатом називають складові частини крові, що виходять за межі судин. Він складається з рідкої частини крові та (або) її формених елементів. В залежності від переважання в складі ексудату окремих складових компонентів крові розрізняють ексудат серозний, фібринозний, геморагічний, гнійний та змішаний. Окремо виділяють іхорозний ексудат.

Серозний ексудат складається з води та розчинених в ній низькомолекулярних білків (переважно альбумінів) і деяких інших речовин плазми крові, а тому за своїм складом близький до останньої. На відміну від транссудату містить багато білків (більше 4%) та ферменти. Утворюється при відносно незначному підвищенні проникливості стінок судин. Фібринозний ексудат складається переважно з фібриногену, який за межами судин полімеризується у фібрин. Утворюється при більш сильному підвищенні проникливості стінок судин, коли вони набувають здатності пропускати великі молекули фібриногену. Геморагічний ексудат складається з еритроцитів та невеликої кількості плазми крові. Може містити незначну кількість інших клітин крові. Утворюється при значному підвищенні проникливості стінок судин, коли вони набувають здатності пропускати клітини крові. Процес виходу еритроцитів за межі судин називають еритродіапедезом. Гнійний ексудат (син.: гній) складається з лейкоцитів та невеликої кількості плазми крові. Може містити незначну кількість інших клітин крові. Вихід лейкоцитів за межі судин є процесом активним, який мало залежить від зміни проникливості стінок судин і виникає під дією специфічних факторів, що стимулюють еміграцію лейкоцитів (хемотактичних факторів). Рух лейкоцитів в бік хемотактичних факторів називають хемотаксисом (син.: хемокінез). При дії хемотактичних фаторів лейкоцити спочатку скупчуються біля та на поверхні ендотеліальних клітин (крайове стояння лейкоцитів). У подальшому лімфоцити проходять через цитоплазму ендотеліальних клітин (трансендотеліальна еміграція), а інші лейкоцити – між ендотеліальними клітинами (міжендотеліальна еміграція). Процес виходу лейкоцитів за межі судин називають лейкодіапедезом. Моноцити, що вийшли за межі судин, у подальшому зазвичай трансформуються в типові макрофаги. В лейкоцитах за межами судин під дією патогенних чинників можуть відбуватись дистрофічні (білкова, жирова, вуглеводна дистрофії) й некротичні зміни. Такі лейкоцити називають гнійними тільцями. Іхорозний (син.: гнильний) ексудат утворюється при гнильному запаленні внаслідок лізису тканин гнильною мікрофлорою. Його утворення мало пов’язане з виходом за межі судин складових крові.

Запальним інфільтратом називають скупчення клітин, які потрапляють у вогнище запалення з судинного русла і розташовуються між клітинними й тканинними елементами. Він представлений різними клітинами крові й макрофагами. На відміну від ексудату не містить складових частин плазми крові. Процес утворення запального інфільтрату називають запальною інфільтрацією. Її не слід плутати з проліферацією клітин, оскільки розмноження клітин крові, що проникають у вогнище запальної реакції, та попередників фіксованих макрофагів (моноцитів крові) відбувається в кістковому мозку.

Клітини крові, що вийшли за межі судин й утворили запальний ексудат і запальний інфільтрат, виконують різноманітні функції. Нейтрофіли в вогнищі пошкодження з’являються першими, виділяють медіатори та здійснюють фагоцитоз мікроорганізмів і відносно невеликих уламків клітин і тканин (тому їх називають мікрофагами). В їх цитоплазмі знаходяться азурофільні й специфічні гранули, причому в зрілих нейтрофілах специфічних гранул вдвічі більше. Азурофільні гранули ідентичні лізосомам – вони містять нейтральні й кислі гідролази (протеазу, еластазу, колагеназу та ін.), здатні розщеплювати різні внутрішньоклітинні й позаклітинні макромолекули. Специфічні містять лужну фосфатазу, бактерицидні речовини (мієлопероксидазу, лізоцим, лактоферин), а також катіонні білки, які підвищують проникливість стінок судин, викликають адгезію до стінок судин й еміграцію лейкоцитів, утворення петехіальних крововиливів, утворення й лізис згортків фібрину, сприяють виділенню гістаміну з тучних клітин і тромбоцитів, мають бактерицидну, пірогенну, коагулянтну й антикоагулянтну дію.

Макрофаги – досить гетерогенна група клітин, об’єднаних в систему мнононуклеарних фагоцитів (СМФ). Вони, в порівнянні з мікрофагами, здатні фагоцитувати частинки більших розмірів. До СМФ відносять: 1) монобласти й промоноцити кісткового мозку; 2) моноцити кісткового мозку; 3) моноцити, які циркулюють в крові; 4) тканинні макрофаги, які диференціюються з моноцитів. Усі макрофаги походять з єдиної стовбурової клітини кісткового мозку. Макрофаги всіх органів і тканин, в свою чергу, походять з моноцитів крові. Макрофаги сполучної тканини (гістіоцити) – клітини округлої форми з овальним чи бобоподібним ядром. Макрофаги серозних порожнин (перитонеальні й плевральні) – сферичні клітини з округлим ядром, подібні до лімфоцитів. Легеневі (син.: альвеолярні) макрофаги – досить великі клітини, що знаходяться в альвеолах, між епітеліоцитами альвеол і в інтерстиції міжальвеолярних перегородок. Макрофаги печінки (син.: зірчасті ретикулоендотеліоцити, купферовські клітини) розташовані між ендотеліальними клітинами синусоїдів печінки. Вони більші за ендотеліоцити, мають більші ядра й виступають в просвіт синусоїдів. У селезінці макрофаги локалізовані переважно в червоній пульпі й лише невелика їх частина – в білій. У червоній пульпі вони розташовані між ендотеліоцитами синусів, від яких відрізняються інтенсивною реакцією на кислу фосфатазу. До макрофагів селезінки також відносять ретикулярні металофільні клітини з відростками. Макрофаги кісткового мозку розташовані в центрі груп еритробластів еритробластичного острівця й мають численні відростки, які проходять між еритробластами. В їх цитоплазмі знаходиться феритин. В лімфовузлах до макрофагів відносять ендотеліальні клітини крайового й проміжного синусів, а також гістіоцитарні ретикулярні клітини моноцитарного походження, які є металофільними, а в цитоплазмі містять багато кислої фосфатази. Макрофагами ЦНС є мікрогліальні клітини моноцитарного походження. Макрофагами кісткового мозку є остеокласти. Макрофаги запального ексудату й інфільтрату утворюються шляхом трансформації моноцитів, що вийшли за межі судин. Скупчення макрофагів у вогнищі запалення називають макрофагальною реакцією.

Активовані антигеном макрофаги збільшуються в розмірах, їх цитоплазма зафарбовується більш інтенсивно, в ній збільшується кількість гідролітичних ферментів. При фагоцитозі в їх цитоплазмі утворюються тільця-включення, які являють собою фагосоми (оточені цитоплазматичною мембраною чужорідні часточки) або фаголізосоми (утворюються при злитті фагосом з лізосомами). В фаголізосомах під дією ферментів лізосом відбувається повне (завершений фагоцитоз) або неповне (незавершений фагоцитоз чи ендоцитобіоз) руйнування фагоцитованого матеріалу. Макрофаги здатні трансформуватися в епітеліоїдні клітини (схожі на клітини плоского епітелію).

Еозинофіли (син.: ацидофіли) є маркером алергічних реакцій, особливо негайного типу. В вогнищі запалення ці клітини з’являються внаслідок їх активації хемотактичним фактором еозинофілів, який виділяють базофіли й тучні клітини. Гранули еозинофілів містять катіонні білки, пероксидази, фібринолізин, пірогени, простагландини, фактори пошкодження ендотелію судин, а також фактори, які пригнічують виділення тучними клітинами гепарину, гістаміну, повільно реагуючої субстанції анафілаксії та фактору активації тромбоцитів. Дегрануляція еозинофілів з виділенням біологічно активних речовин відбувається внаслідок стимуляції клітин IgG, C3b, імунними комплексами й комплементом.

Базофіли в своїх гранулах містять велику кількість гістаміну, а також хемотакстичний фактор еозинофілів, фактор активації тромбоцитів, повільно реагуючу субстанцію анафілаксії та гітидіндекарбоксилазу, необхідну для перетворення гістидіну в гістамін. Особливо інтенсивна дегрануляція цих клітин з виділенням назовні біологічно активних речовин відбувається під дією алергенів.

Тучні клітини (син.: лаброцити, тканинні базофіли) – одне з основних джерел медіаторів запалення. Ці клітини містять багато ГАГ, а їх гранули – гістамін, серотонін та гепарин і зафарбовуються основними барвниками й дають реакцію метахромазії з тіозиновими барвниками.

Всі типи лімфоцитів при зафарбовуванні гематоксиліном та еозином мають досить однотипний вигляд. Цитоплазма В-лімфоцитів ШЙК-позитивна, а в цитоплазмі Т-лімфоцитів знаходять кислу фосфатазу. Лужна фосфатаза виявляється в цитоплазмі імунобластів, які утворюються при активації В-лімфоцитів.

Плазматичні клітини (син.: плазмоцити) продукують імуноглобуліни й утворюються з В-лімфоцитів (через базофільні імунобласти) в лімфовузлах (переважно в мозковій речовині та в гермінативних центрах фолікулів), кістковому мозку й у вогнищах запалення. Вони представлені клітинами трьох типів. Звичайна плазматична клітина (син.: ретикулярна плазматична клітина) формується при кооперації В-лімфоцита з Т-лімфоцитом і має характерну грушоподібну чи близьку до овалу форму, базофільну цитоплазму та кругле ядро з розподілом хроматину в вигляді колеса, розташоване в розширеній частині цитоплазми на одному з полюсів. Другий тип плазматичної клітини – лімфатична плазматична клітина (син.: лімфоплазмоцитоїд), яка формується без кооперації з Т-лімфоцитами й часто виявляється при вірусних інфекціях. Вона менша за розмірами від звичайної плазматичної клітини й у подальшому може трансформуватися в звичайну плазматичну клітину. Третій тип плазматичної клітини Т-зв’язана плазматична клітина, яку раніше ідентифікували як лімфобласт. При зафарбовуванні азуром та еозином (барвник Гімзе тощо) їх цитоплазма забарвлюється в сіро-блакитний колір, а локалізуються ці клітини в паракортикальній зоні лімфовузлів поблизу епітеліоїдних вен.

Взаємодія клітин у вогнищі запалення вивчена недостатньо. Першими на пошкодження реагують тучні клітини, які виділяють медіатори запалення. При бактеріальних хворобах у вогнищі запалення першими з’являються нейтрофіли, а пізніше – макрофаги, які разом з нейтрофілами руйнують і фагоцитують збудник і фрагменти зруйнованих клітин і тканин, а також інші клітини запалення. Кількість і склад клітин запалення залежить від етіології запальної реакції, ступеня її інтенсивності та необхідності включення тих чи інших захисних механізмів. При вірусних інфекціях хворобах у вогнищі запалення першими з’являються лімфоцити, особливо цитотоксичні (руйнують клітини, що мають на своїй поверхні чужорідні антигени внаслідок реплікації в них вірусу) та В-лімфоцити (в подальшому трансформуються в плазматичні клітини). З часом можлива еміграція нейтрофілів, макрофагів та інших клітин в залежності від ступеня інтенсивності запальної реакції та необхідності включення тих чи інших захисних механізмів.

У вузькому смислі під ексудацією розуміють процес виходу з судин складових частин крові (утворення ексудату).

Проліферацією

Неспецифічне запалення в залежності від переважання одного з компонентів запальної реакції поділяють три форми: альтеративне, ексудативне та проліферативне. Окремо, внаслідок їх клінічного значення й особливостей морфологічного прояву, виділяють катаральне, імунне й специфічне запалення. Імунне запалення виникає при реакціях гіперчутливості (див. імунопатологічні процеси). Специфічне запалення виникає при деяких хворобах і характеризується утворенням гранульом характерної будови.