Биологическая сущность воспаления.
И.И. Мечников 25 в течение лет исследовал фагоцитоз. Его метод сравнительной патологии - изучение процесса в эволюционном аспекте. Он доказал, что воспаление встречается у всех представителей животного мира. У одноклеточных защита и питание совпадают. У низших многоклеточных (губка) фагоцитировать могут все клетки. При формировании зародышевых листков фагоцитоз закрепляется за мезодермой. При формировании сосудистой системы открытого типа (раки) фагоциты проще и быстрее доставляются в очаг воспаления, а у высших к фагоцитарной реакции присоединяется реакция сосудов, нервной системы и соединительной ткани. Это реакция целостного организма, выработанная в процессе эволюции, имеет защитно-приспособительное значение - в основе защиты лежит фагоцитоз, все остальное есть лишь аксессуары воспалительной реакции.
Диагностика воспаления - на видимых участках тканей оно проявляется вышеуказанными признаками: покраснение, повышение температуры, припухлось, боль и нарушение функции.
Методы оценки функциональной оценки фагоцитов:
а) определение функциональной активности лейкоцитов:
1) процент фагоцитоза (экстенсивный показатель) - % фагоцитирующих клеток на 100 потенциальных фагоцитов;
2) фагоцитарное число - это количество объектов фагоцитоза, захваченных этими 100 фагоцитами;
3) фагоцитарный индекс - или интенсивность поглощения - это количество захваченных объектов фагоцитоза, которое приходится на долю каждого фагоцитирующего лейкоцита;
4) суммарная интенсивность поглощения - это количество объектов фагоцитоза, захваченных фагоцитами,содержащимися в 1 мм3;
5) завершенность фагоцитоза;
6) конгоротовый индекс - скорость исчезновения из крови крупнодисперсной краски при внутривенном введении после повторного исследования венозной крови через 15-20 мин;
7) для оценки степени вакцинации определяют титр антител;
8) исследуется клеточный состав экссудата;
9) определение общего количества лейкоцитов и лейкоформулы.
Имеется прямая зависимость воспалительной реакции от общего состояния - реактивности и резистентности, которые обеспечивают появление, развитие, течение и исход воспаления.
Воспаление может быть:
- нормергическое - при хорошей реактивности у здоровых лиц,
- гиперергическое (очень бурное) - при аллергии или у холериков,
- гипоергическое - как положительная гипо- и анергия при иммунитете и отрицательная гипо- и анергия при низкой реактивности, голодании, истощении регуляторных систем (нервной и эндокринной).
ЛИХОРАДКА(лекция N 11)
1. Определение понятия лихорадка.
2. Патогенез клинических проявлений лихорадки.
3. Этиология лихорадки.
4. Патогенез лихорадочной реакции.
Лихорадка- febris, pyrexia - типовое изменение терморегуляции высших гомойотермных животных и человека на воздействие пирогенных раздражителей, выражающееся перестройкой терморегуляторного гомеостаза организма на поддержание более высокого уровня теплосодержания и температуры тела.
Лихорадка - это типический патологический процесс, при котором повышение температуры тела не зависит от температуры окружающей среды.
По своему биологическому значению лихорадка - это защитно-при-способительная реакция.
Принято выделять ядро организма и его оболочку. Ядро составляют мозг, грудная, брюшная и тазовая полости. В ядре организма температура жестко фиксирована в пределах 37° - т.е. ядро гомойотермно. А температура оболочки зависит от температуры окружающей среды. Таким образом, оболочка - пойкилотермна.
Какие же механизмы так тонко регулируют теплопродукцию и теплоотдачу? Это осуществляет центр терморегуляции гипоталамуса. Он состоит из трех различных морфологических образований:
1) - термочувствительная часть;
2) - термоустановочнаячасть, определяет уровень температуры тела;
3) - два эфферентныхобразования:
а) центр теплопродукции;
б) центр теплоотдачи.
Стадии лихорадки:
1) Stadium incrementi - стадия подъема температуры тела;
2) Stadium fastigii - стадия стояния высокой температуры;
3) Stadium decrementi - стадия снижения температуры и возврат к норме.
Клиническая характеристика стадий:
1-я стадия - повышение температуры - характеризуется ознобом, сопровождающимся ощущением холода.Патогенез озноба - происходит спазм сосудов кожи и понижение температуры кожи на 10-12° (кроме подмышечной и паховой области). Это вызывает раздражение холодовых рецепторов (ощущение холода) и ответную реакцию на холод - мышечную дрожь. Субъективно все это воспринимается, как озноб. Подъем температуры тела может быть быстрым, а озноб очень сильным и наоборот, медленным, постепенным, с незначительным ознобом или даже без него.
Вовторой стадии (патогенез ощущения жара) - больной говорит, что он горит от жара. Это ощущение обусловлено расширением сосудов кожи при высокой температуре тела. По особенностям температурной кривой (высоты подъема) в зависимости от характера ее колебаний в течение суток различают следующие виды лихорадки:
1) субфебрильную - до 38°;
2) умеренную - 38-39°;
3) высокую - 39- 40°;
4) чрезмерную - гиперпиретическую (41° и выше). Во время лихорадки температура тела может доходить до 42°. При превышении этой границы возникают глубокие нарушения функции ЦНС и может возникнуть угроза для жизни больного.
Степень повышения температуры при различных заболеваниях зависит:
1) от реактивности организма (например, у холериков температура тела поднимается выше);
2) от введения возбуждающих ЦНС веществ: кофеин, фенамин (а наркоз и бромиды снижают реакцию);
3) от пирогенной активности микробов;
4) от интенсивности выработки эндогенных пирогенов, (это определяется количеством лейкоцитов);
5) от функционального состояния центров терморегуляции и образования медиаторов.
Типы лихорадочных (температурных) кривых:
1) постоянная температурная кривая (Febric continua) - колебания в пределах не более 1°;
2) ремиттирующая - Febris remitens - или послабляющая (колебания температуры в пределах 1,5-2°);
3) перемежающаяся или интермиттирующая - Febric intermitens- это правильное чередование нормальной температуры с периодами подъема;
4) возвратная - Febric recurrens - 5-7 дней лихорадка и 3-4 дня норма, т.е. промежутки между лихорадочным периодом и периодами нормы, как правило, не одинаковые;
5) изнуряющая или гектическая - Febric hectica - колебания температуры в течение суток доходят до 3-5° (утром норма, вечером 40°). При этом лихорадка может быть атипичной, когда утром температура выше, чем вечером.
Патогенез 3 стадии (снижения температуры) проявляется клинически потоотделением. Потоотделение является основным видом отдачи тепла в период снижения температуры и возврата ее к норме. Температура тела может падать быстро (критически) и медленно (литически). Быстрое падение температуры может быть опасным, особенно у лиц пожилого возраста, перенесших инфаркт миокарда или имеющих кардиосклероз. Кризис может привести к коллапсу от острой сердечной недостаточности.
Этиологические факторы лихорадки. Они делятся на инфекционные и неинфекционные: это липополисахариды микробов, их экзо- и эндотоксины, вирусы, риккетсии, клетки чужеродного трансплантата, продукты распада собственных тканей, лимфокины, хемотаксины, комплекс аллерген-антитело, аллергены. Лихорадка вызывается особыми веществами - пирогенами. По происхождению они делятся на:
1. Экзопирогены (из эндотоксинов микробов - бактериальные).
2. Эндопирогены (клеточные).
Характеристика экзопирогенов: по химическому строению - это высокомолекулярные липополисахариды.
Установлено, что:
1) экзопирогены вызывают лихорадку опосредованно через образование эндопирогенов, поэтому лихорадка развивается через 45-60 минут и максимум ее через 3-4 часа;
2) экзопирогены не токсичны;
3) термоустойчивы (для разрушения надо автоклавировать в течение 1-2 часов при температуре 200°);
4) не аллергенны;
5) не антигенны;
6) являются гаптенами и для приобретения антигенных свойств они должны соединиться с белками клеток и тканей;
7) при ежедневном введении 5-6 раз к экзопирогенам возникает толерантность и лихорадка не развивается;
8) экзопирогены вызывают ряд защитных эффектов.
Эндогенные пирогены: их источником являются нейтрофилы, макрофаги и лимфоциты крови - это лейкоцитарные пирогены или интерлейкин-I.
Свойства лейкопирогенов:
1) вырабатываются только живыми лейкоцитами, по строению - это белок типа альбумина;
2) неустойчивы к нагреванию - разрушаются при температуре, вызывающей коагуляцию белка (60-70°);
3) температурная реакция на эндопироген развивается через 10-15 мин. Максимум подъема температуры после введения эндопирогена через 1-2 часа.
Характеристика интерлейкина-I:
1) он вырабатывается в микро- и макрофагах, не вызывает толерантности, нетоксичен, действует на все основные регулирующие системы организма и прежде всего те, которые определяют реактивность и резистентность - нервную и эндокринную;
2) действует на клетки гипоталамуса и усиливает выработку CRF, которые запускают стресс-реакцию, мобилизует энергетические ресурсы и развиваются гипергликемия, липемия.
Эндопирогены дают такой же биологический эффект, как и экзопирогены, повышая защитные свойства организма:
1) усиливают фагоцитоз;
2) усиливают выработку глюкокортикоидов;
3) усиливают регенерацию тканей, которая ведет к образованию нежных рубцов (применяется при повреждении ЦНС для предотвращения осложнений (эпилепсии, парезов, параличей);
4) усиливают дезинтоксикационную функцию печени;
5) улучшают процессы микроциркуляции - вот почему пирогены применяются при вялом течении заболеваний, при хронической язве желудка для ускорения заживления и рубцевания язв, при почечной гипертонии для улучшения процессов микроциркуляции в почках (в нефроне, клубочках) и уменьшения выработки ренина.
Лейкопироген вырабатывается при раздражении лейкоцитов:
1) при воспалении;
2) действии токсинов;
3) под влиянием шероховатости стенки сосудов, при контакте лейкоцитов с микробами даже в кровеносном русле;
4) при изменении pH в кислую сторону (ацидоз).
Характеристика макрофагальных и лимфоцитарных пирогенов. Макрофаги крови, альвеол и брюшины в ходе фагоцитоза вырабатывают такое же вещество, как нейтрофилы - интерлейкин-1. Лимфоцитарный пироген вырабатывается сенсибилизированными лимфоцитами при контакте с аллергеном.
Патогенез лихорадочной реакции- механизмы накопления тепла в организме. Измерение количества тепла в организме методом прямой калориметрии показало, что увеличение образования тепла не превышает 25 %. Лишь в стадии стояния температуры на высоких цифрах увеличение образования тепла достигает 40 %. Каковы же особенности теплообмена при лихорадке? Почему повышается температура тела?
Возможны 2 варианта:
1) уменьшение теплоотдачи;
2) усиление теплопродукции.
Исследование влияния пирогенов показало, что организм сам активно формирует лихорадку. Подъем температуры в начальной стадии связан с уменьшением теплоотдачи - это главное звено патогенеза. Усиление теплопродукции помогает быстрее повысить температуру (быстрее разогреться).
Цепь патогенеза лихорадки:
1) внедрениеэкзогенных пирогенов в организм;
2) взаимодействие экзопирогенов с фагоцитами организма;
3) активация фагоцитов;
4) выделение активированными фагоцитами интерлейкина-1;
5) воздействие интерлейкин-1 на центр терморегуляции (в 1-ю очередь на термоустановочную точку);
6) повышение возбудимости холодочувствительных нейронов и снижение возбудимости теплочувствительных нейронов;
7) индукция усиленного синтеза простагландина Е2 в нервных клетках гипоталамуса и возбуждение симпатоадреналовых структур;
8) ограничение теплоотдачи (за счет спазма поверхностных сосудов) и повышение теплопродукции;
9) повышение температуры тела до нового уровня регулирования.
Влияние на лихорадку физической работы и температуры окружающей среды - установлено, что: 1) физическая работа, 2) умеренное согревание или 3) умеренное охлаждение при лихорадке температуру тела не меняют. Увеличение теплообразования даже более чем на 200 % не меняет температуры тела. При лихорадке механизмы терморегуляции находятся в активном состоянии, лихорадящий организм удерживает температуру на высоких цифрах, сохраняя температурный гомеостаз.
Доказательства прямого действия эндопирогенов на центры терморегуляции:
1) наркоз подавляет лихорадку;
2) введение возбуждающих средств усиливает ее;
3) у больных с психическими заболеваниями в стадии возбуждения пирогены вызывают более высокую лихорадку, чем в состоянии депрессии;
4) после введения пирогенов возникает повышение биоэлектрической активности центров теплорегуляции на электроэнцефалограмме;
5) у истощенных, ослабленных людей, у стариков с пониженной реактивностью ЦНС лихорадочная реакция резко ослаблена;
6) применение жаропонижающих средств (которые оказывают специфическое тормозящее влияние на центры терморегуляции) вызывает понижение температуры тела за счет расширения сосудов и увеличения теплоотдачи.
Состояние центров теплорегуляции находит отражение в характере температурной кривой:
- лихорадка постоянного типа свидетельствует об устойчивом (оптимальном) возбуждения центра терморегуляции;
- ремиттирующая кривая свидетельствует о неустойчивости возбуждения центра терморегуляции;
- интермиттирующая лихорадка характерна для септического состояния.
Неблагоприятно протекает гектическая лихорадка - она свидетельствует о том, что периоды возбуждения центра терморегуляции сменяются периодами запредельного торможения. Характер температурной кривой отражает состояние реактивности дыхательного и вазомоторного центров. Вот почему эти кривые имеют диагностическое и прогностическое значение. Особенно неблагоприятным является извращенный характер лихорадки - что говорит о быстром истощения центра терморегуляции.
Биологическое значениелихорадки - в основном создание более высокого температурного фона для обменных процессов, что ведет к повышению уровня защитных реакций: 1) активирование ферментов; 2) усиление фагоцитоза. Известно, что биохимические процессы протекают значительно быстрее при температуре 39°, чем при 36°. Это одна из приспособительных реакций организма.
ГИПЕРТЕРМИЯ (лекция N 12)
1. Виды, причины и патогенез гипертермий.
2. Отличие лихорадки от гипертермий.
3. Тактика врача при повышении температуры тела.
4. Особенности перегревания у детей.
Гипертермия- патологический процесс, характеризующийся повышением температуры тела, уровень которой в основном зависит от окружающей среды. Это очень опасное состояние, т.к. оно сопровождается поломом механизмов терморегуляции. Гипертермия возникает при таких условиях, когда организм не успевает выделить избыточное количество тепла. В отличие от лихорадки, гипертермия- состояние организма, характеризующееся нарушением теплового баланса и повышением теплосодержания организма.
Величина теплоотдачи регулируется физиологическими механизмами, важнейшим из которых является вазомоторная реакция. Благодаря снижению тонуса сосудов кровоток в коже человека может возрасти от 1 до 100 мл/мин на 100 см3. Через кисти рук может быть отведено до 60 % теплопродукции основного обмена, хотя их площадь равна 6 % общей поверхности.
Другим важнейшим механизмом является потоотделение - при интенсивной работе потовых желез выделяется до 1,5 л пота в час (на испарение 1 г воды тратится 0,58 ккал, а всего на 1,5 л 870 ккал/час) и этого достаточно для удержания нормальной температуры при тяжелой работе в условиях повышения температуры окружающей среды.
Третий механизм - испарение воды со слизистых оболочек дыхательных путей.
Классификация гипертермий в зависимости от источника образования избытка тепла:
1) гипертермия экзогенного происхождения (физическая);
2) эндогенная гипертермия (токсическая);
3) гипертермия, возникающая в результате перераздражения симпатоадреналовых структур (бледная гипертермия).
Экзогенная гипертермия возникает при длительном и значительном повышении температуры окружающей среды (при работе в горячих цехах, в жарких странах и т.п.), при большом поступлении тепла из окружающей среды (особенно в условиях высокой влажности, что затрудняет потоотделение) и в этом случае может быть тепловой удар. Это физическая гипертермия при нормальной терморегуляции.
Перегревание тела сопровождается усиленным потоотделением со значительной потерей организмом воды и солей, что ведет к сгущению крови, увеличению ее вязкости, затруднению кровообращение и кислородному голоданию. Ведущими звеньями патогенеза теплового удара является расстройства водно-электролитного баланса из-за нарушения потоотделения и деятельности гипоталамического центра терморегуляции.
Тепловой удар нередко сопровождается развитием коллапса. Нарушениям кровообращения способствует токсическое действие на миокард избытка калия, освобождающегося из эритроцитов. При тепловом ударе страдают также регуляция дыхания и функция почек, различные виды обмена.
В центральной нервной системе при тепловом ударе отмечают гиперемию и отек оболочек и ткани мозга, множественные кровоизлияния. Как правило, наблюдается полнокровие внутренних органов, мелкоточечные кровоизлияния под плевру, эпикард и перикард, в слизистую оболочку желудка, кишечника, нередко отек легких, дистрофические изменения в миокарде.
Тяжелая форма теплового удара развивается внезапно: изменения сознания от легкой степени до комы, судороги клонического и тонического характера, периодическое психомоторное возбуждение, часто бред, галлюцинации. Дыхание поверхностное, учащенное, неправильное. Пульс до 120-140 в мин, малый, нитевидный, тоны сердца глухие. Кожа сухая, горячая или покрывается липким потом. Температура тела 41-42° и выше. На ЭКГ признаки диффузного поражения миокарда. Наблюдается сгущение крови с нарастанием остаточного азота, мочевины и уменьшения хлоридов. Может быть гибель пострадавшего от паралича дыхания. Летальность до 20-30%.
Патогенетическая терапия - любое простое охлаждение - применение кондиционеров, в горячих цехах - различных щитов.
Эндогенная(токсическая) гипертермиявозникает в результате резкого увеличения образования тепла в организме, когда он не в состоянии выделить избыток тепла путем потоотделения и за счет других механизмов. Причиной этого является накопление в организме токсинов (дифтерийного, гноеродных микробов, в эксперименте - тироксина и a-динитрофенола). Если в норме энергия при окислении питательных веществ в основном (70 % ) идет на синтез АТФ и на образование первичного тепла расходуется 30 % , то при токсической гипертермии энергия пищи идет только на образование тепла.
Стадии экзогенной и эндогенной гипертермий и их клиническое проявление:
А) приспособительная стадия характеризуется тем, что температура тела еще не повышена за счет резкого увеличения теплоотдачи путем:
1) усиленного потоотделения;
2) тахикардии;
3) расширения сосудов кожи;
4) учащенного дыхания.
У пациента - головная боль, адинамия, тошнота, зрачки расширены. При оказании помощи симптомы гипертермии исчезают.
Б) стадия возбуждения - характеризуется еще большим ощущением жара и увеличением отдачи тепла, но этого недостаточно и температура тела повышается до 39-40°. Развивается резкая адинамия, интенсивная головная боль с тошнотой и рвотой, оглушенность, неуверенность в движения, периодически кратковременная потеря сознания. Пульс и дыхание учащены, кожа гиперемирована, влажная, потоотделение усилено. При лечении температура тела снижается и функции нормализуются.
В) стадия параличей дыхательного и вазомоторного центров.
Патогенетическая терапия(поскольку жаропонижающие вещества при экзо- и эндогенной гипертермии не помогают, температуру тела снижают только охлаждением тела любым путем. Очень важно облегчить потоотделение.
Помощь пострадавшему: удалить его из зоны перегревания в место, закрытое от солнца и открытое для движения воздуха, раздеть до пояса, смачивать холодной водой; на голову, шею, конечности и на область печени прикладывать пузыри со льдом или холодное полотенце. Ингаляция кислорода. Внутривенно или подкожно физраствор, глюкозу, при необходимости - камфору, кофеин, строфантин, лобелин, капельные клизмы. При необходимости - аминазин, димедрол, противосудорожные, при показании - разгрузочная спинномозговая пункция.
Бледная гипертермия(гипертермия в результате патологического возбуждения центров терморегуляции, гипертермический синдром).Причинами являются тяжелые инфекционные заболевания или введение в больших дозах веществ адренэргического действия, или веществ, вызывающих резкую стимуляцию симпатической нервной системы. Это ведет к возбуждению симпатических центров, спазму сосудов кожи и резкому уменьшению теплоотдачи и повышению температуры тела до 40° и более. Причины гипертермического синдрома могут быть различными: функциональные нарушения или структурные повреждения гипоталамических центров терморегуляции, опухоли мозга, травмы мозга, кровоизлияния в мозг, инфекционные поражения, осложнения при наркозе в сочетании с миорелаксантами. Наркоз и миорелаксанты усугубляют дефект мембран мышечных клеток и увеличивают выброс в кровь клеточных ферментов. Это ведет к нарушению метаболизма в мышечной ткани, стимуляции актина и миозина, стойкому тоническому сокращению мышц, распаду АТФ в АДФ, увеличению в крови ионов К+ и Ca++ - симпатоадреналовый кризис и возникает симпатоадреналоваягипертермия.
Температура тела может достигать 42-43° и развиваются:
1) общая мышечная ригидность;
2) спазм периферических сосудов;
3) повышение артериального давления;
4) тахикардия;
5) учащение дыхания;
6) гипоксия;
7) чувство страха.
Развивается быстронарастающий метаболический ацидоз, гиперкалиемия, анурия, повышение в крови креатининфосфатазы, альдолазы, миоглобина.
Патогенетическая терапиясостоит в торможении симпато-адренало-вых механизмов, снижении теплопродукции и повышении теплоотдачи. Применяют: анальгин, ацетилсалициловую кислоту, которые избирательно понижают чувствительность гипоталамического центра терморегуляции и усиливают теплоотдачу через усиление потоотделения. Проводится нейро-вегетативная блокада: аминазин, дроперидол. Антигистаминные препараты: димедрол, дипразин. Ганглионарные средства: пентамин, гигроний. Физическое охлаждение, краниоцеребральная гипотермия. Смертность при этой гипертермии - до 70 %.
Отличие лихорадки от гипертермии:
1) разные этиологические факторы;
2) разные проявления стадии подъема температуры - при лихорадке - озноб и умеренная стимуляция функций (на 1° повышения температуры тела увеличение пульса на 8-10 ударов в минуту и на 2-3 дыхательных движения), а при гипертермии наблюдается обильное потоотделение, чувство жара, резкое учащение пульса и дыхания (на 10-15 дыхательных движений при повышении температуры тела на 1°);
3) при охлаждении тела при лихорадке температура не изменится, при гипертермии - снижается;
4) жаропонижающие снижают температуру при лихорадке и не влияют при гипертермии.
При лихорадке активируются процессы окислительного фосфолирования, растет синтез АТФ, ускоряются защитные реакции. При гипертермии происходит блокада синтеза АТФ и их распад, образуется очень много тепла.
Тактика врача при повышении температуры тела:
1) установить, что это: лихорадка или гипертермия. Если гипертермия - экстренно охлаждать, если лихорадка - нельзя шаблонно сразу же назначать жаропонижающие. Если лихорадка не сопровождается нарушением дыхания и кровообращения и по величине субфебрильная или умеренная, то снижать ее не следует, т.к. она имеет защитное значение. Если же температура очень высокая (39° и продолжает нарастать, вызывая нарушение деятельности жизненноважных систем - центральной нервной системы - сильная головная боль, бессонница, бред, потеря сознания), необходимо её снизить жаропонижающими.
Следует иметь в виду, что инфекция часто представляет сочетание лихорадки и гипертермии и в этом случае необходимо охлаждение без изменения температуры тела жаропонижающими. При высокой температуре, особенно при гнойных инфекциях, следует хорошо проветривать палату и облегчить состояние больных.