Альтерация

Альтерация (лат. altere – повреждение, изменение) – повреждение ткани, нарушение в ней обмена веществ, структуры и функции. Альтерация– пусковой фактор воспаления.

Альтерация как компонент механизма развития воспаления включает изменения:клеточных и внеклеточных структур, обмена веществ, физико-химических свойств, а также образование и реализацию эффектов медиаторов воспаления.

Различают первичную и вторичную альтерацию.

Первичная альтерация – это повреждение ткани, возникающее вследствие непосредственного действия флогогенных агентов. Выраженность первичной альтерации зависит, прежде всего, от свойств патогенного агента (флогогена). Первичная альтерация – это «повреждение, нанесённое со стороны».

Вторичная альтерация – это повреждение ткани, возникающее в результате действия факторов, которые образовались вследствие первичной альтерации. Вторичная альтерация – это «самоповреждение».

Факторы, вызывающие развитие вторичной альтерации в очаге воспаления:

• гипоксия, возникающая в результате местных расстройств кровообращения;

• местный ацидоз;

• повышение осмотического и онкотического давления в очаге воспаления;

• образование и действие медиаторов воспаления.

Изменение структур. Степень изменения клеточных и неклеточных структур в очаге воспаления колеблется от минимальных до их разрушения и некроза. Причиной повреждения структур является на начальном этапе воспаления прямое действие флогогенного фактора, а затем – расстройства обмена веществ, физико-химические, микроциркулятроные и регуляторные расстройства.

Изменение обмена веществ в очаге воспаления. Биологическое смысл изменений обмена веществ заключается в энергетическом и пластическом обеспечение процессов, протекающих в очаге воспаления.

Воспаление всегда начинается с усиления обмена веществ («пожар обмена»). На начальном этапе воспаления в тканях преобладают реакции катабализма, а при активации процессов пролиферации начинают доминировать анаболические реакции. В очаге воспаления происходит перестройка всех видов обмена веществ: углеводного, белкового, жирового и водно-солевого, что приводит к физико-химическим изменениям в очаге воспаления.

Изменение углеводного обмена. Активируется гликогенолиз и гликолиз. Первоначально усиливается как аэробный так и анаэробный гликолиз. Увеличивается потребление кислорода воспаленной тканью. По мере накопления в очаге воспаления лейкоцитов, ферменты которых расщепляют углеводы анаэробным путем, а также уменьшения количества митохондрий в результате повреждения клеток, процессы окислительного фосфорилирования ослабевают, а анаэробного гликолиза возрастают. В тканях накапливаются недоокисленные продукты: лактат, пировиноградная кислота, трикарбоновые кислоты, формируется метаболический ацидоз.

Изменение липидного обмена. Усиливаются липолиз (сопровождается накоплением свободных высших жирных кислот – ВЖК) и деструкция липидов за счет интенсификации реакций ПОЛ (с образованием перекисей и гидроперекисей липидов, кетокислот).

В связи с накоплением в клетках свободных ВЖК отмечается из разобщающий эффект на процессы окислительного фосфорилирования и снижение эффективности тканевого дыхания в митохондриях. Накопление избытка кетокислот вследствие нарушения окисления ВЖК вызывает развитие метаболического ацидоза и вторичную альтерацию в очаге воспаления. Образующаяся в избытке арахидоновая кислота служит субстратом для образования простагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов.

Изменение белкового обмена. В результате активации протеолиза, в очаге воспаления увеличивается содержание полипептидов и аминокислот, развивается гиперонкия. Происходит активация иммунных реакций в связи с денатурацией белков, как собственных погибших клеток, так и флогогенного агента.

Изменение водно-электролитного обмена. Нарушение энергетического обеспечения мембранных АТФаз вызывает нарушение формирования электрических потенциалов клеток, развитие стойкой деполяризации мембран возбудимых клеток (например, кардиомиоцитов, нейронов). Проявление: нарушается вне- и внутриклеточное соотношение между отдельными ионами (дизиония) – происходит потеря клетками ионов K+, Mg2+ и накопление их в межклеточной жидкости (гипериония); в клетку в избытке поступают ионы Na+ и Са2+. Значительно увеличивается осмотическое давление внутри клеток и их органелл, что сопровождается перерастяжением и разрывом их мембран.

Физико-химические изменения в очаге воспаления. Перестройка обмена веществ при воспалении вызывает физико-химические измененияв очаге воспаления (рис. 2).

Метаболический ацидоз в очаге воспаления обусловлен накоплением избытка различных кислот: молочной, пировиноградной, аминокислот, ВЖК, кетокислот.

Гиперосмия – повышенное осмотическое давление в очаге воспаления. Механизмы развития: повышенное ферментативное и неферментативное разрушение макромолекул, усиленный в условиях ацидоза гидролиз солей, выделение осмотически активных соединений из поврежденных клеток. Гиперосмия приводит к гипергидратации очага воспаления, стимулирует эмиграцию лейкоцитов, формирование чувства боли (из-за отека тканей).

Гиперонкия – повышенное онкотическое давление в ткани при её воспалении. Механизмы развития: поступление белков в ткань из крови в процессе экссудации (плазменный источник), усиление ферментативного и неферментативного гидролиза пептидов на более мелкие (тканевой источник). Последствия: развитие отека в очаге воспаления.

Таким образом, физико-химические изменения способствуют развитию экссудации в очаге воспаления, стимулируют эмиграцию лейкоцитов.

Значение альтерации. Альтерация, как инициальный этап и компонент воспалительного процесса, характеризуется развитием закономерных изменений метаболизма, физико-химических свойств, образованием и реализацией эффектов БАВ, отклонением от нормы структуры и функции тканей в очаге воспаления.

Указанные изменения,

• с одной стороны, обеспечивают экстренную активацию процессов, направленных на локализацию, инактивацию и деструкцию патогенного агента,

• с другой стороны, являются базой развития других компонентов воспаления — сосудистых реакций, экссудации жидкости, эмиграции лейкоцитов, фагоцитоза, пролиферации клеток и репарации повреждённой ткани.

Рис. 2. Физико-химические нарушения в очаге воспаления