Iekaisuma gadījumā audu vielmaiņai ir kā kvantitatīvas, tā arī kvalitatīvas īpatnības.
Kvantitatīvās īpatnības sevišķi izpaužas iekaisuma sākumā — tā ir vielmaiņas pastiprināšanās, kuru Šāde nosauca par «vielmaiņas ugunsgrēku». Stipri pastiprinās hidrolīzes procesi (glikolīze, proteolīze, lipolīze) un oksidācijas procesi (arteriālās hiperēmijas dēļ). Iekaisušajos audos pieaug skābekļa izmantošana. Perifērās asinsrites traucējumiem progresējot (venozā hiperēmija, stāze), oksidācijas procesu intensitāte samazinās un iekaisušajos audos sāk izpausties vielmaiņas kvalitatīvās īpatnības — oksidācijas procesi nenoris līdz galam, nebeidzas ar C02 izdalīšanos. Hidrolīzes procesi prevalē pār oksidācijas procesiem. Šo vielmaiņas traucējumu pamatcēloņi ir mitohondriju bojājumi (Krebsa cikla, bioloģiskās oksidācijas un ar to saistītās oksidatīvās fosforilēšanās traucējumi) un lizosomu bojājumi (no lizosomām izkļūst apmēram 40 hidrolītisko enzīmu).
Vielmaiņas novirzes izraisa arī baktēriju atliekas un enzīmi. Piemēram, daudzas baktērijas izstrādā hialuronidāzi, kas depolimerizē hialuronskābi, šķidrina saistaudu pamatvielu un palielina asinsvadu caurlaidību. Kolagenāžu iedarbības rezultātā sabrūk saistaudu šķiedras. Streptokoku dezoksiribonukleāze un ribonukleāze šķeļ nukleīnskābes un aktivē proteolītiskos enzīmus.
Oglhidrātmaiņā prevalē glikogenolīze un glikolīze. Venozās hiperēmijas, stāzes un mitohondriju bojājuma dēļ audos ir maz skābekļa.
Skābekļa trūkuma apstākļos samazinās Krebsa cikla enzīmu aktivitāte un šī cikla norisēs (sevišķi iekaisuma perēkļa centrā) neveidojas pietiekami daudz C02, bet uzkrājas vielmaiņas starpprodukti (pirovīnogskābe, a-ketoglutārskābe, ābolskābe, dzintarskābe), no pirovīnogskābes pastiprināti veidojas laktāts.
Ja eksperimentā ar monojodacetātu kavē glikolīzes enzīmus, iekaisums noris vāji.
Olbaltummaiņā pastiprinās proteolītiskie procesi. Tos aktivē asins neitrofilo leikocītu, makrofāgu un iekaisušās parenhīmas šūnu lizosomu un kodolu bojājumi, kā arī dezoksiribonukleāzes un ribonukleāzes. Pastiprinātās proteolīzes rezultātā pavairojas nukleotīdi, polipeptīdi un aminoskābes.
Iekaisuma apstākļos, kad audos trūkst skābekļa, pavājinās dezaminācija (normālais aminoskābju oksidācijas ceļš) un pastiprinās dekarboksilācija. Šādos apstākļos, kā arī tuklo šūnu degranulācijas rezultātā audos uzkrājas histamīns.
Taukmaiņai raksturīga lipolīzes pastiprināšanās. Rezultātā palielinās taukskābju un to šķeļproduktu daudzums. Samazinoties Krebsa cikla intensitātei, acetil-KoA molekulas sāk kondensēties un reaģēt savā starpā un veidojas acetoacetil-KoA, no kura savukārt rodas ketonvielas — acetetiķskābe, (5-oksisviestskābe un acetons.
Tā kā patērētā O2 daudzums ir liels (sevišķi arteriālās hiperēmijas apstākļos), bet izdalītais C02 daudzums ir stipri mazāks, tad samazinās arī elpošanas koeficients.
Aprakstītie disimilācijas (katabolisma) procesi dominē iekaisuma akūtajā periodā. Šajā laikā da]a no patoloģiski izmainītās vielmaiņas produktiem (iekaisuma mediatori) paši ietekmē procesa attīstības gaitu. Iekaisuma vēlākā periodā, kad jau izpaužas audu reparācijas tendences, priekšplānā izvirzās sintēzes, proti, anaboliskie, procesi — pieaug DNS un RNS sintēze. Sevišķi aktīvi šie procesi noris histiocītos un fibroblastos. Šajās šūnās pieaug oksidācijas-redukcijas enzīmu aktivitāte, aktīvi noris bioloģiskā oksidācija un oksidatīvā fosforilēšanās. Rezultātā pieaug makroerģisko savienojumu veidošanās un tiek nodrošināta histiocītu un fibroblastu paaugstināta funkcionālā aktivitāte.
Iekaisuma patoģenēzē ļoti svarīga nozīme ir bioloģiski aktīvajām vielām, tāpēc īsi raksturosim galvenās no tām.
Histamīns dekarboksilāzes ietekmē veidojas no histidīna. Daudz histidīna un histamīna ir ādā, plaušās, simpātisko nervu šķiedrās. Histamīnu šķeļ metiltransferāze. 5ī enzīma ir daudz tajos orgānos, uz kuriem histamīns iedarbojas (plaušas, āda, kuņģa un zarnu trakts). Otrs histamīna šķelšanās ceļš ir oksidatīvā dezaminācija, ko veic histamināze (diamīnoksidāze), kura atrodas galvenokārt zarnās, aknās un nierēs. Šūnās (leikocītos, trombocītos, tuklajās šūnās un endotēlija šūnās) histamīns lielā daudzumā ir saistītā veidā. Tuklajās šūnās tas vienmēr ir kopā ar heparīnu.
Histamīns ir bioloģiski ļoti aktīva viela. Tas pazemina prekapilāro sfinkteru tonusu, paplašina mikrocirkulācijas zonas asinsvadus, sašaurina lielos asinsvadus. Vienlaikus histamīna ietekmē saraujas endotēlija šūnu kontraktilās substances un palielinās poras starp šīm šūnām. Tātad histamīns palielina asinsvadu sienas caurlaidību un olbaltumvielas saturoši šķidrumi var izkļūt intersticiālajā telpā (IST). Visvairāk palielinās sīko vēnu sienas caurlaidība. Histamīns izraisa arī gludās muskulatūras saraušanos.
Serotonīns (5-oksitriptamīns) specifiskas hidroksilāzes ietekmē veidojas no triptofāna. Serotonīnu šķeļ nespecifiska monoamīnoksidāze. Izveidojas indoksiletiķskābe, kas veicina šūnu proliferāciju. Serotonīns atrodas tuklajās šūnās un trombocītos (no tiem histamīns atbrīvojas asinsreces procesā). Līdzīgi adrenalīnam serotonīns palielina arteriālo spiedienu, taču perifēro pretestību tas paaugstina maz. Atšķirībā no adrenalīna serotonīns izraisa bronhu spazmu. Audos serotonīnu atbrīvo alkaloīds rezerpīns. Arī serotonīns palielina asinsvadu caurlaidību, taču tūsku tas veido 200 reizes aktīvāk nekā histamīns.
Tuklo šūnu granulās atrodas histamīns, heparīns un serotonīns. Histamīns un heparīns ir saistīti ar enzīmu himāzi. turklāt heparīns ir šī enzīma inhibitors un aizsargā granulas no autolīzes. Histamīns minētajā kompleksā ir saistīts samērā vāji, un to var atbrīvot t. s. histamīnliberatori — vielas, kurām ir tuvāka radniecība ar heparīnu nekā histamīnam (nātrija, kalcija, ūdeņraža un citi joni). Tāpēc hipoksijas un acidozes apstākļos palielinās histamīna daudzums un kļūst izteiktāka tā darbība.
Tuklo šūnu degranulāciju var izraisīt siltums, ultravioletais un jonizējošais starojums, sāļu šķīdumi, skābes, katjonu olbaltumvielas, sintētiskie polimēri un monomēri, virsmas aktīvās vielas. Degranulācija vienmēr noris, mijiedarbojoties antigēnam un antivielām. Izsviestās granulas fagocitē makrofāgi vai arī tās izšķīst intersliciālajā šķidrumā, un vazoaktīvās vielas ar limfas vai asins straumi tiek iznēsātas pa organismu. Histamīns un serotonīns paplašina asinsvadus un palielina to sienas caurlaidību, bet heparīns, traucējot fibrīna veidošanos, palielina kapilāru sienas caurlaidību.
Kinīnu sistēma (47. att.) jeb t. s. hipotensīvie polipeptīdi tiek dēvēti arī par lokālajiem (audu) hormoniem, jo tos neražo endokrīnie dziedzeri un tie darbojas galvenokārt vietēji. Kinīnus atrod asinīs, limfā, urīnā, pankreātā, siekalu dziedzeros, smadzenēs, tievajā zarnā u. c.
Cilvēkam ir izpētīti divi kinīni: kalidīns un bradikinīns. Kinīni asins plazmā un audos veidojas no neaktīviem a2 globulīniem (kininogēniem) enzīma kalikreīna ietekmē. Audu kalikreīni (kalidinogenāzes) un plazmas kalikreīni (bradikininogenāzes) rodas no prekalikreīniem. To pāreju kalikreīnos veicina antigēna un antivielu reakcijas, temperatūra, kas pārsniedz 45°C, pH izmaiņas uz skābo pusi, lizosomu enzīmi, katepsīni, tripsīns, asinsreces XII (Hāgemana) faktors, fibrinolizīns (plazmīns). No kininogēniem vispirms veidojas kalidīns, bet no tā, aminopeptidāzes iedarbībā atšķeļoties Uzmani, rodas bradikinīns.
Bradikinīns ir pats stiprākais asinsvadu paplašinātājs, kapilāru caurlaidību tas palielina 10—15 reizes stiprāk nekā histamīns. Bradikinīns stimulē miokarda kontrakcijas un līdz ar to palielina sirdsdarbības frekvenci, minūtes tilpumu un koronāro asinsriti, kā arī pastiprina filtrāciju nieru glomerulos un nātrija un kālija jonu ekskrēciju. Kinīni atslābina arteriolu un vēnulu sienas gludo muskulatūru, tādējādi paplašinot šos asinsvadus un samazinot tajos asins plūsmas ātrumu. Vienlaikus tie stipri palielina asinsvadu sienas caurlaidību un veicina leikocītu emigrāciju no asinsvadiem. Tāpat kā citiem mediatoriem kinīniem piedēvē lieiu nozīmi iekaisuma, dažāda veida šoka, alerģisku reakciju, artrītu, miokarda infarkta, insulta, akūta pankreatīta un citu slimību izcelsmē. Darbojoties vietēji, kinīni kairina jušanas nervu receptorus un izraisa stipru sāpīgumu.
Kinīni kopā ar trombīnu un plazmīna (fibrinolizīna) sistēmu veido t. s. Hāgemana faktora sistēmu, ko aktivē audu bojājums. Hāgemana faktora sistēmas darbības rezultātā noris asins koagulācija un fibrinolTze.
Tromboksāns A2 un tromboksāns B2 ir bioloģiski ļoti aktīvas vielas (48. att.). Tromboksānu A2 izdalīja no trombocītiem, tā darbības laiks ir ļoti īss (pussabrukšanas periods 32 s). Sī viela aktīvi piedalās mediatoru izvadīšanā no trombocītiem un citām šūnām, kā arī trombocītu agregācijā.
Komplementa sistēma sastāv no 9 dažādām olbaltumvielām, kuras apzīmē Ci, C2 utt. To aktivē antigēna-antivielu komplekss, kā arī endotoksīni, turklāt veidojas produkti, kas aktīvi piedalās iekaisuma patoģenēzē. Paši aktīvākie komplementa sistēmas komponenti ir C3a (anafilatoksīns I), C5a (anafilatoksīns II) un C5, 6,
C3a ir hemotakses faktors, tas palielina asinsvadu sienas caurlaidību un veicina tuklo šūnu degranulāciju. Tāda pati un pat vēl stiprāka darbība piemīt Csa.
Audos atrodas arī C3a un Csa inhibitori. Ja ir pārmantots vai iegūts šo inhibitoru deficīts, komplementa sistēmas aktivitāte var ļoti pieaugt un iekaisuma norise var kļūt smaga. Konstatēts, ka komplementa inhibitori kavē leikocītu emigrāciju.
Komplementa sistēma piedalās arī fagocitozē un lizosomu enzīmu atbrīvošanā un galu galā izraisa šūnu imunoloģisko līzi — bojāeju. Komplementa sistēma kopā ar magnija joniem ietilpst properdīna sistēmā, kuras darbības rezultātā asinīs notiek mikrobu līze.
Tātad iekaisuma gadījumā tiek aktivētas savstarpēji cieši saistītās kinīnu, komplementa, asinsreces, fibrinolīzes un citas sistēmas.
Prostaglandīni (PG) tika atklāti ap 1930. gadu dažādu dzīvnieku sēklinieku audos un spermā. Sākumā domāja, ka šīs bioloģiski aktīvās vielas rodas prostatā, tāpēc tās nosauca par prostaglandīniem.
Tagad noskaidrots, ka tie ir ļoti aktīvi fosfolipīdi, kas veidojas šūnu membrānās no arahidonskābes prostaglandīnu sintetāzes ietekmē (sk. 18. att.). No enzimiem cikloksigenāzes un lipoksigenāzes ir atkarīgs, vai no arahidonskābes veidosies PG vai Ieikotriēni. PG atrodas visos orgānos.
Izšķir vairākus prostaglandīnu tipus (Ei, E2, F, I, D, A, G). Cilvēka organismā ir atklāti 13 prostaglandīni, aktīvākie ir prostaglandīni E, F un G. PGE un PGF darbība bieži ir pretēja.
Prostaglandīni kontrolē vielu difūziju caur šūnapvalku (daļa prostaglandīnu aktivē adenilciklāzi un pavairo cAMF daudzumu), kā arī regulē gludās muskulatūras aktivitāti un sekrēcijas procesus.
Prostaglandīni darbojas galvenokārt vietēji, jo enzīmu sistēmas kavē to vispārējo darbību. Vispārējo darbību novēro, ja ir kavēta PG noārdīšanās vai PG ir uzkrājies pārāk daudz. Prostaglandīniem piemīt modelējoša ietekme — tie stimulē vājas un kavē pārmērīgas funkcijas.
Iekaisuma gadījumā sevišķi palielinās PGE2, PGE, un PGI2 daudzums. Šie prostaglandīni stipri veicina asinsvadu paplašināšanos, kā arī palielina asinsvadu sienas un lizosomu membrānas caurlaidību, tādējādi sekmējot iekaisumu. Minētie prostaglandīni stimulē arī DNS sintēzi un limfocītu proliferāciju audos. Mazākā mērā tiek stimulēta limfas plūsma. No otras puses ir konstatēta arī prostaglandīnu (PGE2) šūnas aizsargājošā, antiulcerozā darbība.
Bez prostaglandīniem no arahidonskābes lipoksigenāzes ietekmē veidojas arī Ieikotriēni, piemēram, anafilaksijas lēnas darbības substance (alerģiskā iekaisuma mediators). Alerģiska iekaisuma gadījuma no audiem atbrīvojas P (permeabilitātes) substance, kas palielina asinsvadu sienas caurlaidību.
Adenilskābes sistēmā ietilpst adenīna derivāti (adenozīns, AMF, ADF), un to daudzums iekaisušos audos ir stipri pavairots. Šīs vielas veicina leikocitozi, leikocītu emigrāciju un fagocitozi, kā arī kopā ar citiem faktoriem palielina asinsvadu sienas caurlaidību.
Šūnas membrānu enzīms adenilciklāze katalizē ATF pāreju adenozīn-3'-5'-(cikliskajā) monofosfotā (cAMF) un pirofosfātā. Normāli šūnās un bioloģiskajos šķidrumos ir loti maz cAMF. Tas piedalās humorālajā regulācijā — ir starploceklis starp šūnas humorālo receptoru un intracelulārajām norisēm. Šūnas bojājuma gadījumā adenilciklāzes aktivitāte palielinās un ATF resintēze samazinās, tāpēc cAMF daudzums bojātajā šūnā palielinās un tiek stimulēti reģenerācijas procesi. Aknām ir galvenā nozīme cAMF evakuēšanā no asins plazmas un hidrolīzē. Aknu patoloģijas gadījumā šīs funkcijas samazinās.
AMF kavē lizosomu degranulāciju un lizosomu mediatoru atbrīvošanos, līdz ar to kavējot iekaisuma tālāku attīstību. Caur cAMF savu kavējošo ietekmi uz iekaisumu realizē adrenalīns un noradrenalīns.
Pie iekaisuma endogēnajiem mediatoriem pieder arī lizosomu komponenti (katjonu olbaltumvielas, skābās un neitrālās proteāzes) un limfocītu darbības produkti — leikocītu migrācijas kavēšanas faktors, hemotaksiskais faktors, mitogēnais faktors u. c. Lielākā daļa lizosomu mediatoru atbrīvojas no neitrofilajiem leikocītiem un makrofāgiem.
Iekaisuma (bojājuma) mediatorus atkarībā no to veidošanās vietas iedala divās grupās: 1) mediatoros, kas veidojas šūnās, un 2) «peldošajos» mediatoros, kas veidojas organisma šķidrumos, galvenokārt asinīs. Pie pirmās grupas pieder vazoaktīvie amīni (histamīns, serotonīns), lizosomu enzīmi, katjonu olbaltumvielas u. c.
Histamīns un serotonīns šūnu granulās atrodas gatavā veidā, tāpēc šūnu (tuklo šūnu, bazofilo leikocītu, trombocītu) bojājuma gadījumā tie iekaisuma perēklī parādās pirmie (dažu minūšu laikā). Taču vazoaktīvo amīnu krājumi, šīm vielām sašķeļoties, ātri beidzas un vazoaktīvie amīni no iekaisuma perēkļa izzūd. Tāpēc vazoaktīvos amīnus sauc par īslaicīgas darbības mediatoriem (49. att.). Vēlāk, aktivējoties kalikreīna-kinīnu sistēmai, veidojas kalidīns un bradikinīns, un vēl vēlāk — prostaglandīni. Tie ir prolongētas darbības mediatori, un to veidošanās procesam ir nepieciešamas enzīmu sistēmas.
Pie otrās grupas («peldošajiem») mediatoriem pieder Hāgemana faktors, komplementa un tromboksānu sistēma, fibrinopeptīdi u. c.
Bez iekaisuma mediatoriem, kas izraisa iekaisuma reakcijas, izšķir ari iekaisuma (bojājuma) modulatorus. Tie iekaisuma reakcijas tieši neizraisa, bet spēj tās pastiprināt vai pavājināt. Šāda iedarbība, piemēram, ir prostaglandīnu, tromboksānu un adenilskābes sistēmai.
Kvantitatīvās īpatnības sevišķi izpaužas iekaisuma sākumā — tā ir vielmaiņas pastiprināšanās, kuru Šāde nosauca par «vielmaiņas ugunsgrēku». Stipri pastiprinās hidrolīzes procesi (glikolīze, proteolīze, lipolīze) un oksidācijas procesi (arteriālās hiperēmijas dēļ). Iekaisušajos audos pieaug skābekļa izmantošana. Perifērās asinsrites traucējumiem progresējot (venozā hiperēmija, stāze), oksidācijas procesu intensitāte samazinās un iekaisušajos audos sāk izpausties vielmaiņas kvalitatīvās īpatnības — oksidācijas procesi nenoris līdz galam, nebeidzas ar C02 izdalīšanos. Hidrolīzes procesi prevalē pār oksidācijas procesiem. Šo vielmaiņas traucējumu pamatcēloņi ir mitohondriju bojājumi (Krebsa cikla, bioloģiskās oksidācijas un ar to saistītās oksidatīvās fosforilēšanās traucējumi) un lizosomu bojājumi (no lizosomām izkļūst apmēram 40 hidrolītisko enzīmu).
Vielmaiņas novirzes izraisa arī baktēriju atliekas un enzīmi. Piemēram, daudzas baktērijas izstrādā hialuronidāzi, kas depolimerizē hialuronskābi, šķidrina saistaudu pamatvielu un palielina asinsvadu caurlaidību. Kolagenāžu iedarbības rezultātā sabrūk saistaudu šķiedras. Streptokoku dezoksiribonukleāze un ribonukleāze šķeļ nukleīnskābes un aktivē proteolītiskos enzīmus.
Oglhidrātmaiņā prevalē glikogenolīze un glikolīze. Venozās hiperēmijas, stāzes un mitohondriju bojājuma dēļ audos ir maz skābekļa.
Skābekļa trūkuma apstākļos samazinās Krebsa cikla enzīmu aktivitāte un šī cikla norisēs (sevišķi iekaisuma perēkļa centrā) neveidojas pietiekami daudz C02, bet uzkrājas vielmaiņas starpprodukti (pirovīnogskābe, a-ketoglutārskābe, ābolskābe, dzintarskābe), no pirovīnogskābes pastiprināti veidojas laktāts.
Ja eksperimentā ar monojodacetātu kavē glikolīzes enzīmus, iekaisums noris vāji.
Olbaltummaiņā pastiprinās proteolītiskie procesi. Tos aktivē asins neitrofilo leikocītu, makrofāgu un iekaisušās parenhīmas šūnu lizosomu un kodolu bojājumi, kā arī dezoksiribonukleāzes un ribonukleāzes. Pastiprinātās proteolīzes rezultātā pavairojas nukleotīdi, polipeptīdi un aminoskābes.
Iekaisuma apstākļos, kad audos trūkst skābekļa, pavājinās dezaminācija (normālais aminoskābju oksidācijas ceļš) un pastiprinās dekarboksilācija. Šādos apstākļos, kā arī tuklo šūnu degranulācijas rezultātā audos uzkrājas histamīns.
Taukmaiņai raksturīga lipolīzes pastiprināšanās. Rezultātā palielinās taukskābju un to šķeļproduktu daudzums. Samazinoties Krebsa cikla intensitātei, acetil-KoA molekulas sāk kondensēties un reaģēt savā starpā un veidojas acetoacetil-KoA, no kura savukārt rodas ketonvielas — acetetiķskābe, (5-oksisviestskābe un acetons.
Tā kā patērētā O2 daudzums ir liels (sevišķi arteriālās hiperēmijas apstākļos), bet izdalītais C02 daudzums ir stipri mazāks, tad samazinās arī elpošanas koeficients.
Aprakstītie disimilācijas (katabolisma) procesi dominē iekaisuma akūtajā periodā. Šajā laikā da]a no patoloģiski izmainītās vielmaiņas produktiem (iekaisuma mediatori) paši ietekmē procesa attīstības gaitu. Iekaisuma vēlākā periodā, kad jau izpaužas audu reparācijas tendences, priekšplānā izvirzās sintēzes, proti, anaboliskie, procesi — pieaug DNS un RNS sintēze. Sevišķi aktīvi šie procesi noris histiocītos un fibroblastos. Šajās šūnās pieaug oksidācijas-redukcijas enzīmu aktivitāte, aktīvi noris bioloģiskā oksidācija un oksidatīvā fosforilēšanās. Rezultātā pieaug makroerģisko savienojumu veidošanās un tiek nodrošināta histiocītu un fibroblastu paaugstināta funkcionālā aktivitāte.
Iekaisuma patoģenēzē ļoti svarīga nozīme ir bioloģiski aktīvajām vielām, tāpēc īsi raksturosim galvenās no tām.
Histamīns dekarboksilāzes ietekmē veidojas no histidīna. Daudz histidīna un histamīna ir ādā, plaušās, simpātisko nervu šķiedrās. Histamīnu šķeļ metiltransferāze. 5ī enzīma ir daudz tajos orgānos, uz kuriem histamīns iedarbojas (plaušas, āda, kuņģa un zarnu trakts). Otrs histamīna šķelšanās ceļš ir oksidatīvā dezaminācija, ko veic histamināze (diamīnoksidāze), kura atrodas galvenokārt zarnās, aknās un nierēs. Šūnās (leikocītos, trombocītos, tuklajās šūnās un endotēlija šūnās) histamīns lielā daudzumā ir saistītā veidā. Tuklajās šūnās tas vienmēr ir kopā ar heparīnu.
Histamīns ir bioloģiski ļoti aktīva viela. Tas pazemina prekapilāro sfinkteru tonusu, paplašina mikrocirkulācijas zonas asinsvadus, sašaurina lielos asinsvadus. Vienlaikus histamīna ietekmē saraujas endotēlija šūnu kontraktilās substances un palielinās poras starp šīm šūnām. Tātad histamīns palielina asinsvadu sienas caurlaidību un olbaltumvielas saturoši šķidrumi var izkļūt intersticiālajā telpā (IST). Visvairāk palielinās sīko vēnu sienas caurlaidība. Histamīns izraisa arī gludās muskulatūras saraušanos.
Serotonīns (5-oksitriptamīns) specifiskas hidroksilāzes ietekmē veidojas no triptofāna. Serotonīnu šķeļ nespecifiska monoamīnoksidāze. Izveidojas indoksiletiķskābe, kas veicina šūnu proliferāciju. Serotonīns atrodas tuklajās šūnās un trombocītos (no tiem histamīns atbrīvojas asinsreces procesā). Līdzīgi adrenalīnam serotonīns palielina arteriālo spiedienu, taču perifēro pretestību tas paaugstina maz. Atšķirībā no adrenalīna serotonīns izraisa bronhu spazmu. Audos serotonīnu atbrīvo alkaloīds rezerpīns. Arī serotonīns palielina asinsvadu caurlaidību, taču tūsku tas veido 200 reizes aktīvāk nekā histamīns.
Tuklo šūnu granulās atrodas histamīns, heparīns un serotonīns. Histamīns un heparīns ir saistīti ar enzīmu himāzi. turklāt heparīns ir šī enzīma inhibitors un aizsargā granulas no autolīzes. Histamīns minētajā kompleksā ir saistīts samērā vāji, un to var atbrīvot t. s. histamīnliberatori — vielas, kurām ir tuvāka radniecība ar heparīnu nekā histamīnam (nātrija, kalcija, ūdeņraža un citi joni). Tāpēc hipoksijas un acidozes apstākļos palielinās histamīna daudzums un kļūst izteiktāka tā darbība.
Tuklo šūnu degranulāciju var izraisīt siltums, ultravioletais un jonizējošais starojums, sāļu šķīdumi, skābes, katjonu olbaltumvielas, sintētiskie polimēri un monomēri, virsmas aktīvās vielas. Degranulācija vienmēr noris, mijiedarbojoties antigēnam un antivielām. Izsviestās granulas fagocitē makrofāgi vai arī tās izšķīst intersliciālajā šķidrumā, un vazoaktīvās vielas ar limfas vai asins straumi tiek iznēsātas pa organismu. Histamīns un serotonīns paplašina asinsvadus un palielina to sienas caurlaidību, bet heparīns, traucējot fibrīna veidošanos, palielina kapilāru sienas caurlaidību.
Kinīnu sistēma (47. att.) jeb t. s. hipotensīvie polipeptīdi tiek dēvēti arī par lokālajiem (audu) hormoniem, jo tos neražo endokrīnie dziedzeri un tie darbojas galvenokārt vietēji. Kinīnus atrod asinīs, limfā, urīnā, pankreātā, siekalu dziedzeros, smadzenēs, tievajā zarnā u. c.
Cilvēkam ir izpētīti divi kinīni: kalidīns un bradikinīns. Kinīni asins plazmā un audos veidojas no neaktīviem a2 globulīniem (kininogēniem) enzīma kalikreīna ietekmē. Audu kalikreīni (kalidinogenāzes) un plazmas kalikreīni (bradikininogenāzes) rodas no prekalikreīniem. To pāreju kalikreīnos veicina antigēna un antivielu reakcijas, temperatūra, kas pārsniedz 45°C, pH izmaiņas uz skābo pusi, lizosomu enzīmi, katepsīni, tripsīns, asinsreces XII (Hāgemana) faktors, fibrinolizīns (plazmīns). No kininogēniem vispirms veidojas kalidīns, bet no tā, aminopeptidāzes iedarbībā atšķeļoties Uzmani, rodas bradikinīns.
Bradikinīns ir pats stiprākais asinsvadu paplašinātājs, kapilāru caurlaidību tas palielina 10—15 reizes stiprāk nekā histamīns. Bradikinīns stimulē miokarda kontrakcijas un līdz ar to palielina sirdsdarbības frekvenci, minūtes tilpumu un koronāro asinsriti, kā arī pastiprina filtrāciju nieru glomerulos un nātrija un kālija jonu ekskrēciju. Kinīni atslābina arteriolu un vēnulu sienas gludo muskulatūru, tādējādi paplašinot šos asinsvadus un samazinot tajos asins plūsmas ātrumu. Vienlaikus tie stipri palielina asinsvadu sienas caurlaidību un veicina leikocītu emigrāciju no asinsvadiem. Tāpat kā citiem mediatoriem kinīniem piedēvē lieiu nozīmi iekaisuma, dažāda veida šoka, alerģisku reakciju, artrītu, miokarda infarkta, insulta, akūta pankreatīta un citu slimību izcelsmē. Darbojoties vietēji, kinīni kairina jušanas nervu receptorus un izraisa stipru sāpīgumu.
Kinīni kopā ar trombīnu un plazmīna (fibrinolizīna) sistēmu veido t. s. Hāgemana faktora sistēmu, ko aktivē audu bojājums. Hāgemana faktora sistēmas darbības rezultātā noris asins koagulācija un fibrinolTze.
Tromboksāns A2 un tromboksāns B2 ir bioloģiski ļoti aktīvas vielas (48. att.). Tromboksānu A2 izdalīja no trombocītiem, tā darbības laiks ir ļoti īss (pussabrukšanas periods 32 s). Sī viela aktīvi piedalās mediatoru izvadīšanā no trombocītiem un citām šūnām, kā arī trombocītu agregācijā.
Komplementa sistēma sastāv no 9 dažādām olbaltumvielām, kuras apzīmē Ci, C2 utt. To aktivē antigēna-antivielu komplekss, kā arī endotoksīni, turklāt veidojas produkti, kas aktīvi piedalās iekaisuma patoģenēzē. Paši aktīvākie komplementa sistēmas komponenti ir C3a (anafilatoksīns I), C5a (anafilatoksīns II) un C5, 6,
C3a ir hemotakses faktors, tas palielina asinsvadu sienas caurlaidību un veicina tuklo šūnu degranulāciju. Tāda pati un pat vēl stiprāka darbība piemīt Csa.
Audos atrodas arī C3a un Csa inhibitori. Ja ir pārmantots vai iegūts šo inhibitoru deficīts, komplementa sistēmas aktivitāte var ļoti pieaugt un iekaisuma norise var kļūt smaga. Konstatēts, ka komplementa inhibitori kavē leikocītu emigrāciju.
Komplementa sistēma piedalās arī fagocitozē un lizosomu enzīmu atbrīvošanā un galu galā izraisa šūnu imunoloģisko līzi — bojāeju. Komplementa sistēma kopā ar magnija joniem ietilpst properdīna sistēmā, kuras darbības rezultātā asinīs notiek mikrobu līze.
Tātad iekaisuma gadījumā tiek aktivētas savstarpēji cieši saistītās kinīnu, komplementa, asinsreces, fibrinolīzes un citas sistēmas.
Prostaglandīni (PG) tika atklāti ap 1930. gadu dažādu dzīvnieku sēklinieku audos un spermā. Sākumā domāja, ka šīs bioloģiski aktīvās vielas rodas prostatā, tāpēc tās nosauca par prostaglandīniem.
Tagad noskaidrots, ka tie ir ļoti aktīvi fosfolipīdi, kas veidojas šūnu membrānās no arahidonskābes prostaglandīnu sintetāzes ietekmē (sk. 18. att.). No enzimiem cikloksigenāzes un lipoksigenāzes ir atkarīgs, vai no arahidonskābes veidosies PG vai Ieikotriēni. PG atrodas visos orgānos.
Izšķir vairākus prostaglandīnu tipus (Ei, E2, F, I, D, A, G). Cilvēka organismā ir atklāti 13 prostaglandīni, aktīvākie ir prostaglandīni E, F un G. PGE un PGF darbība bieži ir pretēja.
Prostaglandīni kontrolē vielu difūziju caur šūnapvalku (daļa prostaglandīnu aktivē adenilciklāzi un pavairo cAMF daudzumu), kā arī regulē gludās muskulatūras aktivitāti un sekrēcijas procesus.
Prostaglandīni darbojas galvenokārt vietēji, jo enzīmu sistēmas kavē to vispārējo darbību. Vispārējo darbību novēro, ja ir kavēta PG noārdīšanās vai PG ir uzkrājies pārāk daudz. Prostaglandīniem piemīt modelējoša ietekme — tie stimulē vājas un kavē pārmērīgas funkcijas.
Iekaisuma gadījumā sevišķi palielinās PGE2, PGE, un PGI2 daudzums. Šie prostaglandīni stipri veicina asinsvadu paplašināšanos, kā arī palielina asinsvadu sienas un lizosomu membrānas caurlaidību, tādējādi sekmējot iekaisumu. Minētie prostaglandīni stimulē arī DNS sintēzi un limfocītu proliferāciju audos. Mazākā mērā tiek stimulēta limfas plūsma. No otras puses ir konstatēta arī prostaglandīnu (PGE2) šūnas aizsargājošā, antiulcerozā darbība.
Bez prostaglandīniem no arahidonskābes lipoksigenāzes ietekmē veidojas arī Ieikotriēni, piemēram, anafilaksijas lēnas darbības substance (alerģiskā iekaisuma mediators). Alerģiska iekaisuma gadījuma no audiem atbrīvojas P (permeabilitātes) substance, kas palielina asinsvadu sienas caurlaidību.
Adenilskābes sistēmā ietilpst adenīna derivāti (adenozīns, AMF, ADF), un to daudzums iekaisušos audos ir stipri pavairots. Šīs vielas veicina leikocitozi, leikocītu emigrāciju un fagocitozi, kā arī kopā ar citiem faktoriem palielina asinsvadu sienas caurlaidību.
Šūnas membrānu enzīms adenilciklāze katalizē ATF pāreju adenozīn-3'-5'-(cikliskajā) monofosfotā (cAMF) un pirofosfātā. Normāli šūnās un bioloģiskajos šķidrumos ir loti maz cAMF. Tas piedalās humorālajā regulācijā — ir starploceklis starp šūnas humorālo receptoru un intracelulārajām norisēm. Šūnas bojājuma gadījumā adenilciklāzes aktivitāte palielinās un ATF resintēze samazinās, tāpēc cAMF daudzums bojātajā šūnā palielinās un tiek stimulēti reģenerācijas procesi. Aknām ir galvenā nozīme cAMF evakuēšanā no asins plazmas un hidrolīzē. Aknu patoloģijas gadījumā šīs funkcijas samazinās.
AMF kavē lizosomu degranulāciju un lizosomu mediatoru atbrīvošanos, līdz ar to kavējot iekaisuma tālāku attīstību. Caur cAMF savu kavējošo ietekmi uz iekaisumu realizē adrenalīns un noradrenalīns.
Pie iekaisuma endogēnajiem mediatoriem pieder arī lizosomu komponenti (katjonu olbaltumvielas, skābās un neitrālās proteāzes) un limfocītu darbības produkti — leikocītu migrācijas kavēšanas faktors, hemotaksiskais faktors, mitogēnais faktors u. c. Lielākā daļa lizosomu mediatoru atbrīvojas no neitrofilajiem leikocītiem un makrofāgiem.
Iekaisuma (bojājuma) mediatorus atkarībā no to veidošanās vietas iedala divās grupās: 1) mediatoros, kas veidojas šūnās, un 2) «peldošajos» mediatoros, kas veidojas organisma šķidrumos, galvenokārt asinīs. Pie pirmās grupas pieder vazoaktīvie amīni (histamīns, serotonīns), lizosomu enzīmi, katjonu olbaltumvielas u. c.
Histamīns un serotonīns šūnu granulās atrodas gatavā veidā, tāpēc šūnu (tuklo šūnu, bazofilo leikocītu, trombocītu) bojājuma gadījumā tie iekaisuma perēklī parādās pirmie (dažu minūšu laikā). Taču vazoaktīvo amīnu krājumi, šīm vielām sašķeļoties, ātri beidzas un vazoaktīvie amīni no iekaisuma perēkļa izzūd. Tāpēc vazoaktīvos amīnus sauc par īslaicīgas darbības mediatoriem (49. att.). Vēlāk, aktivējoties kalikreīna-kinīnu sistēmai, veidojas kalidīns un bradikinīns, un vēl vēlāk — prostaglandīni. Tie ir prolongētas darbības mediatori, un to veidošanās procesam ir nepieciešamas enzīmu sistēmas.
Pie otrās grupas («peldošajiem») mediatoriem pieder Hāgemana faktors, komplementa un tromboksānu sistēma, fibrinopeptīdi u. c.
Bez iekaisuma mediatoriem, kas izraisa iekaisuma reakcijas, izšķir ari iekaisuma (bojājuma) modulatorus. Tie iekaisuma reakcijas tieši neizraisa, bet spēj tās pastiprināt vai pavājināt. Šāda iedarbība, piemēram, ir prostaglandīnu, tromboksānu un adenilskābes sistēmai.
Nav komentāru:
Ierakstīt komentāru