Stāze

Stāze (gr. stasis — stāvēšana) ir asins apstāšanās mikrocirkulācijas zonas asinsvados, visbiežāk kapilāros. Paplašinātajos kapilāros, sīkajās artērijās un vēnās sakrājas daudz eritrocītu, tie cieši saskaras, tomēr hemolīze un asinsrece nenotiek.
Izšķir išēmisko, sastrēguma un īsto kapilāro stāži.
Išēmiskā stāze attīstās tad, ja ir traucēta asins pieplūde no artērijām kapilāru sistēmai.
Sastrēguma stāzes iemesls ir venozā hiperēmija, ko izraisījis vēnu saspiedums vai nosprostojums ar trombu vai embolu.
Išēmiskā un sastrēguma stāze ir atgriezenisks process (pseidostāze) — ja cēlonis, kas izraisījis asins plūsmas apstāšanos, tiek likvidēts, atjaunojas normāla asins plūsma. Un pretēji — ja išēmiskā un sastrēguma stāze progresē, attīstās īstā kapilārā stāze.
Īstā kapilārā stāze ir patstāvīgs kapilārās asinsrites traucējums, un tas sastopams arī iekaisuma gadījumā. Par šīs stāzes iemeslu var būt fizikāli (augsta un zema temperatūra, audu izžūšana), ķīmiski (skābes, sārmi, indes, sāju koncentrēti šķīdumi, terpentīns), bioloģiski (mikrobu toksīni) u. c. faktori. Iedarbojoties vietēji, tie izraisa stāži vienā vai otrā organisma rajonā. Tomēr šī stāze var būt arī plašāka. Piemēram, smaga izsitumu tīfa gadījumā stāze vērojama ekstremitātēs, ausu gliemežnīcās u. c. ķermeņa perifērijas rajonos.

Īstas kapilārās stāzes patoģenze

Asins plūsmas apstāšanās tiešais iemesls ir formelementu intrakapilārās agregācijas pastiprināšanās. Ar šo terminu saprot formelementu sablīvēšanos un konglomerātu veidošanos, kas traucē kapilāro asinsriti un palielina perifēro pretestību. Formelementi (eritrocīti, leikocīti, trombocīti) savienojas cits ar citu un veido virknes — t. s. monētu stabiņus. Agregācija var būt atgriezeniska un neatgriezeniska. Ja asins plūsma atjaunojas, formelementi var atkal attālināties un nekāds formelementu bojājums neveidojas.
Formelementu agregācija sākas mikrocirkulācijas sistēmas venulārajā daļā, kur asins plūsmas ātrums ir vismazākais. Neliela agregācija šajā zonā notiek arī fizioloģiskos apstākļos.
Sākumā kapilāros formelementi it kā fragmentējas — formelementiem pārpildīti iecirkņi mijas gaišiem plazmas slāņiem. Virs nosprostojuma asinis nereti svārstveidīgi pārvietojas — sistoles laikā uz priekšu, bet diastoles laikā atpakaļ.
Procesam progresējot, tiek bojāta formelementu virsma. Eritrocīti zaudē lielu daļu hemoglobīna, un plazma kopā ar hemoglobīnu atstāj asinsvadus. Asins plūsmas ātrums samazinās, asinis sabiezē un formelementu starpā izzūd robežas.
Agregācijas galējo pakāpi, kad formelementi veido viendabīgu masu, sauc par sladža fenomenu (angl. sludge — dubļi, nogulsnes nogulsnes). Audu barošanās ir stipri traucēta, var attīstīties pat nekroze.
Ja formelementu agregāti galvenokārt sastāv no bojātiem eritrocītiem, runā par sarkano sladžu, bet, ja no leikocītiem un trombocītiem, — par balto sladžu.
A. Cernuhs (1975) izšķir 3 sladža pamatveidus: 1) klasiskais sladžs ir lieli neregulāras formas agregāti (sastopams traumu, infekciju un citu patoloģisku procesu gadījumos), 2) amorfais sladžs ir mazi agregāti, kas rodas noradrenalīna, serotonīna un trombīna uzkrāšanās rezultātā, un 3) dekstrānu sladžs — dažāda lieluma apaļīgi agregāti, kuru iekšienē ir tukšums. Dekstrānu sladžs veidojas, ja asinīs ievada lielmolekulārus dekstrānus (masa virs 250 000). Mazmolekulāri dekstrāni izraisa pretēju — dezagregācijas — ietekmi, un tos izmanto terapijā, lai cīnītos pret agregāciju un sladža veidošanos.
Formelementu agregāciju un sladža fenomenu veicina vairāki faktori.
1. Formelementu fizikāli ķīmisko un elektroķīmisko īpašību parmaiņas. Patogēnie aģenti var nokļūt kapilāros, tieši iedarboties uz formelementiem un mainīt to virsmas fizikāli ķīmiskās īpašības. Elektronmikroskopiskie dati liecina, ka, pastiprinoties agregācijai, eritrocītu gludā virsma kļūst nelīdzena. Mainās arī eritrocītu sorbcijas īpašības.
2. Asins olbaltumvielu sastāva pārmaiņas. Asinīs palielinās globulīnu un fibrinogēna daudzums. Šīm rupji dispersajām olbaltumvielām salīdzinājumā ar albumīniem ir mazāks elektriskais lādiņš. Tāpēc šīs olbaltumvielas, kā arī ķīmiski etioloģiski aģenti, adsorbējoties uz formelementu virsmas, samazina to virsmas potenciālu un pastiprina agregāciju.
3. Kapilāru sienas caurlaidības pastiprināšanās. To veicina stāži izraisošie aģenti un hipoksijas apstākļos radušās bioloģiski aktīvās vielas. Rezultātā pastiprinās šķidruma, sāļu un plazmas albumīnu filtrācija no kapilāriem audos un asinīs pieaug globulīnu un fibrinogēna koncentrācija, kas veicina eritrocītu agregāciju.
4. Asins plūsmas palēnināšanās. Arteriolām sašaurinoties, asins plūsma kļūst lēnāka, un tas veicina agregāciju un īsto kapilāro stāži. Un otrādi — hiperēmijas apstākļos asins plūsmai arteriolās paātrinoties, formelementu agregācija samazinās.
Acetilholīns palēnina asinsriti, veicina agregāciju un stāži, bet histamīns paātrina asinsriti un kavē šos procesus.
Formelementu aglut i nāciju atšķirībā no agregācijas izraisa agiutinīni (antivielas). Aglutinācija galvenokārt ir neatgriezenisks process.
Stāzes klīniskā aina parasti neatšķiras no venaeās hiperēmijas ainas.

Sekas

Stāzes sekas ir atkarīgas no bojājuma dziļuma. Ja izmaiņas asinsvadu sienā un pašās asinīs ir atgriezeniskas, pēc stāzes iemesla likvidēšanas asins plūsma parasti atjaunojas. Izteiktu pārmaiņu gadījumā stāze ir neatgriezeniska — attīstās audu nekroze (infarkts). Nekrozes attīstību nereti veicina izteikta pievadošās artērijas spazma.
Sekas, protams, ir atkarīgas arī no tā, kādā orgānā stāze veidojas. Ja šis tipveida patoloģiskais process attīstās galvas smadzenēs, sirdī vai nierēs, var sākties dzīvībai ļoti svarīgu šūnu nekroze.

Infarkts

Infarkts (lat. infarciere — piepildīt) ir atmiris audu apvidus, kas radies asins pieplūdes pārtraukuma dēļ. Infarkts parasti rodas pievadošās artērijas ilgstošas spazmas, trombozes vai embolijas rezultātā. Infarktam ir konusa forma, turklāt konusa virsotne ir vērsta artērijas nosprostojuma virzienā.
Infarkts vieglāk attīstās tajos orgānos, kuru anastomozes nespēj nodrošināt pietiekamu kolaterālo asinsapgādi. Galvenā nozīme infarkta patoģenēzē ir išēmijai un apkārtējo audu hipoksijai, jo audos tiek kavēti oksidācijas procesi un uzkrājas vielmaiņas starpprodukti, bioloģiski aktīvie amīni un citas vielas. Rezultātā rodas funkcionāli traucējumi (palielinās asinsvadu sienas caurlaidība, mainās tonuss), kā arī apkārtējo audu asinsvadu reflektoriska spazma, ko izraisa receptoru kairinājums. Visceroviscerālā refleksa ceļā rodas dažādas lokalizācijas sāpes. Reflektoriski var attīstīties arī vispārējas parādības — ģībonis, bezsamaņa.
Infarktus iedala baltajos un sarkanajos (43. att.).
Baltais infarkts parasti rodas tajos orgānos, kuriem ir nepietiekama kolaterālā asinsapgāde (miokards, smadzenes, nieres, liesa).
Asinsvadu spazmas rezultātā asinis tiek izspiestas ne tikai no infarkta rajona (tas ir balsts, jo sašaurinātajos asinsvados ir tikai asins plazma bez eritrocītiem), bet ari no apkārtējiem audiem. Spazma traucē arī asins pieplūdi pa anastomozēm.
Sarkanais (hemorāģiskais) infarkts attīstās tad, ja ir relatīvi nepietiekama kolaterālā asinsrite. Asinis pa kolaterālēm gan nonāk išēmijas perēklī, taču tās pieplūst lēni un nepietiekamā daudzumā. Audu barošanas ir traucēta, un tie iet bojā. Tā kā asinsvadu sienas caurlaidība ir palielināta un ir arī tās bojājumi, eritrocīti iziet audos un nokrāso tos sarkanā krāsā. Sarkanais infarkts veidojas plaušās, zarnās, dažreiz ari galvas smadzenēs.
Infarkta attīstību veicina vispārējie asinsrites traucējumi — sirds mazspēja, ilgstošas un atkārtotas asinsvadu gludās muskulatūras spazmas, ateroskleroze (traucē kolaterālo asinsriti), hipertoniskā slimība, asins viskozitātes palielināšanās utt.

Kolaterālā asinsrite

Veiksmīga kompensācija — asinsrites atjaunošanās — ir atkarīga no orgāna vai išēmijas apvidus asinsapgādes anatomiskajām un funkcionālajām īpatnībām, t. i., no artēriju anastomožu daudzuma, rakstura, elastības, kā arī no sirdsdarbības un asinsrites neiroendokrīnās regulācijas. Asins pieplūde pa kolaterālēm var sākties tūlīt pēc išēmijas rašanās.
Anatomiski izšķir trīs kolaterālās asinsrites tipus.
1. Pietiekama kolaterālā asinsrite ir sastopama tajos audos un orgānos, kuros ir labi attīstītas artēriju anastomozes (mezentērijs, daži iekšējie orgāni, ekstremitāšu distālā daļa). Kolaterāļu diametru summa šajā gadījumā līdzinās galvenās artērijas diametram un spēj nodrošināt pietiekamu asinsapgādi.
2. Nepietiekama kolaterālā asinsrite ir tajos orgānos, kuros artēriju anastomozes ir vāji izteiktas vai kuros ir t. s. gala artērijas (galvas smadzenes, sirds, liesa, nieres). Kolaterālā asinsrite šajā gadījumā noris pa kapilāriem. Aiz nosprostojuma arteriālais spiediens krasi krītas un parasti veidojas infarkts.
3. Relatīvi nepietiekama kolaterālā asinsrite ir sastopama vairākumā orgānu un audu. Kolaterāļu diametru summa parasti ir nedaudz mazāka par galvenās artērijas diametru. Pēc galvenās artērijas nosprostošanās tieši šī diametru starpība nosaka išemijas apvidus asinsapgādes pavājināšanās pakāpi. Taču lielākādaļa kolateraļu spēj paplašināties un uzlabot išēmisko audu asinsapgādi.
Kolaterālās asinsrites attīstībā liela nozīme ir ari asinsvadu funkcionālajām īpatnībām. Tūlīt pēc asinsapgādes traucējumu rašanās audos sāk uzkrāties vielmaiņas produkti, kas kairina receptorus un izraisa šī apvidus kolaterāļu paplašināšanos. Asinsrites ātrums kolaterālēs pieaug, un audu asinsapgāde uzlabojas. Ja kolaterāļu kopējais diametrs ir tuvs nosprostotās artērijas diametram, asinsrite atjaunojas diezgan ātri, bet, ja kolaterāļu kopējais diametrsir neliels, atjaunošanās noris lēni. Un otrādi, jo ilgākā laika periodā attīstās išēmija, jo lielāka iespēja ir izveidoties pietiekamai kolateriālai asinsritei. Ilgstoši funkcionējot, kolaterāles pakāpeniski pārveidojas par lielāka kalibra artērijām, kas pilnīgi spēj aizstāt nosprostojušos artēriju.
Tomēr asinsrites atjaunošanās vēl ir atkarīga no vairākiem apstākļiem. Piemēram, novājinātiem pacientiem išēmijas kompensācija var būt nepilnvērtīga. Liela nozīme kolaterālās asinsrites attīstībā ir ari asinsvada sieniņas stāvoklim — sklerozējušās kolaterāles ir neelastīgas un nevar pietiekami paplašināties, un tas traucē pilnvērtīgu asinsrites atjaunošanos.
Kolaterālā asinsrite ir nozīmīga arī tad, ja ir apgrūtināta asins plūsma pa lielajām vēnām. Piemēram, aknu cirozes gadījumā vai tad, ja samazinās v. portae lūmens, vārtu vēnas sistēmā pirms šķēršļa rodas asins sastrēgums un venozo asiņu attece uz v. cava superior noris pa kolaterālajām vēnām — barības vada lejasdaļas, vēdera sienas un citām vēnām (42. att.).

Išēmija

Par išēmiju (gr. ischein — apturēt, haima — asinis) jeb vietēju mazasinību sauc samazinātu vai pilnīgi pārtrauktu arteriālo asinsapgādi kādā audu rajonā.
Išēmija attīstās divos gadījumos: 1) ja artērijās pieaug pretestība asins plūsmai un 2) ja kādā asinsvadu rajonā ir nepietiekama kolaterālā asinsrite (sk. krās. ielīmes 3. att.). Tiešie išēmijas cēloņi var būt dažādi. Tie var izraisīt išēmiju, darbojoties gan no asinsvada lūmena puses, gan arī no tā ārpuses.

Patoģenēze

Pretestība arteriālajai asins plūsmai ir atkarīga galvenokārt no asinsvada diametra (jo mazāks diametrs, jo lielāka pretestība) un zināmā mērā arī no asins viskozitātes. Attīstības mehānisma ziņā izšķir trīs galvenos išēmijas veidus — obturācijas, kompresijas un angiospastisko išēmiju.
1. Obturācijas išēmija rodas, ja trombs vai embols daļēji sašaurina vai pat pilnīgi noslēdz artērijas lūmenu. Išēmiju var radīt gan svaigs trombs, gan arī tromba atmiekšķēšanās. Turklāt, ja atmiekšķēšanās ir septiska, organismā var rasties jauns infekcijas perēklis.
Artērijas lūmenu var sašaurināt vai pat pilnīgi nosprostot (obliterācija) veidojumi, kas radušies artērijas sienas patoloģisku izmaiņu rezultātā. Šādas pārmaiņas rada artērijas sienas hronisks iekaisums (arterīts), ateroskleroze, obliterējošais endarterīts, nodozais periarterīts u. c. Patoloģiskās pārmaiņas asinsvadu sienās parasti ir par cēloni ne tikai obturācijas išēmijai, bet arī kolaterālās asinsrites traucējumiem.
2. Kompresijas išēmijas iemesls ir artērijas vai audu apvidus saspiedums, ko var radīt saaugumi, audzējs, svešķermenis, ligatūra, žņaugs. Piemēram, kājas vēnu operācijas laikā a. femoralis kļūdaina liģēšana v. saphena vietā var izraisīt gangrēnu. Galvas smadzeņu kompresijas išēmija var attīstīties, ja stipri paaugstinās intrakraniālais spiediens. Zarnu išēmijas cēlonis var būt īleuss, meteorisms, žultspūšļa išēmijas cēlonis — žultspūšļa un žultsvadu akmeņi, nieru išēmijas cēlonis — nierakmeņi, urīnpūšļa išēmijas cēlonis — prostatas adenoma.
3. Angiospastiskā išēmija rodas artērijas patoloģiskas (ilgstošas un izteiktas) spazmas gadījumā. Spazmas cēlonis ir artērijas sienas gludās muskulatūras funkcionālā stāvokļa maiņa, kuras rezultātā normālie vazokonstriktīvie reflektoriskie vai humorālie kairinātāji izraisa ilgstošu un neatslābstošu spazmu. Piemēram, NaCl, uzkrājoties asinsvadu sienas gludajā muskulatūrā, paaugstina tās uzbudināmību pret presorajiem aģentiem — kateholamīniem, vazopresīnu, angiotensīnu. Alerģijas gadījumā pieaug asinsvadu muskulatūras jutība ne tikai pret specifisko aģentu, kas izraisījis sensibilizāciju, bet arī pret nespecifiskiem kairinātājiem (mehāniska trauma, aukstums, terpentīns) .
Angiospazmu spēj izraisīt stipras emocijas (bailes, dusmas), fizikāli kairinātāji (aukstums, trauma, mehāniski kairinātāji), ķīmiskas vielas, bioloģiski aģenti (baktēriju toksīni). Visbiežāk angiospazma attīstās samērā lielās orgānu artērijās beznosacījuma refleksa ceļā. Piemēram, iekšējo orgānu (plaušu, žultspūšļa, zarnu, dzemdes, urīnpūšļa un urīnvadu) receptoru kairinājums var izraisīt koronāro artēriju spazmu. Angiospastiskā išēmija rodas arī vienā no pāra orgāniem (nieres, ekstremitātes), ja otrs tiek kairināts.
Sāpju kairinājuma laikā vienlaikus ar reflektorisko mehānismu darbojas arī endokrīnais mehānisms: hipotalāma-hipofīzes sistēma pastiprina vazopresīna izdali, bet virsnieres — adrenalīna izdali. Stipru sāpju laikā sašaurinās daudz sīko asinsvadu. Tāds ir arī asinsvadu spazmas mehānisms ķirurģijā nepietiekamas vietējās anestēzijas gadījumā. Angiospastiskā išēmija var attīstīties arī nosacījuma refleksu ceļā, kā arī, ja pastāv nervu centru uzbudinājums. Piemēram, vazomotorisko centru humorāls kairinātājs ir toksiskas vielas. Zemgarozas centrus, kas regulē asinsvadu tonusu, mehāniski kairina intrakraniālā spiediena paaugstināšanās, asinsizplūdums, smadzeņu audzējs.
Tātad angoispastiskās išēmijas mehānisms var būt gan neiroreflektorisks, gan arī humorāli endokrīns.
Bez minētajiem išēmijas pamatveidiem išēmijai var būt arī jaukta izcelsme. Piemēram, obliterējošā endarterīta gadījumā darbojas kā obturācijas, tā arī angiospastiskais mehānisms.
Išēmija var attīstīties arī asins sadalījuma maiņas rezultātā. Piemēram, paplašinoties vēdera dobuma asinsvadiem, var veidoties smadzeņu išēmija. išēmijas cēlonis var būt arī bezdarbība, piemēram, paralīze.
Neatkarīgi no išēmijas veida aiz šķēršļa samazinās asins plūsmas lineārais ātrums un tilpumātrums, kā arī pazeminās arteriālais spiediens. Tomēr līdz nullei tas nekrītas, jo asinis parasti tiek piegādātas pa kolaterālēm.
Sašaurinoties artērijām, mainās eritrocītu sadalījums. Kapilāros nonāk asinis, kurās ir maz formelementu, — daudz funkcionējošo kapilāru pārvēršas plazmatiskajos. Asins plūsmas intrakapilārā spiediena un kapilāru diametra samazināšanās veicina kapilāru slēgšanos. Tādējādi išēmijas apvidū samazinās kapilāru skaits. Intrakapilārā spiediena samazināšanās rezultātā pavājinās šķidruma filtrācija no asinsvadiem audos un pat rodas labvēlīgi apstākļi šī šķidruma pastiprinātai resorbcijai no audiem kapilāros. Arī limfas attece no išēmijas apvidus ievērojami pavājinās vai pat pilnīgi izbeidzas. Rezultātā stipri samazinās šūnstarpu šķidruma daudzums un audu turgors, tiek traucētas to funkcijas.
Audu patoloģisko pārmaiņu galvenais iemesls ir hipoksija. Išēmijas apvidū vielmaiņas, funkcionālie un strukturālie traucējumi ir atkarīgi no hipoksijas pakāpes, smaguma, attīstības ātruma, veida, ilguma un lokalizācijas, kā arī no kolaterālās asinsrites un išēmiskā orgāna vai audu apvidus funkcionālā stāvokļa.
Galvenās patoloģiskās norises išēmijas apvidū ir šādas.
1. Bioloģiskās oksidācijas un oksidatīvās fosforilēšanās traucējumi (atvienošanās), makroerģisko savienojumu veidošanās traucējumi, Krebsa cikla efektivitātes samazināšanās, glikolīzes intensitātes pieaugums. Šo pārmaiņu cēloņi ir hipoksija, oksidācijai nepieciešamo substrātu trūkums, enzīmu sintēzes un aktivitātes pavājināšanās, enzīmu izkļūšana no bojātajām šūnām (šūnas membrānu paaugstinātās caurlaidības dēļ).
2. Tā kā išēmiskajos audos ir traucēta enerģijas veidošanās, tad samazinās šūnu struktūru olbaltumvielu biosintēze, tiek traucētas šūnu specifiskās funkcijas (kontraktilā, sekretorā) un sūkņu darbība un iestājas nekrobiotiskas izmaiņas. Jau dažas minūtes pēc išēmijas sākuma šūnās uzbriest mitohondriji, uzkrājas tauku pilieni un izzūd kristas. Mitohondriju, endoplazmatiskā tīkla un šūnu kodola bojāejas rezultātā var rasties nekrozes perēklis — infarkts. Minētās pārmaiņas noris parenhimatozajos orgānos. Salīdzinājumā ar ādu, muskulatūru un kaulaudiem tie ir jutīgāki pret hipoksiju un tajos kolaterālā asinsrite ir neefektīva.
3. Saistaudu struktūras pamatkomponentu (kolagēna, skābo un neitrālo aminopolisaharīdu) pastiprināta biosintēze, kuras rezultātā išēmijas apvidus sklerozējas.
Išēmijas klīniskās pazīmes galvenokārt ir saistītas ar audu asinsapgādes samazināšanos. Virspusējo asinsvadu sašaurināšanās un funkcionējošo kapilāru skaita samazināšanās dēļ išēmijas apvidus ir bāls, bet asins pildījuma un limfas veidošanās samazināšanās dēļ, kā arī pastiprinātās atplūdes dēļ — samazināts apjomā. Adas temperatūra pazeminās, jo pavājinās silto asiņu pievadīšana un siltuma ražošana. Iekšējo orgānu temperatūra nepazeminās, jo tie siltumu neatdod. Nepilnīgi oksidētie vielmaiņas produkti un kinīnu tipa bioloģiski aktīvās vielas kairina nervu receptorus, tāpēc rodas sāpes un jušanas traucējumi (nieze, tirpums, stingums, «skudriņu lodāšanas» sajūta).
Klīniski visizteiktak norit centrālās nervu sistēmas išemija — sākotnējo uzbudinājumu ātri nomaina parēzes un paralīzes. Spilgti izpaužas arī sirds un vēdera dobuma orgānu išēmija. Vēdera dobuma orgānu išēmijas gadījumā ir sāpes un vēdera dobuma orgānu sekrecijas un motorikas traucējumi. Pastiprinās vēdera sienas muskulaturas sasprindzinājums, tas ir beznosacījuma reflekss, ko izraisa kuņģa un zarnu trakta receptoru kairinājums.

Sekas

Visbīstamākā ir išēmija, ko radījis artērijas pilnīgs nosprostojums, kā arī piepeša vai ilgstoša išēmija. Sevišķi bīstama ir pēkšņa artērijas obturācija, jo šajā gadījumā nereti reflektoriski rodas spazmas arī citos šīs artērijas zaros.
Arteriālās asinsapgādes traucējumi orgāna vai audu pastiprinātas funkcionālās aktivitātes stāvoklī ir bīstamāki nekā miera stāvoklī. Neatbilstība starp orgāna asinsapgādi un funkciju ir sevišķi izteikta, ja artērijas sienā ir organiskas izmaiņas, kas ierobežo artērijas spēju paplašināties un paaugstina artērijas uzbudināmību pret dažādiem spazmas izraisītājiem. Arī kolaterālā asinsrite asinsvadu sklerozes apstākļos nevar pietiekami pastiprināties.
Smagas sekas ir tad, ja nosprostojas gala artērija. Dzīvībai vissvarīgāko orgānu (smadzenes, sirds) išēmijai ir smagākas sekas nekā plaušu, liesas un nieru išēmijai, bet plaušu, liesas un nieru išēmijai savukārt ir smagākas sekas nekā skeleta muskulatūras, skrimšļu vai kaulu išēmijai. Smadzenēm, sirdij, plaušām, liesai un nierēm ir liela funkcionāla nozīme, šiem orgāniem raksturīgs augsts enerģētiskās maiņas līmenis, un to kolaterālā asinsapgāde nespēj kompensēt asinsrites traucējumus. Skeleta muskulatūrā un saistaudos enerģētiskās maiņas līmenis ir zemāks, un tie išēmijas gadījumā ir izturīgāki. Koronārās artērijas nosprostojums parasti ir bīstamāks pat par tāda liela asinsvada kā miegartērijas nosprostojumu. Gala artēriju nosprostojuma gadījumā var attīstīties išēmijas apvidus infarkts, obliterējošā endarterīta slimniekam — gangrēna.
Išēmijas apvidus funkcijas bieži atjaunojas, jo audu trofiku nodrošina kolaterālā asinsapgāde.

Venozā hiperēmija

Venozā jeb sastrēguma hiperēmija (sk. krās. ielīmes 2. att.) ir kāda audu rajona vai orgāna asins pildījuma palielināšanās venozo asiņu atteces traucējumu dēļ. Šķērslis, kas traucē asins atplūdi, var būt kā asinsvadā, tā arī ārpus tā. Atšķirībā no arteriālās hiperēmijas venozā parasti ir ilgāka un izraisa lielākas, nereti neatgriezeniskas pārmaiņas.
Galvenie venozās hiperēmijas cēloņi ir šādi:
1) vēnu tromboze vai (un) embolija, kas traucē normālu venozo asiņu atplūdi;
2) vēnu sienu tonusa samazināšanās baktēriju toksinu un bioloģiski aktīvu vielu ietekmē;
3) vēnu saspiedums no ārpuses, piemēram, ar rētaudiem, jigaturu, attīstoties audzējam, ar palielinātu dzemdi grūtniecības laika. Venu siena ir plāna, tāpēc tās ir viegli saspiest. Šādas izmaiņas rodas arī tad, ja paaugstinās audu hidrostatistiskais spiediens (iekaisuma perēklī, nierēs hidronefrozes apstākļos);
4) kolaterālās asins atteces traucējumi. Venozajai sistēmai ir vairāk kolaterāļu nekā arteriālajai, un ilgstošs venozs sastrēgums kolaterāļu attīstību vēl stimulē, tāpēc, ja ir nosprostota pamatvena, venozais sastrēgums bieži vien nerodas. Tas veidojas tikai tad, ja kolateralā asinsrite nav pietiekama;
5) sirds mazspēja, kuras dēļ samazinās normalai asinsritei nepieciešamā arteriālā un venozā spiediena starpība. Sirds labās puses mazspējas gadījumā paaugstinās venozais spiediens un veidojas sastrēgums ķermeņa apakšējās daļas vēnās, bet sirds kreisās puses mazspējas gadījumā (kreisā kambara funkciju pavājināšanās, plaušu emfizēma, pneimoskleroze) — plaušu vēnās;
6) krūškurvja piesūcošās funkcijas pavājināšanās (eksudatīvais pleirīts, pneimotorakss, hemotorakss, piotorakss);
7) ķermeņa ilgstoša atrašanās stāvus vai sēdus.
Venozajai hiperēmijai predisponēti ir cilvēki, kam ir pārmantoti vēnu sienu elastīgā aparāta attīstības traucējumi un samazināts šo sienu gludās muskulatūras tonuss. Šis perifērās asinsrites traucējumu veids apakšējo ekstremitāšu vēnās bieži novērojams stāvoša un sēdoša darba strādniekiem, sevišķi vēnu sienu attīstības traucējumu gadījumos.
Kā izriet no teiktā, venozā hiperēmija var būt vietēja (trombozes, embolijas, vēnu lūmena sašaurinājumi) un vispārēja (sirds mazspēja, krūškurvja piesūcošās funkcijas samazināšanās u. c.).

Patoģenēze

Venozās hiperēmijas patoģenēzes sākuma loceklis ir traucēta venozā attece no audu apvidus vai orgāna. Labi attīstīto anostomožu dēļ venozais spiediens sākumā bieži vien nemainās, tomēr, asins atteces traucējumiem turpinoties, kapilāri pārpildās ar asinīm. Asinsvadu šķērsgriezuma laukums salīdzinājumā ar normu ir palielināts, taču asins straumes lineārais ātrums — samazināts vēl lielākā mērā. Tāpēc ir likumsakarīgi, ka samazinās arī asins straumes tilpumātrums, mikrocirkulācija un hiperemēto audu asinsapgāde.
Atšķirībā no arteriālās, aktīvās hiperēmijas, kurai galvenokārt raksturīga funkcionējošo kapilāru skaita palielināšanās, venozās hiperēmijas patoģenēzes galvenais loceklis ir kapilāru paplašināšanās, šīs hiperēmijas attīstība ir pasīvāka.
Tieši pirms šķēršļa, kas radies asinsrites ceļā, venozais spiediens paaugstinās. Ja venozā attece tiek pārtraukta pilnīgi, venozais spiediens pirms šķēršļa kļūst tāds pats kā diastoliskais spiediens tajās artērijās, pa kurām asinis pieplūst hiperēmijas apvidum. Šajā gadījumā asins plūsma kļūst grūdienveidīga — tā apstājas sirds diastoles laikā un turpinās katras sistoles laikā. Ja venozais spiediens pirms šķēršļa paaugstinās vēl vairāk un pārsniedz pievadošo artēriju diastolisko spiedienu, tad sistoles laikā asinis pārvietojas normālajā virzienā, bet diastoles laikā tās plūst atpakaļ (retrogrādi) un rodas asins plūsmas svārstveidīgas kustības. Procesam turpinoties, var iestāties stāze.
Uzskata, ka zināma nozīme venozās hiperēmijas patoģenēzē ir arī neiroreflektoriskajam mehānismam — tiek traucēta mijiedarbība starp vēnu neiromuskulārā aparāta divām galvenajām sastāvdaļām (gludās muskulatūras elementiem un eferentajiem nervgaļiem).
Samazinoties asins straumes lineārajam ātrumam, samazinās skābekļa daudzums venozajās asinīs un palielinās skābekļa daudzuma arteriovenozā starpība. Kaut gan audi maksimāli izmanto skābekli no katra asins mililitra, tajos attīstās hipoksija, jo asins tilpums, kas laika vienībā izplūst cauri audiem (asins straumes tilpumātrums), ir samazināts. Šādos intensīvas 02 izmantošanas apstākļos lielākā daļa hemoglobīna ir reducēta. Venozo asiņu daudzums kapilāru paplašināšanās dēļ ir palielināts. Pavairotā reducētā hemoglobīna tumši sarkanā krāsa caur plāno epidermas slāni izskatās zilgana, tāpēc viss hiperemētais apvidus iegūst zilganu nokrāsu (cianoze).
Samazinoties asins plūsmai, notiek formelementu sadalījuma maiņa — formelementi, kas parasti asins plūsmā ieņem centrālo vietu, pārvietojas perifērajā slānī.
Pastiprinās šķidruma transudācija caur kapilāru sienu intersticiālajā telpā, un pavājinās tā reabsorbcija. Šī procesa pamatā ir 1) hidrostatiskā spiediena pieaugums kapilāros un vēnās, 2) apgrūtināta limfas atplūde un 3) asinsvadu sienas caurlaidības palielināšanās, ko izraisa bioloģiski aktīvās vielas, kuras izveidojas hipoksijas apstākļos. Šķidrumam atstājot asinsvadus, palielinās asins viskozitāte. Saistaudu stiepjamība palielinās, bet elastība samazinās. Rezultātā transudāts viegli izstiepj šūnstarpas un uzkrājas tur lielā daudzumā — rodas tūska. Asinsvadu sienas caurlaidība var palielināties pat tik stipri, ka no asinsvadiem iziet eritrocīti (eritrocītu diapedēze). Tāpēc venozās hiperēmijas apvidū dažkārt parādās punktveida asinsizplūdumi. Ja sastrēgums ir plaušās, var būt asins piejaukums krēpām, bet, ja nierēs, — urīnam.
Hipoksijas un barības vielu piegādes traucējumu dēļ audos pavājinās bioloģiskās oksidācijas procesi un siltuma producēšana. Vienlaikus ir pastiprināta siltuma atdošana, jo hiperemētā apvidū pieaug audu tilpums, paplašinās kapilāri un palēninās asins plūsma. Rezultātā, protams, ādas temperatūra pazeminās. Ja venozā hiperēmija ir iekšējos orgānos, siltums netiek atdots, tāpēc iekšējo orgānu temperatūra var pazemināties tikai tad, ja samazinās siltuma producēšana.
Venozās hiperēmijas galvenie klīniskie simptomi ir hiperemētā apvidus cianoze (zilganums), ādas temperatūras samazināšanās un audu vai orgāna tilpuma ievērojama palielināšanās. Pulsu šajā apvidū parasti nevar iztaustīt. Hiperemētā orgāna vai audu funkcija ir pavājināta.

Sekas

Venozās hiperēmijas sekas ir atkarīgas no tā, kādā asinsvadā ir atteces traucējumi, un arī no šo traucējumu izveidošanās ātruma. Sevišķi bīstami ir asinsrites traucējumi dzīvībai svarīgajos orgānos. Hemodinamikas traucējumi ar smagām sekām nereti attīstās vispārējās venozās hiperēmijas gadījumā, visbiežāk tad, ja nosprostotas ir maģistrālās vēnas (v. portae, v. cava inferior.). Šādā gadījumā lielākā daļa asiņu var uzkrāties perifērijā un dzīvībai svarīgo orgānu (smadzeņu, sirds, plaušu, aknu, nieru) asinsapgāde var stipri pasliktināties. Rezultātā var iestāties ģībonis, sirds mazspēja, elpošanas paralīze, pat nāve.
Ilgstošs venozais sastrēgums izraisa hipoksiju un hiperkapniju, un rezultātā tiek bojāti hiperemētā apvidus funkcionālie elementi. Tāds ir miokarda atrofijas, kā arī aknu cirozes attīstības mehānisms slimniekiem ar sirds mazspēju un venozo sastrēgumu aknās. Sevišķi smagas sekas ir vienlaicīgam venozo asiņu un limfas sastrēgumam.
Hiperemētajā apvidū ieaug saistaudi. Šī procesa bioloģiskā mērķtiecība ir hiperemētā audu apvidus vai orgāna masas saglabāšana.
Ja venozā hiperēmija ir ilgstoša, vēnu sienas tiek izstieptas, to muskulatūras slānis hipertrofējas, attīstās fleboskleroze un rodas varikozi vēnu paplašinājumi.
Atsevišķos gadījumos venozā hiperēmija var izrādīties noderīga. Piemēram, mākslīgs venozs sastrēgums aizkavē vietēja infekcijas procesa tālāku izplatību, jo rada nelabvēlīgus apstākļus mikroorganismu attīstībai. Savukārt saistaudu attīstības aktivācija paātrina brūču dzīšanu.

Arteriāla hiperēmija

Arteriālā hiperēmija ir asins pārpilnība kādā orgānā vai audu apvidū, kas rodas, paplašinoties orgāna vai audu arteriolām un kapilāriem.
Izšķir fizioloģisko un patoloģisko arteriālo hiperēmiju.
Fizioloģiskā arteriālā hiperēmija (40. att.) attīstās fizioloģiskos — orgāna vai audu pastiprināta darba — apstākļos. Šo hiperēmiju izraisa arī fizioloģiski kairinātāji.
Fizioloģiskās arteriālās hiperēmijas apstākļos orgāna vai audu apvidus asinsrite pastiprinās atbilstoši audu metabolisma prasībām. Izšķir vairākus šīs hiperēmijas veidus: 1) darba jeb funkcionālo hiperēmiju, kas rodas orgāna vai audu pastiprināta darba apstākļos (skeleta muskulatūras hiperēmija fiziska darba laikā, kuņģa un zarnu dziedzeru, kā arī aizkuņģa dziedzera hiperēmija gremošanas laikā, asins pieplūdums galvas smadzenēm psihiskas slodzes apstākļos), 2) hiperēmiju, ko izraisa fizikālu vai ķīmisku faktoru (saules radiācija, siltums, sinepju plāksteri) adekvātas devas, un 3) nosacījuma reflektorisko arteriālo hiperēmiju (kauna un dusmu sārtums).
Pastiprināti funkcionējošos audos paplašinās asinsvadi, sāk darboties nefunkcionējušie kapilāri un palielinās t. s. plazmatisko kapilāru skaits, kuros cirkulē tikai asins plazma un reti eritrocīti. Rezultātā ievērojami uzlabojas aktīvi funkcionējošo audu apgāde ar barības vielām un skābekli, pastiprinās šo audu funkcija.
Patoloģiskai arteriālai hiperēmijai ir divas īpatnības: 1) to izraisa patoloģiski kairinātāji (mehāniski un termiski aģenti, ķīmiskas vielas, infekcijas aģenti, toksīni) vai fizioloģisku kairinātāju (saules radiācija, siltums) neadekvāti lielas devas un 2) asinsrites intensitāte neatbilst orgāna vai audu funkcionālajam stāvoklim — patoloģiskā arteriālā hiperēmija novērojama arī miera stāvoklī. Šīs hiperēmijas klīniskās izpausmes ir, piemēram, izsitumi un ādas apsārtums infekcijas slimību, noteiktu nervu pinumu bojājumu un citos gadījumos.
Atkarībā no patogēnā aģenta patoloģisko arteriālo hiperēmiju iedala iekaisuma hiperēmijā, postišēmiskajā hiperēmijā un vakuumhiperēmijā (41. att.).
1. Iekaisuma arteriālā hiperēmija (sk. iekaisumu).
2. Postišēmiskā (postanēmiskā, reaktīvā) hiperēmija attīstās orgānos (galvas smadzenēs, nierēs u. c.), ja tajos pēc pārtraukuma atjaunojas asins plūsma. Šī hiperēmija var rasties arī dobajos orgānos un audos, kas ietver kādu organisma dobumu, ja no šī dobuma ātri evakuē šķidrumu, kas tur sakrājies sastrēguma vai iekaisuma rezultātā. Uzkrājoties šķidrums pakāpeniski nospiež asinsvadus, un attīstās vietēja išēmija. Pēc straujas šķidruma evakuācijas arteriālā spiediena ietekmē asinsvadi stipri paplašinās un rodas postišēmiskā hiperēmija. Postišēmiskā hiperēmija rodas, piemēram, vēdera dobuma orgānos pēc ātras ascīta nolaišanas un ekstremitātē pēc žņauga noņemšanas.
3. Vakuumhipermija (lat. vacuum — tukšums) attīstās, ja asinis pastiprināti pieplūst retinātai telpai. Sāds mehānisms ir izteiktai ādas hiperēmijai banku iedarbības rezultātā. Vakuumhipercmija var attīstīties arī ūdenslīdējiem, ja viņi ātri pāriet no paaugstināta spiediena normālā.
Reizē ar arteriolu sienu muskulatūras tonusa zudumu ilgstošā saspieduma dēļ divu pēdējo hiperēmiju izcelsmē būtiska nozīme ir ar metabolisma produktiem, kas uzkrājušies išēmijas laikā.
Patoloģiskā arteriālā hiperēmija var būt arī kompensatoriska — tā var veicināt traucējumu likvidēšanos.

Patoģenēze

Artēriju un arteriolu paplašināšanos nosaka trīs galvenie mehānismi. Divi no tiem ir neirogēni, trešais — humorāls. Ņemot vērā šos patoģenēzes mehānismus, arteriālo hiperēmiju iedala neirotoniskajā, neiroparalītiskajā un metaboliskajā (ķīmiskajā) hiperēmijā.
1 Neirotoniskā arteriālā hiperēmija attīstās reflektoriski, ja mehāniski, fizikāli (siltums), ķīmiski (sinepju plāksteris), bioloģiski vai psihogēni aģenti kairina parasimpātiskās nervu sistēmas vai simpātiskās nervu sistēmas holīnerģisko šķiedru (mediators — acetilholīns) eksteroreceptorus vai interoreceptorus.
To asinsvadu iecirkņu, kurus regulē parasimpātiskā nervu sistēma, nav daudz (siekalu dziedzeri, mēle, ārējie dzimumorgāni, iespējams, arī urīnpūslis un taisnā zarna), tāpēc holīnerģiskā vazodilatācija galvenokārt notiek ar simpātiskās nervu sistēmas holīnerģisko šķiedru starpniecību (mutes dobuma gļotāda, skeleta muskulatūra). Piemēram, sejas un kakla hiperēmiju novēro, ja patoloģiskais process lokalizējas iekšējos orgānos (plaušās, sirdī, aknās, olnīcās).
Bez holīnerģiskās vazodilatācijas ir arī adrenerģiskais vazodilatācijas mehānisms. Orgānos, kuros ir daudz p adrenoreceptoru (smadzenēs, sirdī, plaušās), vazodilatāciju ar šo receptoru starpniecību izraisa simpātiskās nervu sistēmas mediatori.
Neirotoniskā arteriālā hiperēmija attīstās arī bez vazodilatatoru centru līdzdalības — aksonrefleksa ceļā uzbudinājums tiek tieši pārvadīts no aferentajām šķiedrām uz eferentajām. Piemēram, slimniekiem ar n. trigeminus neiralģiju (iekaisuma vai traumas rezultātā) hiperēmija var rasties sejas vienā pusē.
Bez reflektoriskā mehānisma neirotoniskās arteriālās hiperēmijas ģenēzē zināma nozīme ir arī tādiem vielmaiņas produktiem, kuriem piemīt spēja paplašināt asinsvadus. Piemēram, novērots, ka parasimpātisko nervu uzbudinājuma apstākļos var atbrīvoties proteolītiskie enzīmi, kas ierosina izteikta vazodilatatora bradikinīna veidošanos (sk. iekaisumu).
2. Neiroparalītiskā arteriālā hiperēmija. Vairums simpātisko šķiedru, kas inervē perifēros asinsvadus, ir sašaurinošās šķiedras. To uzbudinājuma rezultātā atbrīvojas noradrenalīns, kurš ar a adrenoreaktīvo sistēmu starpniecību izraisa vazokonstrikciju. Tikai dažos rajonos (smadzenes, plaušas, koronārie asinsvadi), kā jau minējām, simpātiskā nervu sistēma satur asinsvadus paplašinošas šķiedras.
Simpātiskie vazokonstriktoru nervi ir toniski aktīvi un arī miera stāvoklī pastāvīgi vada centrālos impulsus, kuri nosaka asinsvadu tonusa neirogēno komponentu. Cilvēka organismā toniskā impulsācija piemīt simpātiskajiem nerviem, kas inervē auss un augšējās ekstremitātes ādas, skeleta muskulatūras, kuņģa un zarnu trakta un dažu citu orgānu asinsvadus. Ja simpātisko nervu pārgriež vai bojā tā centrus, vazokonstriktoru toniskā impulsācija beidzas un attīstās neiroparalītiskā hiperēmija. Šādu hiperēmiju Klods Bernārs 1851. gadā novēroja iruša ausī tajā pusē, kurā bija pārgriezta kakla simpātisko nervu ķēdīte. Periarteriālo vai ganglionāro simpatektorniju izmanto obliterējošā endarterīta ārstēšanā.
Izsitumu tīfa, masalu, šarlaka, difterijas ierosinātāju un citu baktēriju toksīni spēj paralizēt vazokonstriktoru nervu centrus un tādējādi izraisīt simetrisku ādas un gļotādu hiperēmiju. Neiroparalītisko hiperēmiju var izraisīt arī farmakoloģiski, ar novakaīnu bloķējot vazokonstriktoru impulsus simpātiskajos ganglijos vai ar adrenolītiskiem vai simpatolītiskiem līdzekļiem bloķējot perifēros a adrenoreceptorus.
3. Metabolisko (ķīmisko) hiperēmiju izraisa metaboliski (ķīmiski) faktori. Konstatēts, ka arteriālā hiperēmija neizzūd pat pilnīgas denervācijas apstākļos. Vairāki vielmaiņas produkti iedarbojas tieši uz asinsvadu gludās muskulatūras elementiem un samazina to uzbudinārnību. Rezultātā asinsvadu gludās muskulatūras elementi, kas asinsspiediena ietekmē ir izstiepušies, vairs nesaraujas līdz normālam garumam. Vielmaiņas produkti spēj ierosināt arī centrālos mehānismus, kas paplašina asinsvadus.
Tieša vazodilatējoša ietekme piemīt skābekļa trūkumam, ogļskābās gāzes pārbagātībai, pienskābei, Krebsa cikla organiskajām skābēm, kālija joniem, ATF, ADF, adenozīnam, bioloģiski aktīvam vielām (histamīns, serotonīns, bradikinīns, prostaglandīni, nemediatoru acetilholīns), hormoniem, audu pH izmaiņām uz skābo pusi u. c.
Metaboliskajam mehānismam ir zināma nozīme ari fizioloģiskās arterialas hiperemijas attīstībā. Bet par šī mehānisma svarīgo lomu patoloģiskas hiperēmijas izcelsmē liecina daudzu jau minēto aģentu uzkrašanās patoloģijas gadījumā (trauma, apdegums, iekaisums, ultravioleto staru un jonizējošās radiācijas ietekme).
Tātad arteriālās hiperēmijas patoģenēzes vadošie locekļi ir artēriju un arteriolu paplašināšanās, prekapilāro sfinkteru atslābums un ar to saistītais caurplūstošās asins masas un ātruma pieaugums.
Kapilāru un vēnu diametrs sākumā nemainās. Tāpēc, palielinoties asins pieplūdei, palielinās arī spiediens un asins straumes lineārais ātrums kapilaros, kā arī funkcionējošo kapilāru skaits. Kapilāru gultnes kopējais tilpums arteriālās hiperēmijas gadījumā palielinās galvenokārt tieši tāpēc, ka palielinās funkcionējošo kapilāru skaits. Piemēram, kapilāru skaits skeleta muskulatūrā darba laikā vairākas reizes pārsniedz kapilāru skaitu miera stāvoklī. Funkcionējošo kapilāru paplašināšanās nav izteikta. Pēc slēgto kapilāru atvēršanās sākumā tajos cirkulē tikai asins plazma, vēlāk — arī formelementi.
Par asins straumes tilpumātrumu sauc asins tilpumu, kas laika vienībā izplūst cauri audiem. Šo ātrumu (Q) aprēķina, reizinot asins straumes lineāro ātrumu (V) ar kapilāru šķērsgriezuma summāro laukumu (S):
Q=V.S.
Tā kā arteriālās hiperēmijas apstākļos palielinās asins straumes lineārais ātrums un kapilāru šķērsgriezuma laukums (funkcionējošo kapilāru skaita pieauguma rezultātā), tad palielinās arī asins straumes tilpumātrums.
Pieaugot hidrostatiskajam spiedienam kapilāros, pieaug arī šķidruma filtrācija no kapilāriem uz audiem, kā arī limfas veidošanās un cirkulācija. Intersticialā šķidruma daudzuma palielināšanās rezultātā pieaug audu turgors (spriegums). Tomēr hiperemēto audu tilpuma palielināšanās parasti ir neliela, jo venozo asiņu un limfas aizplūde nav traucēta.
Palielinoties asins straumes lineārajam ātrumam, palielinās skābekļa saturs venozajās asinīs, bet arteriovenozā skābekļa starpība samazinās. Tomēr, pateicoties asins straumes tilpuma ātruma pieaugumam, audu perfūzija ar skābekli pieaug. Palielinoties asins straumes lineārajam ātrumam, pulsa vilnis sasniedz sīkās arteriolas, un pacients sajūt asinsvadu pulsāciju.
Arteriālās hiperēmijas apvidū temperatūra sākumā paaugstinās sakarā ar siltāku asiņu pieplūdumu. Vēlāk temperatūra turpina paaugstināties tāpēc, ka pastiprināti pievadītā skābekļa ietekmē audos pastiprinās oksidācijas procesi.
Galvenās arteriālās hiperēmijas klīniskās izpausmes, ko novēro aprakstīto patoģenēzes mehānismu darbības rezultātā, ir šādas: asinsvadu pulsācija, gaiši sārta nokrāsa, vietēja temperatūras paaugstināšanās, audu apjoma un turgora neliela palielināšanās, kā arī funkcijas pastiprināšanās.

Sekas

Arteriālās hiperēmijas sekas var būt pozitīvas — orgānam vai audiem pastiprināti tiek piegādātas barības vielas un skābeklis, kas uzlabo trofiku un funkcijas. Labvēlīga parasti ir fizioloģiskā arteriāla hiperēmija, bet tāda var būt arī patoloģiskā arteriālā hiperēmija, piemēram, iekaisuma gadījumā. Patoloģiskā arteriālā hiperēmija ir jāvērtē kā organisma pielāgošanās reakcija patoloģiskajam procesam, piemēram, iekaisumam. Tomēr šajā gadījumā nav atbilstības starp orgāna vai audu asinsapgādes un funkcijas pieaugumu. Patoloģiskā arteriālā hiperēmija var būt asinsvada plīsuma un asinsizplūduma iemesls.
Sevišķi bīstamas ir centrālās nervu sistēmas arteriālās hiperēmijas sekas. Izteikts asiņu pieplūdums galvas' smadzenēm izraisa reiboni, troksni ausīs un citas parādības. Asinsvada plīsums un asinsizplūdums smadzenēs (insults) nereti apdraud dzīvību.
Smadzeņu mazasinība, kurai seko ģībonis, var attīstīties arī postišēmiskās hiperēmijas gadījumā sakarā ar lielu asins pieplūdumu kādā citā organisma rajonā. Piemēram, vēdera dobuma orgānu un audu asinsvados pēc straujas ascīta nolaišanas var saplūst līdz 90% cirkulējošo asiņu, un rezultātā var iestāties CNS mazasinība, ģībonis, elpošanas centra paralīze un pat nāve.

Perifērās asinsrites patoloģiskā fizioloģija

Asinsrites sistēmu funkcionālā ziņā dala 2 dalās: centrālajā (orgānu sistēmu) un perifērajā (orgānu, audu) asinsritē. Centrālā asinsrite norit maģistrālajos asinsvados, bet perifērā — kāda orgāna vai audu apvidus sīkajos asinsvados.
Centrālā asinsrite nodrošina asins nokļūšanu perifērajos asinsvados un tās atplūdi. Tāpēc šīs asinsrites regulācija ir saistīta ar sirds izsviesto asiņu daudzuma, cirkulējošo asiņu tilpuma, arteriālā spiediena un sirdij pieplūstošo asiņu daudzuma regulāciju.
Perifērā asinsrite ir asins cirkulācija sīkajās artērijās, arteriolās, prekapilāros, kapilāros, postkapilāros, arteriolovenulārajās anastomozēs, vēnulās un sīkajās vēnās. Perifērās asinsrites apvidū notiek intensīva ūdens, elektrolītu, gāzu, barības vielu un metabolītu apmaiņa starp asinīm un audiem. Šis asinsrites apvidus piedalās arī siltuma atdošanā.
Pie perifērās asinsrites regulācijas mehānismiem pieder vazokonstrikcija un vazodilatācija, kā arī nespecifisko metabolītu, bioloģiski aktīvo vielu un hormonu ietekme uz asinsvadu sienu. Uzskata, ka līdz ar asinsvada diametra samazināšanos neirālās regulācijas nozīme samazinās, bet metaboliskās regulācijas nozīme palielinās.
No perifērās asinsrites nosacīti izdala t. s. mikrocirkulāciju jeb terminālo asinsriti, kas noris arteriolās, prekapilāros, kapilāros, postkapitāros, arteriolovenulārajās anastomozēs un vēnulās (39. att.). Uz robežas, kas šķir artērijas no arteriolām un vēnas no vēnulām, asinsvada diametrs ir apmēram 300 mikroni.
Arteriolovenulārās anastomozēs jeb šunta asinsvadi ir svarīgs mikrocirkulācijas posms. Šie asinsvadi, piemēram, ģeneralizētas prekapilāru sfinkteru spazmas apstākļos (sk. šoku) nodrošina tiešu saistību starp arteriolām un vēnulām, neiesaistot kapilārus.
Perifērās asinsrites traucējumi, protams, ir cieši saistīti ar centrālo asinsriti. Piemēram, pavājinoties sirdsdarbībai, rodas asins sastrēgums aknās, citos orgānos un audos. Arteriālā spiediena paaugstināšanās rezultātā var notikt asinsizplūdums smadzenēs. No otras puses, perifērās asinsrites traucējumi, piemēram, sirds un galvas smadzeņu asinsvadu nosprostojumi var būt nopietnu centrālās asinsrites traucējumu cēlonis.
Perifērās (vietējās) asinsrites traucējumu gadījumos mainās asinsvadu platums, asinsrites ātrums un asins tilpums, kas laika vienībā izplūst cauri orgānam vai audu rajonam. Galvenie perifērās asinsrites traucējumu veidi ir arteriālā un venozā hiperēmija, išēmija, stāze, tromboze un embolija.

Šūnas enzīmu aktivitātes maiņa

 Šīs pārmaiņas rodas kā šūnas ārējās membrānas, tā arī mitohondriju, lizosomu, endoplazmatiskā tīkla, ribosomu un citu organoīdu bojājuma rezultātā. Galvenās pārmaiņas ir hidrolītisko enzīmu aktivitātes paaugstināšanās, bioloģiskās oksidācijas enzīmu izmaiņas un šūnas enzīmu izkļūšana asinīs.
1. Hidrolītisko (proteolītisko, lipolītisko, glikolītisko) enzīmu aktivitātes paaugstināšanās cēlonis ir lizosomu bojājums. Enzīmu ietekmē tiek traucēts citoplazmas olbaltumvielu-lipīdu kompleksu koloidālais stāvoklis, notiek citoplazmas koagulācija vai sašķidrināšanās, turpinās šūnas autolīze.
2. Bioloģiskās oksidācijas enzīmu pārmaiņas rodas mitohondriju un ribosomu bojājuma rezultātā. Kā jau minēts, šādos apstākļos bioloģiskās oksidācijas ķēdes enzīmu aktivitāte un 02 izmantošana bioloģiskās oksidācijas procesos samazinās.
3. Šūnas enzīmu izkļūšana asinīs izraisa hiperenzīmēmiju. Citoplazmas enzīmu daudzums asinīs normā nav liels. Palielinoties šūnas membrānas caurlaidībai, to līmenis asinīs pieaug. Citoplazmas enzīmus sauc par indikatorenzīmiem un izmanto šūnu bojājuma plašuma diagnostikā. Piemēram, alanīnaminotransferāzes (A1AT) un aspartataminotransferāzes (AsAT) pavairošanos (pat desmitiem reižu) izmanto aknu un sirds parenhīmas bojājuma plašuma diagnostikā.
Protams, citoplazmas enzīmu daudzuma palielināšanās asinīs šūnu bojājuma gadījumā novērojama tikai tad, ja asins atplūde no audiem nav traucēta. Piemēram, akūtas sirds mazspējas un šoka gadījumā indikatorenzīmu līmenis asinīs ceļas tikai pēc asinsrites atjaunošanās.
Pie nespecifiskiem enzīmiem, kas atrodas smadzeņu, sirds, aknu un citu orgānu šūnās, pieder sārmainā fosfatāze (no organiskiem savienojumiem atšķeļ neorganisko fosforu), aldolāze (piedalās ogļhidrātu šķelšanā), laktātdehidrogenāze (katalizē reakciju pirovīnog- skābe-*-pienskābe), amilāze (šķeļ cieti kuņģa un zarnu traktā) u. e. Sūnas membrānas bojājuma gadījumā šie enzīmi pastiprināti nokļūst asinīs un rodas hiperenzīmēmija. Taču hiperenzīmēmija var attīstīties arī tad, ja ir traucēta ekskretoro enzīmu izvadīšana no organisma. Piemēram, sārmaino fosfatāzi aknas izvada ar žulti, tāpēc šī enzīma daudzuma palielināšanās asinīs liecina par žults izvadīšanas traucējumiem. Amilāze tiek izvadīta ar urīnu, un tās pavairošanos asinīs novēro ne tikai aizkuņģa dziedzera parenhīmas bojājumu gadījumā, bet arī tad, ja ir traucēta nieru ekskretoriskā funkcija.
Šūnas bojājuma gadījumā asinīs var pieaugt arī to enzīmu līmenis, kuri atrodas dziļākās šūnas struktūrās. Piemēram, glutamātdehidrogenāze atrodas tikai mitohondrijos, tāpēc tās pavairošanās asinīs novērojama samērā dziļa (mitohondriju) bojājuma gadījumos. Klīnikā mēdz teikt, ka indikatorenzīmu daudzuma palielināšanās asinīs liecina par orgāna parenhīmas bojājuma plašumu, bet giutamātdehidrogenāzes pavairošanās — par bojājuma dziļumu.
Pretējs stāvoklis — hipoenzīmēmija — visbiežāk rodas, ja ir traucēta t. s. sekretorisko enzīmu (enzīmu, kurus orgānu šūnas secernē asinīs) izdale. Piemēram, aknu parenhīmas šūnu bojājuma gadījumā samazinās protrombīna, asinsreces faktoru im pseidoholīnesterāzes (šķeļ acetilholīnu un citus holīna esterus) daudzums. Pārmantotās hipoenzīmēmijas cēlonis parasti ir autosomāla recesīvā gēna mutācija, kurai ir svarīga nozīme pārmantoto slimību attīstībā.

Bojājuma acidoze

Proteolīzes, lipolīzes, glikogenolīzes un glikolīzes aktivācijas rezultātā bojātajā šūnā attīstās primārā bojājuma acidoze (pH var samazināties pat zem 6). Tā nav atkarīga no patogēnā aģenta veida (mehāniskā, ķīmiskā, bakteriālā, hipoksijas) un pieskaitāma šūnas bojājuma nespecifiskajām izpausmēm. Samazinoties Krebsa cikla aktivitātei, ketogēnās aminoskābes un taukskābju izcelsmes acetil-KoA netiek pilnīgi izmantoti ATF sintēzei, bet noris acetil-KoA kondensācija un ketonvielu (acetetiķskābe, oksisviestskābe, acetons) veidošanās. Savukārt, pastiprinoties aerobajai glikolīzei, šūnā uzkrājas laktāts. Šājos apstākļos izveidojušās bioloģiski aktīvās vielas — bojājuma mediatori — izraisa vēl tālāku šūnas bojājumu un sekundāru bojājuma acidozi.
Intracelulārās acidozes attīstību pastiprina transmineralizācija (3 intracelulārie K+ joni atstāj šūnu, bet to vietā šūnā iekļūst Na+ un H+ jons: 3K+** 2Na+ + 1H+), kā arī asins atteces traucējumi no bojājuma perēkļa.

Šūnas vielmaiņas traucējumi

Šūnas vielmaiņas traucējumi ir cieši saistīti ar jau minētajiem ultrastruktūru bojājumiem.

Mitohondriju membrānas satur citohromoksidāzes, lipīdus saturošie pilieni — dehidrogenāzes, bet šķidrā vide — skābo fosfatāzi, ribonukleāzi, glutamināzi, Krebsa cikla un oksidatīvās fosforilēšanās enzīmus. Tāpēc mitohondriju bojājuma apstākļos pavājinās Krebsa cikla un ar to saistītās oksidatīvās fosforilēšanās (ATF veidošanās) norises.
Galvenie šūnas vielmaiņas traucējumi ir 1) aerobā glikolīze,
2) oksidatīvo procesu un ATF sintēzes intensitātes samazināšanās,
3) olbaltumvielu sabrukšanas, dezaminēšanās un dekarboksilēšanās pastiprināšanās, 4) tauku sabrukšanas pastiprināšanās.
Aerobā glikolīze. Normāli lielākajā daļā audu skābekļa klātbūtnē notiek glikozes aerobā oksidēšanās bez laktāta veidošanās, turpretim bojājuma apstākļos skābekļa klātbūtnē aerobās glikolīzes rezultātā veidojas laktāts. Bojājuma gadījumā aerobā glikolīze pastiprinās, jo samazinās to enzīmu aktivitāte, kas kavē šo procesu skābekļa klātbūtnē.
Oksidatīvo procesu un ATF sintēzes pavājināšanās iemesls, kā jau minēts, ir mitohondriju bojājumi vai funkciju traucējumi. Šādos apstākļos samazinās bioloģiskās oksidācijas ķēdes enzīmu aktivitāte un skābekļa izmantošana bioloģiskās oksidācijas procesos. Tomēr salīdzinājumā ar O2 patēriņu C02 veidošanās ir vēl mazāka, tāpēc vielmaiņas, it īpaši oksidatīvo procesu kvalitatīvais rādītājs — elpošanas koeficients (C02:02, norma 0,7—1,0) — arī samazinās. Skābekļa piegāde šūnām samazinās arī sakarā ar asinsrites traucējumiem bojājuma rajonā (asins sabiezēšana, eritrocītu agregācija, trombu veidošanās — sk. perifērās asinsrites patoloģisko fizioloģiju). Rezultātā ATF trūkums kļūst vēl lielāks, pastiprinās šūnu membrānu funkciju traucējumi, un bojājums padziļinās.
Olbaltumvielu sabrukšanas, dezaminēšanās un dekarboksilēšanās pastiprināšanās ir izskaidrojama ar ATF deficītu. Tā rezultātā ir traucēti olbaltumvielu anaboliskie procesi — polipeptīdu virkņu veidošanās. Intensīvas dekarboksilācijas apstākļos, kā arī degranulējoties tuklajām šūnām, organismā pastiprināti veidojas bioloģiski aktīvās vielas, kas ar asinīm tiek iznēsātas pa organismu. Tām ir ļoti svarīga nozīme gan vietēja šūnu bojājuma (iekaisums), gan arī vispārējas organisma reakcijas (šoks, intoksikācija) attīstībā. Minēto īpašību dēļ bioloģiski aktīvās vielas sauc arī par bojājuma mediatoriem. Vairākas no šīm vielām (histamīnu, serotonīnu, kinīnus), kas izraisa iekaisumu un alerģiskas reakcijas, sauc arī palieka i suma vai alerģijas mediatoriem.
Olbaltumvielu denaturāciju izraisa augsta temperatūra (45— 50 °C), liela pH maiņa (zem 4 vai virs 10), smago metālu sāļi, ūdens zaudējums. Šie faktori maina daudzas olbaltumvielu īpašības: šķīdināmību, molekulu izmērus, optisko aktivitāti u. c. Šūnas proteāžu (katepsīnu, triptāžu) aktivitāte parasti pieaug, tāpēc pastiprinās citoplazmas olbaltumvielu-lipīdu kompleksu noārdīšana — novēro citoplazmas sašķidrināšanos vai koagulāciju. Sūnas struktūru bojājuma gadījumā parasti pastiprinās dažādu krāsvielu saistīšanās šūnā (šūnas sorbcijas īpašības). Ja šūnas bojājums ir atgriezenisks, tās sorbcijas īpašības var atjaunoties. Sie novērojumi bija pamatā D. Nasonova mācībai par paranekrozi.
Tauku sabrukšanas pastiprināšanās ir saistīta ar taukskābju un ketonvielu uzkrāšanos. Savukārt sakarā ar laktāta, aminoskābju un taukskābju uzkrāšanos attīstās bojājuma acidoze (sk. tālāk).
Samazinoties membrānu kondensatoriskajām un citām īpašībām, samazinās arī audu pretestība elektriskajai strāvai (elektrovadītspēja). Transmineralizācijas apstākļos šūnas pastiprināti atstāj negatīvi lādētie hlora joni un olbaltumvielas, un rezultātā samazinās šūnas membrānas potenciāls (potenciālu starpība starp šūnas virsmu un citoplazmu), rodas t. s. bojājuma potenciāls. Nereti bojājumu rezultātā šūnā izgulsnējas kalcija fosfāti, nātrija un magnija karbonāti u. c. Šādu kalcifikāciju novēro, piemēram, audu nekrozes, tuberkulozes, aterosklerozes, infarktu un citu bojājumu gadījumos.
Viena no svarīgākajām šūnas bojājuma nespecifiskajām izpausmēm ir ūdens maiņas traucējumi. Sakarā ar šūnas «sūkņu» darbības traucējumiem, kā arī tad, ja intracelulārās telpas osmolaritāte pārsniedz ekstracelulārās telpas osmolaritāti, ūdens pastiprināti ieplūst ieplūst šūnā un rodas šūnas organoīdu tūska. Var palielināties lizosomas, fragmentēties endoplazmatiskais tīkls, uzbriest mitohondriji. Rezultātā var rasties šūnas organoīdu funkciju traucējumi.
Ja ir traucēta ūdens maiņa starp šūnu un apkārtējo vidi, citoplazmā nereti veidojas vakuolas. Nefrozes slimniekam šādas izmaiņas var konstatēt nieru kanāliņu epitēlija šūnās, bet dažādu infekciju un intoksikāciju gadījumos — aknu, nieru un skeleta muskulatūras šūnās, kā arī leikocītos. Plaušu un citu orgānu iekaisuma gadījumā uz šūnu ārējās membrānas var parādīties pūslīši, kas pildīti ar ūdeni un bojātās šūnas citoplazmas olbaltumvielām. Pūslīšiem plīstot, to saturs nokļūst ekstracelulārajā vidē.
Arī mehāniska bojājuma gadījumā šķidrums no šūnām nonāk ekstracelulārajā telpā, veidojas t. s. traumatiskā tūska. Šādā veidā rodas smadzeņu tūska pēc galvas traumas un smadzeņu satricinājuma, muskuļu un saistaudu tūska — slimniekiem ar ekstremitāšu traumām un kaulu lūzumiem. Šķidrumu, kas uzkrājas traumatizētajās šūnās, nevar normāli izmantot organisma ūdens un elektrolītu maiņā. Šis šķidrums audos veido neizmantojamu «depo». Tā veidošanos veicina bioloģiski aktīvas vielas, kas palielina asinsvadu sienas caurlaidību un šķidruma plūsmu virzienā uz intersticiālo telpu. Izteikti šāds depo attīstās arī apdegumu gadījumos

Šūnas membrānu caurlaidības traucējumi

Šūnas membrānas notur šūnas saturu un ar sūkņu palīdzību, kā jau minēts, regulē dažādu vielu transportu šūnā un no tās. Membrānu bojājuma gadījumā tiek traucēta šūnas sūkņu funkcija un pastiprinās vielu pasīvā difūzija. Šādos apstākļos šūnās var rasties neatgriezeniskas pārmaiņas un šūnas var pat iet bojā.
Daudzi ķīmiski savienojumi (daži vitamīni, hormoni, kateholamīni, kancerogēnās vielas) ir fizioloģiski aktīvi tāpēc, ka satur t. s. brīvos radikāļus (ROO, HO), kuriem piemīt stipras oksidatīvās spējas. Šie radikāļi veidojas arī tad, ja darbojas patogēnie aģenti (jonizējošais starojums, ultravioletie stari, fosfors, etilspirts). Brīvie radikāļi oksidē nepiesātinātās taukskābes mitohondriju, mikrosomu un citu organoīdu membrānu fosfolipīdos. Rezultātā rodas enzīmu bojājumi un pastiprinās membrānu caurlaidība.
Nozīmīgs šūnu bojājuma patoģenēzes mehānisms ir lipīdu peroksidācijas aktivēšana. Lipīdu peroksidāciju pastiprina jonizējošais starojums un ultravioletie stari, kā arī mazas A un E vitamīna devas. Rezultātā tiek dezorientēts šūnas membrānu lipīdu slānis un atsevišķi membrānu iecirkņi izliecas un to caurlaidība pieaug. Turklāt lipoperoksīdi aktivē arī tās norises, ko izraisa brīvie radikāļi. Lipoperoksīdu patogēnā darbība ir atkarīga no šūnas anti- oksidantu (superoksidismutāzes, peroksidāzes, katalāzes) aktivitātes, kā arī no faktoriem, kam piemīt antioksidantu īpašības (lielas A un E vitamīna devas, C vitamīns, rutīns u. c.).
Smags membrānu bojājums .ir to pārrāvums, piemēram, osmotiskās hemolīzes gadījumā. Olbaltumvielu makromolekulas un imūnkompleksi patogēni ietekmē galvenokārt šūnu membrānu olbaltumvielu (enzīmu) komponentu, tāpēc tiek traucēta šūnas sūkņa darbība un vielmaiņas regulācija starp šūnu un apkārtējo vidi.

Šunas «Sūkņu» darbības traucējumi

Ūdens, elektrolīti un barības vielas šūnās nenokļūst vienkāršas difūzijas ceļā. Šūnu membrānas ir necaurlaidīgas vairākumam polāro savienojumu, tāpēc netiek zaudēti šūnas vielmaiņas produkti, kas visbiežāk ir polāri. Savukārt šūnas vielmaiņas procesiem no apkārtējās vides nepieciešami citi polārie savienojumi (glikoze, aminoskābes). Tie nonāk šūnā ar t. s. sūkņu palīdzību. Darbojoties sūkņiem, vielas virzās pret koncentrācijas gradientu (pret osmotiskajiem spēkiem), turklāt šūnā nonāk daudz lielāks vielu daudzums nekā difūzijas gadījumā. Piemēram, ūdens transports šūnā ir aptuveni 20 reizes, bet glikozes transports — 10 reizes lielāks nekā difūzijas transports.
Sevišķi liela nozīme ir kālija-nātrija sūknim (37. att.). Tas nepieciešams, lai uzturētu normālu intracelulāro elektrolītu koncentrāciju. Šī sūkņa darbības rezultātā kālija jonu koncentrācija šūnā 20 — 30 reizes pārsniedz to koncentrāciju ārpus šūnas, bet nātrija jonu koncentrācija šūnā ir aptuveni 10 reizes mazāka nekā ārpus šūnas. Kālija-nātrija sūkņa darbībai ir nepieciešama ATF.
Starp enzīma adenozīntrifosfatāzes aktīvajām grupām un nātrija joniem pastāv pastiprināta afinitāte. Ja šis enzīms atrodas nefosforilētā stāvoklī, aktīvās grupas kopā ar piesaistītajiem nātrija joniem ir vērstas uz šūnas iekšpusi. Fosforilācijas procesā fosfāts atšķeļas no ATF un piesaistās enzīmam, bet adenozīntrifosfatāzes aktīvās grupas maina savu orientāciju un kopā ar nātrija joniem pavēršas pret šūnas ārpusi. Šajā brīdī afinitāte pret nātriju samazinās un nātrija jonu vietā stājas kālija joni — nātrija joni tiek «izsūknēti» no šūnas. Atšķeļoties fosfātam, enzīms atgriežas savā normālajā telpiskajā konfigurācijā un vienlaikus «iesūknē» šūnā kālija jonus.
Nātrija jonu izvadīšanu no šūnas vēl veic t. s. elektrogēnais nātrija sūknis. Tas nodrošina arī glikozes un aminoskābju transportu uz intracelulāro telgu. Aminoskābes tiek iesūknētas pret koncentrācijas gradientu, kas pārsniedz 200:1 (!).
Bez minētajiem sūkņiem vēl ir arī Ca, H-OH un citi sūkņi. To darbībai tiek izmantota liela daļa pamatmaiņas enerģijas.
Šūnas sūkņu darbības traucējumi rodas, ja 1) trūkst ATF un 2) samazinās adenozīntrifosfatāzes aktivitāte. ATF deficīta apstākļos kalcija sūkņa darbības traucējumu rezultātā kalcija joni pastiprināti nonāk šūnā un aktivē mitohondriju fosfolipāzi A2. Tā šķeļ šūnas membrānas lipīdu komponentus, un rezultātā tiek traucētas K-Na un H-OH sūkņu funkcijas. Sūkņu darbības traucējumu dēļ pastiprinās pasīvā difūzija (vielu kustība atbilstoši koncentrācijas gradientam).
Šūnstarpu telpas galvenais katjons ir Na+, bet anjons — Cl~ Iekššūnu telpas galvenie joni ir kālija joni un fosfātu anjoni. Sūkņu darbības traucējumu un pasīvās difūzijas rezultātā nātrija joni pastiprināti nokļūst šūnā, bet kālija joni šūnu atstāj. Šo procesu sauc par transmineralizāciju (38. att.), un to novēro intoksikācijas, alerģisku stāvokļu, mehānisku traumu, audu hipoksijas, piemēram, miokarda infarkta, minerālkortikoīdu iedarbības un citos gadījumos.

Alterācija

Audu funkcijas un struktūras bojājumu sauc par altcrāciju (lat. alterare — bojāt, pārmainīt). Etioloģiskais faktors bojā šūnas, to ultrastruktūras, maina enzīmu izvietojumu un izraisa t. s. primāro alterāciju (35. att.). Piemēram, trinitrotoluola iedarbības rezultātā uzbriest, spiralizējas un pārtrūkst aknu ribosomas (36. att.). Patogēnā aģenta (infekcijas, intoksikācijas izraisītāja) ietekmē veidojoties endoplazmatiskā tīkla bojājumam, parasti samazinās ribosomu skaits, mainās citoplazmā esošo ribosomu konfigurācija, kā arī ar RNS diegiem saistīto poliribosomu forma. Rezultātā var attīstīties olbaltumvielu, arī enzīmu, kā ari glikoproteīdu, lipoproteīdu un holesterīna sintēzes traucējumi. Endoplazmatiskā tīkla svarīga funkcija ir dažādu toksisku vielu atindēšana.
Jonizējošās radiācijas, toksisko un infekcijas aģentu ietekmē, kā arī hipoksijas un hipotoniskas vides apstākļos šūnu mitohondriji uzbriest un tiek mehāniski bojāti.
Sevišķa nozīme ir neitrofilo leikocītu, mikrofāgu un audu parenhīmas šūnu lizosomu bojājumam. Sajās citoplazmas organellās atrodas praktiski visi enzīmi, kas nepieciešami ogļhidrātu, olbaltumvielu, tauku un nukleīnskābju šķelšanai. Mikrofāgi satur peptidāzes, lipāzi, amilāzes, dezoksiribonukleāzi, ribonukleāzi, fosfatāzes, maltāzi, saharāzi, peroksidāzi, lizocīmu, bet makrofāgi — vairāk lipolītiskos enzīmus un esterāzes. Mazmolekulārajam lizosomu enzīmam lizocīmam (muramidāzei), kuru daudz satur granulocīti un makrofāgi, piemīt bakteriolītiskas un hidrolītiskas īpašības. Lizosomu skābās hidrolāzes (proteāzes, fosfatāzes) acidozes apstākļos spēj aktīvi iznīcināt visdažādākās šūnu struktūras.
Lizosomu enzīmi normāli ir norobežoti no substrāta un neaktīvi. Turpretim, ja dažādi patogēnie aģenti (mehāniska trauma, ultravioletie stari, skābes, sārmi, mikrobu toksīni, streptolizīns) bojā lizosomu membrānas (tās labilizē arī progesterons un testosterons), lizosomu enzīmi nokļūst citoplazmā, kur ilgstoši saglabā aktivitāti. Baktēriju toksīni, autoantivielas un citi patogēnie aģenti spēj bojāt arī limfocītu lizosomas. Ja šis process nav sevišķi izteikts, tas var stimulēt limfocītu vairošanos un transformāciju par blastiem. Ja process ir izteiktāks, lizosomu enzīmu ietekmē šūnu citoplazmā pastiprinās proteolīze, glikolīze un lipolīze. Rezultātā palielinās arī Krebsa cikla organisko skābju, taukskābju, laktāta, polipeptīdu un aminoskābju daudzums. Šādos apstākļos pieaug audu osmotiskais spiediens un acidoze, kā arī tiek aktivēta bioloģiski aktīvo vielu (histamīns, prostanglandīni, kinīnu sistēma) atbrīvošanās, un bojājuma apvidū palielinās asinsvadu caurlaidība. Tādējādi lizosomu enzīmi vēl vairāk padziļina šūnas vielmaiņas un funkciju traucējumus un autolīze var novest šūnu līdz pilnīgai bojāejai. Primāras alterācijas rezultātā attīstās hipoksija un izdalās bioloģiski aktīvas vielas, kas padziļina bojājumu.
Katabolisma pārsvara apstākļos veidojas iekaisuma sekundarā alterācija, kas ir daudz plašāka nekā primārā. Piemēram, ultraviolētā apstarojuma brīdī izmaiņu tikpat kā nav, bet pēc 2—3 stundām nereti parādās pat apdegums.
Alterācijas rezultātā šūnā var attīstīties hialīnā, vaskveidīgā, mukoīdā, amiloīdā vai taukainā distrofija.
Rētu, hroniskas infekcijas perēkļu, artēriju un citu audu hialinozes pamatā ir šūnu membrānas caurlaidības palielināšanās, plazmas un limfas olbaltumvielu uzkrāšanās un sablīvēšanās šūnās vai zem asinsvadu endotēlija šūnām. Nieru un aknu šūnās iespējama hialīna pilienu infiltrācija. Dažkārt hialīnās distrofijas apstākļos tiek veicināta imūnkompleksu veidošanās, tie sastāv no bojāto audu (aknu, nieru, artēriju) autoantigēniem un attiecīgajām autoantivielām.
Smagas infekcijas un intoksikācijas gadījumā, piemēram, vēdertīfa gadījumā, muskulatūras šūnās izgulsnējas aktomiozīns un veidojas vaskveidīgā distrofija.
Slimniekiem ar hronisku iekaisumu epitēlija, sekretorajās un saistaudu šūnās, kuras normāli gļotas neizdala, var uzkrāties mukopolisaharīdi, kas satur heksozamīnus, pilienu veidā var izgulsnēties gļotas vai mucīns un veidoties mukoīdā distrofija. Procesam attīstoties, šūnas iet bojā un pārvēršas gļotās. Piemēram, par miksomatozi sauc saistaudu (kauli, skrimšļi, kolagēnās šķiedras) difūzu mukoīdu distrofiju.
Amiloīdās distrofijas (amiloidozes) gadījumā šūnās izgulsnējas amiloīds — globulīnu tipa olbaltumviela, kas saistīta ar daudziem ogļhidrātiem (glikozamīnu, galaktozamīnu, mannozi, fukozi). Sīs distofijas nosaukums cēlies no tā, ka amiloīds, tāpat kā ciete, ar jodu dod brūngani sarkanu krāsojumu. Hronisku infekcijas slimību, sastrutojumu, sifilisa gadījumā amiloīds uzkrājas liesas, nieru un citu orgānu šūnās. Uzskata, ka šajā procesā amiloīds izpilda autoantigēna funkcijas un reaģē ar attiecīgajām autoantivielām. Uzkrājoties šūnās, amiloīds tajās nomāc vielmaiņu, šūnās izzūd ribosomas.
Hipoksijas, toksikoinfekcijas, intoksikācijas, arī hroniskas alkohola intoksikācijas un citu procesu apstākļos lipīdi atbrīvojas no citoplazmas olbaltumvielām un parādās tauku pilienu veidā. Veidojas šūnas taukainā infiltrācija un distrofija.
Atgriezeniskas izmaiņas bojāto šūnu citoplazmā sauc par paranekrozi, bet šūnu atmiršanu — par nekrozi (gr. necros — miris). Savukārt dzīvības norises bojājošajās šūnās, kad līdzās šūnas elementu bojāejai darbojas ari traucēto funkciju kompensācijas mehānismi, apzīmē par nekrobiozi.

Alterācijas (bojājuma) pamatelementi ir šūnu struktūras, vielmaiņas un fizikāli ķīmiskās pārmaiņas.
Etioloģiskais faktors nosaka iekaisuma patoģenēzes galvenā locekļa specifiskumu, tomēr jebkurš patogēnais faktors izraisa audos primārās alterācijas parādības, kurām seko iekaisuma sekundārā alterācija. Alterācijas pakāpe ir atkarīga no patogēnā aģenta darbības intensitātes un iedarbības vietas (parenhimatozo orgānu šūnas ir jutīgākas nekā saistaudi), kā arī organisma reaktivitātes (ļoti izteikts iekaisums attīstās alerģijas gadījumā).

Šūnas bojājuma specifiskās un nespecifiskās pazīmes

Pārmaiņas šūnās var būt specifiskas un nespecifiskas. Specifiskās pārmaiņas rada konkrēta aģenta iedarbība uz konkrētu šūnu, bet nespecifiskās pārmaiņas — jebkura aģenta iedarbība uz jebkuru šūnu (tās nav atkarīgas no patogēnā aģenta īpatnībām un šūnu veida). Piemēram, šūnas organoldus un šūnstarpu vielu specifiski bojā mehāniskie aģenti. Termiskas iedarbības rezultātā koagulējas un denaturējas šūnas olbaltumvielu un lipīdu struktūras. Radiācija pastiprina lipīdu peroksidāciju un ierosina brīvo radikāļu veidošanos šūnā, kuri tur traucē oksidācijas un citus procesus. Ķīmiskie (toksiskie) aģenti kavē atsevišķus šūnas enzīmus vai to grupas, piemēram, cianīdi nomāc citohromoksidāžu aktivitāti un izraisa neatgriezenisku šūnas bojājumu un bojāeju, fenilhidrazīns izraisa eritrocītu hemolīzi.
Ķīmiskie aģenti var arī šūnu neiznīcināt, bet, kavējot šūnas enzīmu darbību, tie būtiski maina šūnas vielmaiņu. Piemēram, monojodacetāts kavē glikolīzi, floridzīns — glikozes fosforilēšanās procesus nieru kanāliņu epitēlijā. Arī daži dzīvnieku un baktēriju toksīni, nokļuvuši šūnā, nomāc enzīmu aktivitāti. To kaitīgā darbība bieži izskaidrojama ar spēju izšķīst lipīdos (čūsku indes, gāzes gangrēnas izraisītāju toksīni). Lipīdu membrānas savukārt nereti ietver šūnas organoīdus, kuros atrodas enzīmi pat ar pilnīgi pretēju darbību. Lizosomu lipīdu membrānā izšķīdušais toksīns inhibē, piemēram, sintetāzes, taču vienlaicīgi tiek aktivēti lizosomu hidrolītiskie enzīmi, sākas proteolīze un šūnas izšķīst (citolīze, kariolīze).
Pie specifiskām pieder arī tās pārmaiņas, kas rodas antigēna (alergēna) un antivielu mijiedarbības rezultātā.
Nespecifiskās šūnas bojājuma pazīmes nav atkarīgas no patogēnā aģenta un šūnas īpatnībām, tās ir vienveidīgas, stereotipas. Pie vispārējām nespecifiskām šūnas bojājuma pazīmēm pieder alteracija, šūnas «sūkņu» darbība, membrānu caurlaidības un vielmaiņas traucējumi, bojājuma acidoze un enzīmu aktivitātes maiņa.
Šūnas bojājuma specifiskās un nespecifiskās pazīmes ir cieši saistītas.

Šūnas bojājuma patoloģiskā fizioloģija

Šūnas struktūra (sk. krās. ielīmes 1. att.) un funkcija ir sarežģīta. Pēdējos gados intensīvi tiek pētīti t. s. šūnu augšanas faktori, kurus fizioloģiskos apstākļos rada vienas grupas šūnas un kuri stimulē citu šūnu augšanu. Šādi faktori ir epidermas augšanas faktors, trombocītu augšanas faktors, makrofāgu un granulocītu kolonijas stimulējošie faktori, interleikīns 2, insulīnam līdzīgie augšanas faktori (somatomedīni). Visticamāk, ka somatotropais hormons augšanas procesus stimulē, aktivējot somatomedīnu veidošanos aknās. Sūnu augšanas faktori savu darbību uz šūnām realizē ar membrānu receptoru starpniecību.
Katra atsevišķa šūna ir pakļauta apkārtējo šūnu regulējošai ietekmei. Viena no šīs saistības formām ir šūnu vairošanās regulācija ar t. s. heilonu starpniecību. Heiloni ir glikoproteīdi, kas veidojas diferencētās šūnās (epidermas šūnās, fibroblastos, gremošanas orgānu gļotādas šūnās, hepatocītos, plaušu un nieru šūnās, spermatozoīdos u. c.) un kavē šo šūnu proliferāciju. Slimību un citu patoloģisku procesu gadījumos, piemēram, ievainojuma gadījumā, iekaisuma perēklī diferencēto šūnu bojājumu rezultātā heilonu daudzums samazinās un pastiprinās mazāk diferencēto šūnu proliferācija.
Dažādi aģenti, protams, var izraisīt šūnas funkciju traucējumus un bojāt šūnas struktūru, taču jebkurš bojājums izraisa šūnā aizsardzības un kompensācijas procesus. Piemēram, ultravioleto staru bojājuma ietekmē ādā tiek aktivēts enzīms tirozināze, kas katalizē melanīna sintēzi šūnās — rodas pigmenti, kuri aizsargā ādu no ultravioleto staru ietekmes. Tātad bojājuma un aizsardzības norises šūnās ir cieši saistītas.

Dzīvībai svarīgo orgānu transplantācija

Nav nejaušība, ka praktiskajā medicīnā šobrīd visplašāk izdara nieres transplantāciju. Nierēs ir nenozīmīgs limfātisko audu daudzums, tāpēc pēc transplantācijas šī orgāna reakcija pret saimnieku ir minimāla. Kopš 1949. gada, kad D. Hjūms veica pirmo nieres transplantāciju, pasaulē ir izdarītas vairāk nekā 40 000 operācijas. Transplantācijai izmanto nieres, kas 6 stundu laikā ir ņemtas no cilvēkiem, kas gājuši bojā dažādos nelaimes gadījumos.
Līdz šim pasaulē ir izdarītas apmēram 300 sirds transplantācijas, taču slimnieka dzīvi tās ļāvušas paildzināt tikai uz samērā neilgu laiku. Medicīna nav spējusi atrisināt daudzus sarežģītus jautājumus, pirmām kārtām — kā novērst sirds imunoloģisko atgrūšanu.
Unikāla operācija 1986. gadā tika veikta Anglijā. 35 gadus vecai slimniecei vienlaikus transplantēja četrpadsmitgadīgas meitenes sirdi, plaušas un aknas.
Tiek izdarītas arī aizkuņģa dziedzera, aizkuņģa dziedzera p šūnu, kaulu smadzeņu un kaulu transplantācijas. Labi rezultāti ir kaulu transplantācijai. Pēc ķīmiskas apstrādes kaula transplantēts tiek tiktāl pārveidots, ka pēc tā pārstādīšanas imunoloģisks konflikts praktiski neveidojas.
Ļoti sarežģīts — ne tikai medicīniskajā, bet arī juridiskajā un morālajā ziņā — ir donoru jautājums. Kādu organismu drīkst uzskatīt par donoru un kādā situācijā? Orgānu, piemēram, sirdi, transplantācijas vajadzībām jāņem no organisma, kurā normāli funkcionē asinsrite. No otras puses, pat klīniskā nāve ir atgriezenisks stāvoklis un veiksmīgas reanimācijas gadījumā organisms var turpināt dzīvot. Tāpēc tika nolemts, ka par donoriem var izmantot cilvēkus, kuriem traumas vai slimības rezultātā notikušas neatgriezeniskas pārmaiņas galvas smadzenēs. Viņiem smadzeņu funkcijas ir izzudušas, elektroencefalogrammā ir pastāvīga taisna līnija. Vairākās Eiropas valstīs ir pieņemts likums, saskaņā ar kuru visi pilsoņi, kas atrodas klīniskās nāves stāvoklī un kam ir neatgriezeniskas pārmaiņas galvas smadzenēs, kļūst par donoriem dažādu orgānu transplantācijai. Atteikšanos kļūt par donoru ir iepriekš jāpiesaka valsts orgāniem un to ievada datu bankā.
Tomēr ari smadzeņu nāve ne vienmēr var būt indikācija kāda orgāna izmantošanai transplantācijā. Piemēram, 1986. gada jūnijā Kalifornijas medicīnas centrā iestājās 34 gadus veca grūtniece ar smadzeņu audzēju. Pēc dažām dienām viņas stāvoklis kļuva kritisks. Ārsti konstatēja smadzeņu nāvi, tomēr ar speciālas aparatūras palīdzību izdevās uzturēt sirds un elpošanas funkcijas. Gandrīz divus mēnešus sievietei veica mākslīgo elpināšanu. Beidzot operācijas ceļā ārsti evakuēja aptuveni 2 kilogramus smagu veselu bērnu, kura stāvoklis bija apmierinošs.

Runt sindroms. F1 slimība. Sekundārā (homoloģiskā) slimība

Runt sindroms. Ši ir eksperimentāla alotransplantācijas slimība, un tā aprakstīta 1959. gadā. Vienas līnijas peļu embrijam vai jaundzimušai pelei transplantē citas līnijas pieaugušas peles limfātiskos audus. Recipienta imūnkompetento šūnu sistēma vēl nav nobriedusi, un recipients pret nesingēno transplantātu ir imunoloģiski tolerants. Pēc 6—7 dienām dzīvniekm parādās runt sindroma klīniskās pazīmes (33. att.) — spalvas izkrišana, ādas lobīšanās, caureja, atpalikšana svarā; pakāpeniski attīstās pundurainība (angl. runt — punduris); dažkārt ir arī ascīts, aknu un liesas palielināšanās, hemolītiskā anēmija.
Aprakstītajam eksperimentālajam sindronam līdzīgu ainu 1966. gadā novēroja klīnikā. Rh nesaderīgas grūtniecības dēļ (Rh_ mātes un Rh+ augļa konflikts) auglim draudēja bojāeja. Pavairotais bilirubīna saturs amnija šķidrumā liecināja par izteiktu hemolīzi. Lai saglabātu grūtniecību, auglim intrauterīni pārlēja pieauguša cilvēka Rh+ asinis. Bērns piedzima, bet viņam konstatēja izteiktu runt sindromu.

F1 slimība

Ja bērna audus pārstāda vienam no vecākiem, šie audi tiek atgrūsti, jo transplantātā ir arī otra vecāka antigēni, kas ir nesingēni recipientam (34. att.).
Fi slimība (pirmās hibrīdu paaudzes, alogēnā slimība) attīstās, ja bērna organismā transplantē viena vai otra vecāka audus. Kaut arī transplantēta audi nav singēni recipienta audiem (recipienta organismā ir arī otra vecāka antigēni), recipients pret transplantētu ir imunoloģiski tolerants. Transplantēta reakcija pret recipientu — Fi slimība — attīstās tāpēc, ka transplantēta nobriedušās imūnkompetentās šūnas, nonākušas recipienta organismā, sāk reaģēt ar tām svešajiem antigēniem (bērna otra vecāka antigēniem), kas atrodas recipienta organismā.

Sekundārā (homoloģiskā) slimība

Šī slimība recipienta organismā attīstās pēc kaulu smadzeņu transplantācijas.
Kaulu smadzeņu transplantāciju izdara, lai pasargātu no bojāejas organismu, kura kaulu smadzenes ir bijušas pakļautas nāvējošai patogēnai ietekmei, piemēram, jonizējošam starojumam, citotoksiskiem preparātiem (patogēnās ietekmes rezultātā slimniekam attīstās kaulu smadzeņu atrofija — panmyelophthisis). Patogēnā aģenta iedarbības rezultātā uz imūnkompetentajām šūnām recipienta organisms pret nesingēno kaulu smadzeņu transplantētu ir imunoloģiski tolerants un transplantēts netiek atgrūsts. Samērā labi rezultāti bija, piemēram, kaulu smadzeņu transplantācijai Francijā, ko izdarīja vairākiem dienvidslāviem, kuri bija cietuši atomreaktora avārijā.
Kaulu smadzeņu transplantāciju ar ārstniecisku mērķi — cīnīties pret malignizējušos šūnu populāciju un atjaunot organisma normālo homeostāzi — lieto smagas leikozes slimniekiem, kuriem terapijā jau ir izmantota ķīmijterapija kombinācijā ar apstarošanu. Arī smags kombinēts imūndeficīts ir indikācija kaulu smadzeņu transplantācijai.
Tā kā recipienta organismā ir liels daudzums antigēnu, tad transplantētās kaulu smadzenes parasti pakāpeniski iet bojā. Taču savu hemopoētisko funkciju tās jau ir veikušas — reizē ar transplantēto kaulu smadzeņu bojāeju sāk atjaunoties un funkcionēt paša recipienta kaulu smadzenes un pacients var pilnīgi izveseļoties. Tomēr transplantētās kaulu smadzenes, kurās ir daudz nobriedušu un dalīties spējīgu imūnkompetentu šūnu, recipienta organismā var aktīvi funkcionēt arī ilgāk. Tādā gadījumā, transplantēto kaulu smadzeņu šūnām aktīvi darbojoties pret tām svešajiem recipienta antigēniem, attīstās sekundārā slimība. Tā ir transplantēta reakcija pret saimnieku (vēlīnā tipa hipersensibilitātes reakcija).
Transplantēta reakcija pret saimnieku ir pats biežākais un nopietnākais sarežģījums slimniekiem, kuriem kaulu smadzeņu transplantēts ir pieaudzis. Smagos gadījumos recipients var ari aiziet bojā. Pat tad, ja kaulu smadzenes ir pārstādītas no HLA sistēmas ziņā identiskiem donoriem, letāla iznākuma biežums ir ļoti ievērojams.

Transplantāta reakcija pret saimnieku

Līdz šim tika iztirzātas tikai recipienta organisma reakcijas pret transplantātu. Konstatējām, ka imunoloģiski toleranta recipienta organisms transplantātu neatgrūž. Taču jāņem vērā, ka transplantāts ir pieauguša indivīda audi, kas līdztekus antigēniem satur arī imūnkompetentas šūnas, kuras nav tolerantas pret sev svešajiem recipienta (saimnieka) antigēniem. Tāpēc, ja recipientam ir vismaz viens antigēns, kura nav donoram, pēc transplantēta nonākšanas recipienta organismā var sākties t. s. transplantēta reakcija pret saimnieku (angl. graft versus host reaction, GVHR) jeb alotransplantācijas slimība. Tā ir transplantēta imūnkompetento šūnu reakcija pret recipienta antigēnu sistēmu. Lai šī reakcija rastos, vajadzīgi 3 pamatnoteikumi:
1) recipienta organisms ir imunoloģiski tolerants pret transplantātu,
2) recipienta organisms ir nesingēns donoram (transplantētam), un recipienta audi satur tādus «stipros» antigēnus, kuru nav donora audos,
3) transplantētā ir proliferētspējīgas imūnkompetentās šūnas.
Adas, nieru un sirds audi satur tikai nedaudz limfātisko auda,
tāpēc to reakcija pret recipientu ir maz izteikta. Citu audu, piemēram, asinsrades audu (kaulu smadzeņu), reakcija ir daudz nozīmīgāka, jo limfātisko audu tajos ir daudz vairāk.
Atsevišķiem transplantēta reakcijas veidiem pret saimnieku ir vairākas kopīgas pazīmes: ķermeņa masas samazināšanās, dermatīta parādības, matu folikulu deģenerācija. Recipienta limfātiskajos audos sākumā rodas neliela hiperplāzija, bet pēc tam — ilgstoša hipoplāzija. Smagos gadījumos organisma aizsardzības spējas pret infekcijas aģentiem ir samazinātas, konstatē audu bojāeju. Miokardā un asinsvados attīstās iekaisums. Iestājas asinsrites traucējumi. Transplantēta reakcijai pret saimnieku ir ļoti liela līdzība ar autoimūnajām slimībām (diseminēto sarkano vilkēdi, reiinatoīdo poliartrītu, sklerodermiju).
Lai transplantēta reakcija pret saimnieku neizveidotos, transplantātu cenšas apstrādāt. No transplantēta evakuē T limfocītus (galveno donora šūnu populāciju, kas izraisa GVHR); uz transplantēta un arī uz recipienta T limfocītiem iedarbojas ar T antilimfocitāriem serumiem.