XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Введение. Воспаление - сложная реакция организма, развивающаяся в ответ на местное действие патогенных факторов. Данная реакция направлена на локализацию, уничтожение и удаление из организма флогогенного фактора, а также на ограничение и уменьшение последствий его патогенных эффектов.

Для воспаления характерно наличие процессов альтерации, реакции сосудистого русла, расстройства кровообращения, а также фагоцитоз и пролиферация клеток. Действие воспалительного фактора на клетку сопровождается ее повреждением, а также гибелью клеток, неклеточных структур, отдельных участков ткани, и, впоследствии, расстройством жизнедеятельности организма в целом. Особое значение воспалению уделяется в челюстно-лицевой хирургии. Проблема гнойной инфекции челюстно-лицевой области имеет не только медицинское, но и социальное значение. В прямой зависимости от усугубления тяжести течения находится повышение смертности больных, которая по данным ряда авторов составляет в среднем около 0,2%. Временная нетрудоспособность больных с воспалительными заболеваниями челюстно-лицевой области составляет 87,46% стоматологических заболеваний с потерей трудоспособности [1]. Воспалительные процессы часто сопровождаются гипоксией и активацией процессов свободно-радикального окисления. Исследование механизмов, лежащих в основе процессов, протекающих в организме в норме и при патологических состояниях, а также расшифровка молекулярных основ патогенеза заболеваний является одним из основных направлений современной медицины [2]. Исследование показателей пероксидного окисления липидов (ПОЛ) в слюне при различных стоматологических заболеваниях способствует обоснованию роли СРО в патогенезе. В связи с этим актуальность выбранной темы не вызывает сомнения.

Цель исследования: изучить научную литературу последних лет об этиологии и механизмах развития воспалительного процесса. Описать особенности воспалительного процесса в челюстно-лицевой области, показать роль процессов СРО в механизмах развития патологий.

Материалы и методы исследования.Исследования проводили на базе НИИ экспериментальной биологии и медицины ВГМУ им. Н. Н. Бурденко Минздрава России.

Материал (ротовая жидкость) получали без стимуляции, сплевыванием в стерильные пробирки. Ротовую жидкость центрифугировали 15 минут при 6000 об/мин. Надосадочную часть использовали для анализа. Исследования проводили на биохимическом анализаторе ClimaMC-15 (Испания). Определение малонового диальдегида (МДА) проводили с 2- тиобарбитуровой кислотой). Опыты проводили в 4-кратной биологической и 2-кратной аналитической повторностях. Результаты опытов сравнивали с контролем. Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием стандартных методов вариационной статистики: расчета средних значений, стандартного отклонения, ошибки средних значений, t-критерия Стьюдента, программы Excel для построения графиков, пакета прикладных программ Statistica 6,0. Также проведен анализ литературных данных, на базе которого сформулированы основные выводы.

Результаты исследования и их обсуждение.

Воспаление можно рассматривать как взаимодействие организма с патогенными факторами различного происхождения. Существует классификация флогогенного фактора в зависимости от происхождения и от его природы. Если рассматривать причину воспаления со стороны происхождения, то можно выделить экзогенные и эндогенные факторы, а они, в свою очередь, делятся на инфекционные (септические) и неинфекционные (асептические). Возникновение воспаления зависит не только от патогенного фактора, но и от интенсивности действия: чем выше, тем, как правило, более остро протекает воспалительная реакция. Большое значение имеет и состояние организма, которое зависит от реактивности организма (нормальная, повышенная или качественно измененная и пониженная реактивность) и регионарных особенностей тканей или органов, подвергшихся воздействию флогогенного фактора.

Любой воспалительный процесс включает три основных компонента: альтерацию - повреждение клеток и тканей; расстройство микроциркуляции с экссудацией и эмиграцией; пролиферацию - размножение клеток и восстановление целостности ткани.

В результате первичной альтерации, действия флогогенного фактора непосредственно на ткань, возникает повреждение мембранных структур и внутриклеточных ферментов, а также структур межклеточного вещества. Нарушение целостности клеточной мембраны, в состав которой входят фосфолипиды, липопротеиды, гликолипиды и другие липосодержащие соединения, сопровождается их деструкцией, с высвобождением из них высших жирных кислот, свободных липидов и образованием кетокислот. Возникают расстройства энергетического обеспечения функций и пластических процессов в поврежденной ткани. Нарушение трансмембранного переноса и градиентов ионов так же является следствием первичной альтерации, в результате чего в клетке увеличивается количество ионов кальция и натрия, а вне клетки – ионов калия и магния.

Вторичная альтерация является следствием воздействия на соединительную ткань, микрососуды и кровь высвободившихся внеклеточно лизосомальных ферментов и активных метаболитов кислорода. Их источником служат активированные иммигрировавшие и циркулирующие фагоциты, отчасти - резидентные клетки. В связи с тем, что в клетке увеличивается количество высших жирных кислот и ионов кальция, как следствие первичной альтерации, нарушается функция митохондрий, происходит разобщение окислительного фосфорилирования, в результате чего глюкоза окисляется по анаэробному пути, что приводит к накоплению недоокисленных веществ, возникает метаболический ацидоз.

Снижение pH среды создает благоприятные условия для высвобождения гидролаз лизосом, причем их каталитическая активность в данном случае будет только расти. Под действием различных гидролаз (протеазы, липазы) происходит усиление протеолиза и липолиза. Стоит отметить, что денатурация белков приводит к деструкции мембран клеток, разрушению белковых структур и клеток флогогенного агента, когда им являются микроорганизмы, паразиты или белоксодержащие факторы, активации иммунных реакций и включение клеточных и гуморальных механизмов иммунитета.

К настоящему времени доказана существенная роль процессов СРО в патогенезе ряда заболеваний. Установлено, что воспалительные процессы сопровождаются снижением активности антиоксидантных систем и увеличением содержания прооксидантных агентов. Основным источником свободных радикалов является кислород, к активным формам которого относят диоксид или супероксидный анион-радикал, пероксид водорода, гидроксильный радикал, реже в эту группу включают синглетный кислород. Доказано, что гидроксильный радикал представляет собой трех электронную форму восстановленного кислорода, быстро атакующую соединения различной природы, в том числе липиды, белки, нуклеиновые кислоты, углеводы с образованием воды и радикала соответствующей молекулы [3,4]. Он является самым активным из известных инициаторов свободнорадикального окисления. Оказывая действие на SH-группы, гистидиновые и другие аминокислоты, остатки белков, HO• вызывает денатурацию последних, инактивирует ферменты, разрушает углеводные мостики между нуклеотидами и таким образом разрывает цепи ДНК и РНК, инициирует процессы липопероксидации, вызывает мутации и гибель клеток [5].

Следом за альтерацией возникают сосудистые реакции. Они хорошо прослеживаются под микроскопом в классическом опыте Ю. Конгейма на брыжейке лягушки и включают ряд стадий:

1. Кратковременный спазм артериол, сопровождающийся побледнением ткани. Является результатом рефлекторного возбуждения вазоконстрикторов от воздействия воспалительного агента. Длится от нескольких десятков секунд до нескольких минут, так что его не всегда удается отметить.

2. Артериальная гиперемия, обусловленная расширением артериол. Артериальная гиперемия лежит в основе двух основных внешних местных признаков воспаления - покраснения и повышения температуры ткани. Кроме того, в воссоздании жара имеет значение повышенная теплопродукция в очаге из-за усиленного обмена веществ.

3. Венозная гиперемия. Она может развиться уже через несколько минут после воздействия флогогена и характеризуется значительной продолжительностью - сопровождает весь ход воспалительного процесса. Одновременно, поскольку при ее участии осуществляются основные воспалительные явления, она считается истинной воспалительной гиперемией.

Воспалительная гиперемия отличается от других видов гиперемии (вызываемой, например, механическим фактором) значительным ослаблением или даже извращением реакции сосудов воспаленной ткани на действие сосудосуживающих агентов (адреналин, кофеин) и на раздражение симпатических нервов. Это явление может быть связано с «десенсибилизацией» сосудов, т.е. сниженной или качественно измененной их чувствительностью к действию вазоконстрикторных стимулов, что обусловлено блокадой рецепторов. Другие отличия воспалительной гиперемии связаны с более выраженным кровенаполнением воспаленного участка органа или ткани, расширением и увеличением количества функционирующих капилляров, интенсивностью микроциркуляции, отставанием линейной скорости кровотока и др., что позволяет рассматривать воспалительную гиперемию как специальный вид нарушений микроциркуляции.

4. Стаз. Он может развиться в некоторых разветвлениях сосудов воспаленной ткани. Распространенный стаз характерен для острого, быстро развивающегося, например гиперергического, воспаления. Как правило, нарушение кровотока при воспалительном стазе является преходящим, однако при возникновении повреждений сосудистой стенки и тромбов во многих микрососудах стаз становится необратимым.

Расстройства микроциркуляции при воспалении сопровождаются явлениями экссудации и эмиграции.

Пролиферация развивается с самого начала воспаления наряду с явлениями альтерации и экссудации, но становится преобладающей в более поздний период процесса, по мере стихания экссудативно-инфильтративных явлений. Первоначально она в большей мере выражена на периферии очага. Важнейшим условием прогрессирования пролиферации является эффективность очищения очага воспаления от микроорганизмов или другого вредного агента, продуктов альтерации тканей, погибших лейкоцитов (раневое очищение). Ведущая роль в этом отводится макрофагам - гематогенного (моноциты) и тканевого (гистиоциты) происхождения.

Особенности протекания воспаления в челюстно-лицевой области. Как известно, челюстно-лицевая область имеет ряд анатомо-топографических особенностей, обуславливающих распространение одонтогенной инфекции. Обильное кровоснабжение, наличие венозных сплетений, а также вен без клапанов, несомненно, способствует быстрому распространению воспалительного процесса по сосудистой системе. Помимо этого, данная область имеет хорошо выраженную иннервацию, обуславливающую значительную болезненность гнойно-воспалительных заболеваний. Особенно болезненны процессы, располагающиеся в зоне локализации чувствительных нервов (область клыковой ямки). Хорошее развитие лимфатической сети объясняет возможность отеков и явления лимфостаза (особенно при травмах подглазничной области). Особенности строения костной ткани, возможность распространения гноя по межмышечным и межфасциальным клетчаточным пространствам, наличие верхнечелюстной пазухи и близость жизненно важных органов - зрения, обоняния, слуха, дыхательной и пищеварительной системы, а также головного мозга являются условиями для распространения воспалительного процесса на более широкую площадь [1].

Воспалительные заболевания полости рта представляют одну из наиболее актуальных проблем стоматологии, имеющей социальную значимость, что обусловлено высокой распространённостью, тяжёлыми изменениями в тканях пародонта, зубов и организма больного в целом, поражением лиц молодого возраста [6]. Действие микроорганизмов, нарушение микроциркуляции, обменных процессов и другие факторы приводят к гипоксии тканей пародонта, повышению проницаемости мембран и активации процессов ПОЛ.

К настоящему времени установлено, что одним из маркеров окислительного стресса является МДА. Данный вторничный продукт ПОЛ легко диффундирует внутрь клеток, реагирует и повреждает разнообразные биомолекулярные структуры.

Проведенные нами исследования показали значительное повышение уровня МДА в слюне при различных воспалительных заболеваниях ротовой полости, таких как гингивит, стоматит, пародонтит и кариес. Особенно ярко выраженные изменения наблюдаются при гингивите и кариесе. Концентрация МДА при данных заболеваниях возрастает почти в 2,5 раза. При гингивите, пародонтите и стоматите концентрация МДА была увеличена в 1,8 и 1,9 раза соответственно по сравнению с контрольными значениями. Следует отметить, что ранее было показано снижение активности антиоксидантных систем при данных стоматологических заболеваниях [6]

Выводы. Таким образом, на основании проведенных исследований установлено, что воспаление челюстно-лицевой области, сопровождающее различные стоматологические заболевания, ведет к значительному разрушению клеток, их биомолекулярных структур, посредством МДА. Концентрация МДА напрямую зависит от типа поражения тканей. Причинами, способствующими активации ПОЛ и, как следствие, проникновения МДА в клетки, что провоцирует воспаление, могут быть недостаточная гигиена полости рта, частое употребление углеводов, недостаток поступления фтора, гормональная перестройка, дефекты прикуса, воздействие химических веществ или контрастных температур.

Список литературы

Основы челюстно-лицевой хирургии. Гнойно-воспалительные заболевания: учебно -методическое пособие; в 2 т. / С.А. Кабанова, А.К. Погоцкий, А.А. Кабанова, Т.Н. Чернина, А.Н. Минина. Витебск, ВГМУ, 2011, т. 2. - 330 с.

Лущик М.В. Изменение свободнорадикального статуса слюны при заболеваниях желудочно-кишечного тракта / М.В. Лущик, А.В. Макеева, В.И. Болотских, Л.Н. Цветикова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2018.Т.17, № 1. С.35

Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К. Современные подходы при анализе окислительного стресса, или как измерить неизмеримое. Acta Biomedica Scientifica (East Siberian Biomedical Journal). 2016;1(3(2)):174-180.

Ляхович В.В., Вавилин В.А., Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б. Активированные кислородные метаболиты в монооксидазных реакциях. Бюллетень СО РАМН, №4 (118), 2005. - с.7-12.

Шепелев А.П., Корниенко И.В., Шестопалов, А.В., Антипов А.Ю. Роль процессов свободнорадикального окисления в патогенезе инфекционных болезней. Вопросы медицинской химии. - 2000. - №2. - с. 54-59.

Лущик М.В. Оценка показателей оксидативного статуса в ротовой жидкости при различных заболеваниях / М.В. Лущик, В.И. Болотских, И.В. Гребенникова, Л.Н. Цветикова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах.2017. Т.16, № 1. С. 62

Код для цитирования: Скопировать