Усиление окислительных процессов в туберкулезной ткани происходит как за счет стимулирования этих процессов продуктами распада и образующимися метаболитами, что доказано нашими опытами, так и за счет значительной пролиферации под их же влиянием сильно дышащих и сильно гликолизирующих соединительнотканных элементов, составляющих ткань бугорка.
Наступающее усиление окислительных процессов вначале удовлетворяется за счет усиленного подвоза кислорода кровью по расширенным сосудам. Но скоро усиление обмена приводит к увеличению проницаемости капиллярной стенки, что способствует проникновению белков плазмы в межклеточные пространства и как бы блокирует клетки воспалительного участка органа от проникновения кислорода, питательных веществ и препятствует выведению метаболитов, так как в белковой среде диффузионные процессы протекают слабее. Плохая васкуляризация бугорка также способствует кислородному голоданию.
Повышение в этот период темпа окислительных процессов при отставании притока кислорода вызывает в конце концов понижение окисления, сопровождающееся накоплением в бугорке недоокисленных промежуточных продуктов обмена. Возникшие условия благоприятствуют развитию аноксемического состояния и аноксибиотических процессов — усилению гликолиза и образованию молочной кислоты.
Накопление кислых продуктов, для нейтрализации которых путем окисления не хватает кислорода, увеличивается из-за нарушения нейтрализации их путем использования щелочных резервов плазмы вследствие трудности диффузии через богатый белками экссудат. Возникает, таким образом, местный ацидоз, который еще более осложняет развитие туберкулезного очага за счет связанных с ним процессов. Наши исследования показывают, что рН бугорка равен 4,5—5,0.
Обменные процессы в воспаленном очаге в известной степени делаются независимыми от всего организма, как бы осумковываются. Содержание сахара в очаге быстро уменьшается и через 60—90 часов достигает 6 — 15 мг%; содержание же молочной кислоты увеличивается до 125 мг%.
Уже давно отмечалось изолированное положение бугорка вследствие особенностей его строения — кольцевой зоны из лимфоидных элементов и почти полного отсутствия васкуляризации.
При изучении срезов, изготовленных из бугорков, изолированных от окружающей, не пораженной туберкулезом ткани, отмечена большая активность их клеточного дыхания, значительно превосходящая усиленное дыхание окружающей бугорок ткани. Причину такой активности клеточного дыхания можно объяснять как стимуляцией клеток бугорка его метаболитами, так и особенностью клеточных элементов, составляющих бугорок и по активности своих ферментов приближающихся к эмбриональным.
Не менее интенсивные и закономерные данные, облегчающие понимание патогенеза туберкулеза, получены и при исследовании гликолиза в процессе развития туберкулеза; они показали, что первой фазе пониженного клеточного дыхания здесь соответствует фаза усиленного гликолиза.
Усиленный гликолиз с 17-го дня после высыпания бугорков и при дальнейшем их развитии сменяется фазой угнетения, соответствующей фазе усиленного клеточного дыхания. Угнетение доходит до более низких величин, чем гликолиз у здоровых животных.
Здесь также весьма демонстративно выделяется гликолиз в бугорке. В то время как в окружающей легочной ткани отмечается снижение гликолиза, в бугорках он достигает очень высоких цифр. Такую высокую гликолитическую способность клеток в бугорке едва ли можно объяснить только действием туберкулезных метаболитов или туберкулезных токсинов на его клеточные элементы, как это было сделано на основании наших опытов по отношению к дыханию. Единственно возможным объяснением является отнесение клеток бугорка к элементам эмбрионального типа, которые отличаются этим свойством.
Внутри бугорков в этих случаях развивается значительный ацидоз, вызывающий активацию тканевой катептической протеиназы, до того инактивной по отношению к высокомолекулярным протеинам клеток. Возникающая вследствие асфиксии гибель клеток приводит к еще большему освобождению ферментов, вызывающих аутолиз, — стимулируют протеолиз и образующиеся при усиленном гликолизе лактаты. Способствует этому и гемовазорная реактивность ткани, обусловливающая как иммиграцию легко распадающихся здесь клеток — лейкоцитов, так и скорость развития стаза в крово- и лимфообращении воспалительного фокуса.
Вследствие гибели части клеток бугорка, в особенности полиморфноядерных лейкоцитов, содержащиеся в них протеолитические ферменты поступают в межклеточные щели туберкулезной ткани и вызывают расщепление белков органов с образованием аминокислот и т. п. Образующиеся таким образом продукты гидролиза являются хорошим субстратом для роста туберкулезных микобактерий, отличающихся малоактивными ферментами, вследствие чего неизменные белки тканей являются для них плохой питательной средой.
Доказано, что в туберкулезной ткани такие протеолитические ферменты имеются в лейкоцитах и эпителиоидных клетках. Наши исследования легочных протеаз показывают, что их оптимум действия наблюдается в кислой среде, что имеет место как раз в воспалительной ткани; нами же было показано нарастание способности легких к аутолизу при туберкулезе (Г. Е. Платонов).
Накопление продуктов распада и нарастающий ацидоз как результат всей суммы процессов воспалительной реакции вызывают расширение сосудов окружающей ткани, гиперемию и прилив лейкоцитов.
Эта фаза ввиду ее особенностей ферментативных процессов определяет качество продуктов распада, не только отражающееся на местной реакции, но и обусловливающее общую сенсибилизацию, ведущую к той или иной степени гиперергии. Такая гиперергия сказывается и на повышенной реактивности местных мезенхимальных и нервных элементов, усложняя дальнейшее развитие туберкулеза в виде различных комбинаций экссудативных процессов.
При гиперергическом воспалении происходят значительные изменения в сосудах (А. И. Абрикосов, А. И. Струков), увеличивается их проницаемость (до эритродиапедеза), что обусловливает массивный отек, быстро вызывающий стаз и изоляцию от общего кровообращения довольно значительных участков ткани, а это способствует развитию некроза и каверн.
При неблагоприятном течении реакции в конце второй фазы наблюдается все большее развитие некротических и казеозных очажков, что сопровождается снижением, окислительных процессов и количества фосфатазы до величин, значительно ниже нормальных. С этого времени можно выделить третью фазу реакции на туберкулезную инфекцию, начинающуюся с момента смены высокого тканевого дыхания второй фазы снижением, что в опытах с патогенным штаммом происходит около 130-го дня после заражения.
Это снижение ферментативных процессов возникает вследствие ряда причин, прежде всего вследствие значительного нарушения нормальной трофической регуляции нервной системы, вызываемого как дегенеративными изменениями нервных элементов в зоне очага, так и нарушениями реактивности центральной нервной системы. Наши прежние исследования говорят о том, что с развитием туберкулезной инфекции в ткани головного мозга происходит повышенное образование ацетилхолиноподобных веществ, что свидетельствует об изменении реактивности центральной нервной системы.
Уменьшение активности ферментов в пораженных тканях вызывается и непосредственным действием токсинов туберкулезных микобактерий, количество которых к этому времени увеличивается вследствие появления в туберкулезных очагах большого количества продуктов распада, благоприятствующих их размножению.
Снижение же активности ферментов может быть обусловлено значительным разрушением клеток в этой фазе развития туберкулеза, которая в патогистологическом отношении совпадает с полным развитием распада в туберкулезных очагах. В этой фазе развития туберкулезной ткани большую роль играет ослабление окислительных и усиление протеолитических процессов, причем вся местная и общая интоксикация идет за счет продуктов неполного окисления распадающихся белков.
Во все время развития туберкулеза другие ферменты, очевидно, играют меньшую роль. Наши исследования показывают небольшие изменения при туберкулезе, например, амилазы; несколько больше увеличивается содержание липазы легких. Это может способствовать накоплению в бугорчатой ткани жирных кислот, а образующийся при расщеплении жиров глицерин легко «сгорает». Накопление жирных кислот вследствие их неблагоприятного влияния на микобактерий может иметь положительное значение для организма. При недостаточной интенсивности окислительных процессов происходит «накопление» глицерина в ткани, что превышает пригодность органа как «среды» для размножения туберкулезных микобактерий.
Варианты интенсивности и характера ферментативных процессов клеток воспаленного очага обусловливают различные исходы воспалительной реакции.
Особенно большую роль в развитии экссудатизных форм имеет накопление недоокисленных продуктов неполного белкового гидролиза, оказывающих парализующее действие на вазоконстрикториый аппарат.
При возникновении воспалительных очагов одновременно с ауголитическими процессами могут действовать антиферментативные факторы. Такие антипротеолитические вещества различны по химической природе: антипротеолитическим действием обладают липоиды, кальций и др. Наоборот, иод, насыщая непредельные соединения липоидов, уменьшает их антипротеолитическое действие, вследствие чего аутолиз или наступает, или увеличивается, если он уже имелся. На основании этих данных при лечении туберкулеза иодом нужна осторожность.
Очевидно, что тормозящее действие на аутолиз будут оказывать как липоиды, притекающие с периферии к бугорчатой ткани, так и подобные им вещества, образующиеся из распадающихся клеточных элементов самого очага. В дальнейшем при остановке аутолиза возможна при помощи этих же веществ и петрификация, так как кальциевые соединения, проникающие путем осмоса и диффузии из сыворотки крови, дают с этими липоидами нерастворимые кальциевые мыла.