Полезные материалы за все 6 курсов / Ответы к занятиям, экзаменам / воспаление

Острое воспаление.

Воспаление – типовой патологический процесс, заключающийся в преимущественно защитной реакции организма в ответ на повреждение различными болезнетворными факторами. Воспаление – клинически выраженная эффекторная реакция иммунитета.

Основные признаки воспаления:

-покраснение (rubor)

-боль (dolor)

-припухлость (tumor)

-местное повышение температуры (calor)

-нарушение функции (functio laesa)

Этиологические факторы:

1.Специфические (вызывают острое специфическое воспаление) - вирусы - бактерии

- грибки, паразиты

2.Неспецифические (вызывают острое неспецифическое воспаление)

-экзогенного происхождения (белоксодержащие вещества, липидосодержащие вещества, стероидные вещества)

-эндогенного происхождения (собственные поврежденные клетки и их остатки, фрагменты собственной разрушенной ДНК)

Стадии воспаления:

1.Альтерация

2.Экссудация

3.Пролиферация

Исходы воспаления:

-выздоровление

-переход в хроническую форму

-развитие осложнений

-гибель ткани, органа

-гибель организма

Острое неспецифическое воспаление (воспаление в механизмах врожденного иммунитета)

Примером является инфаркт миокарда, посттравматическое воспаление (в том числе после асептических операций), воспаление при неинфицированных переломах, воспаление десен при прорезывании зубов и т.д. Ведущие клетки воспаления при этом – макрофаги и нейтрофилы.

В тканях присутствуют тканелабильные макрофаги (тканеспецифичные – клетки Лангерганса, клетки Купфера и т.д), дендритные клетки. Они имеют TLR-рецепторы (вид паттерн-распознающих рецепторов), с помощью которых могут распознавать как специфичные патогены (липополисахариды, липотейхоевые кислоты, пептидогликаны, маннаны, глюканы, вирусные ДНК и РНК и т.д.), так и неспецифичные (фрагменты ДНК собственных поврежденных клеток и др.). Именно эти клетки оказываются первыми в очаге повреждения и с помощью рецепторов распознают патогенный агент (в данном случае – фрагменты собственных разрушенных клеток). Далее после распознавания макрофаги синтезируют колониестимулирующие факторы гранулоцитопоэза (GMCSF, GCSF), оказывающие влияние на костный мозг, а именно активирующие в нем синтез

нейтрофилов – ведущих клеток острого неспецифического воспаления. Кроме этого, в макрофагах при участии Nod-рецепторов запускается образование инфламмасомы, направленное на синтез провоспалительных цитокинов (Ил-1, Ил-6, фактор некроза опухолей), которые при воздействие на гипоталамус запускают развитие лихорадки; при воздействии Ил-1 на печень запускается синтез белков острой фазы. Далее наступает стадия экссудации, суть которой заключается в миграции нейтрофилов из сосудов в ткани к очагу воспаления.

Альтерация

-повреждение клеточных элементов в патологическом очаге

-является пусковым механизмом воспаления

-бывает первичная (в результате прямого повреждающего действия на клетки) и вторичная (в результате дополнительного повреждения клеток продуктами распада и др.)

Нарушение обмена веществ в очаге альтерации:

-в первые 2-3 часа интенсивность обмена веществ повышается за счет тканевого распада (катаболизм)

-образование большого количества недоокисленных продуктов (полипептиды, ЖК, кетоновые тела)

-Н+ - гипериония (ацидоз)

-гиперосмия (осмотическая гипертензия)

-гиперонкия

-снижение дыхательного коэффициента

-белковая, жировая дистрофия клеток

-растворение коллагеновых и эластических волокон в строме

-на конечных стадиях преобладают процессы анаболизма

Экссудация

выход жидкой части крови, электролитов, белков и клеток из сосудистого русла в ткани. Экссудат – жидкость, содержащая белки и форменные элементы крови, скапливающаяся в ткани при воспалении.

Этапы экссудации:

1.стадийные изменения в сосудах микроциркуляторного русла

2.повышение проницаемости капилляров для белков крови

3.эмиграция лейкоцитов.

1.Стадийные изменения в микроциркуляторном русле:

-кратковременный спазм артериол (выделение адреналина в ответ на повреждение, быстрое его разрушение моноаминоксидазой, накапливающейся в очаге воспаления)

-воспалительная артериальная гиперемия (аксон-рефлекс, медиаторы воспаления, кислые продукты очага воспаления)- нейротоническая, затем миопаралитическая.

-венозная гиперемия (пристеночное стояние лейкоцитов, сдавление венул экссудатом, тромбообразование, повышение вязкости крови)

-престаз и стаз

2. Повышение проницаемости капилляров для белков крови Развивается за счет действия медиаторов воспаления.

Медиаторы воспаления.

биологически активные вещества, реализующие возникновение и поддержку различных воспалительных явлений. При нормальной жизнедеятельности эти вещества отвечают за регуляцию функций клеток.

Эффекты медиаторов:

-добавочный (аддитивный)

-потенцирующий (синергистический)

-ослабляющий (антагонистический)

Взаимодействие медиаторов может быть на уровне синтеза, секреции, эффектов. Медиаторное звено является основным в патогенезе воспаления.

Виды медиаторов: 1. Клеточные

-гистамин (через Н2-рецепторы расширяет артериолы и угнетает эмиграцию и дегрануляцию лейкоцитов; через Н1-рецепторы суживает венулы и стимулирует лейкоциты)

-серотонин (в норме суживает сосуды, при воспалении расширяет; повышает проницаемость сосудов, стимулирует моноциты)

-простагландины (усиливают гиперемию и экссудацию, имеют значение в генезе воспалительной боли, регулируют фагоцитоз)

-простациклины

-лейкотриены (способствуют сокращению гладких мышц ЖКТ, легких; суживают сосуды)

-тромбоксан (усиливают адгезию и агрегацию тромбоцитов)

Образование эйкезаноидов (простагландины, простациклины, лейкотриены) происходит при разрушении клеточных мембран, в процессе которого высвобождается арахидоновая кислота. При взаимодействие с циклооксигеназами из нее образуются простагландины и простациклины, при взаимодействии с липооксигеназой образуются лейкотриены.

Клетки-источники клеточных медиаторов:

-нейтрофилы

-макрофаги

-тучные клетки

-эозинофилы

-тромбоциты

-фибробласты

2. Плазменные (образуются в плазме крови)

-кинины (вызывают размыкание краев эндотелиоцитов сосудистой стенки, расширяют артериолы, повышают проницаемость венул, стимулируют миграцию и митогенез Т- лимфоцитов, раздражают нервные окончания, вызывают боль, сокращают гладкие мышцы)

-калликреин (образует кинины)

-компоненты комплимента (C3a, C5a – вызывают дегрануляцию базофилов, усиливают хемотаксис)

3.Эмиграция лейкоцитов:

-роллинг (медленное движение лейкоцитов вдоль стенки микрососуда по поверхности клеток эндотелия за счет непрочного взаимодействия селектинов)

-краевое стояние лейкоцитов (за счет прочного взаимодействия интегринов фиксация лейкоцитов на эндотелии сосудистой стенки)

-переход через сосудистую стенку

-хемотаксис – целенаправленное движение лейкоцитов к очагу воспаления под воздействием хемоаттрактантов – веществ, выделяющихся в очаге воспаления и притягивающих лейкоциты (продукты распада тканей, медиаторы воспаления, белки острой фазы). При хемотаксисе в очаг воспаления под действием фактора CXCL4, происходит усиленное образование активных форм кислорода в нейтрофилах «кислородный взрыв».

Фагоцитоз (происходит в очаге воспаления).

процесс поглощения и переваривания инородных частиц фагоцитирующими клетками. Стадии:

1.приближение фагоцита к патогену

2.прилипание

3.поглощение (образование фагосомы)

4.переваривание (образование фаголизосомы)

Помимо фагоцитоза нейтрофилы в очаге воспаления способны образовывать нейтрофильные ловушки для повреждения патогенов, после чего они погибают (нетоз).

Виды экссудатов:

-серозный (при асептических воспалениях, содержит низкое количество белка)

-катаральный (при воспалениях слизистых оболочек)

-гнойный (при септических воспалениях, содержит много белка)

-фибринозный (содержит нити фибрина, при воспалениях с выраженным кровотечением)

-ихорозный (гнилостный, при воспалениях с участием анаэробной микрофлоры)

-геморрагический (содержит эритроциты, при воспалениях с выраженным кровотечением)

Значение экссудации:

-поставка в ткани медиаторов, которые участвуют в уничтожении микроорганизмов, привлечении лейкоцитов, стимуляции фагоцитоза, раневом очищении, репаративных явлениях.

-задержка в очаге микробов, токсинов, продуктов обмена вследствие венозного застоя, тромбоза

-возможно поступление экссудата в полости тела, развитие абсцесса, флегмон, спаек (смещение и дисфункция органов).

В фазу экссудации формируются следующие защитные барьеры:

-циркуляторный (за счет стаза, препятствует распространению патогена по сосудам из очага воспаления)

-нейтрофильный (микрофагальный) – формируется через 30 мин. Высвобождаются бактерицидные факторы, осуществляется микрофагоцитоз, выделяются ИЛ-1 (лихорадка). Погибшие нейтрофилы выделяют лизосомальные ферменты (расплавление клеток, образование гноя) и лейкопоэтины (стимуляция лейкопоэза).

-моноцитарный (макрофагальный) – формируется через 12 часов. Выдедяются бактерицидные факторы, осуществляется макрофагоцитоз, запускается антителогенез, выделяются ИЛ-1 (лихорадка)

-фибробластический – фибробласты синтезируют коллаген и основное вещество соединительной ткани.

Нарушения барьеров может быть при:

- лейкопении (снижение количества лейкоцитов)

а) врожденная – недостаточность гранулоцитопоэза (болезнь Костманна)

б) приобретенная – вследствие аплазии костного мозга в результате действия ионизирующего излучения, при приеме цитостатиков, при выработке аутоантител против лейкоцитов и т.д.

-дефицит молекул адгезии (селектинов и интегринов)

-недостаточной сократительной способности лейкоцитов (синдром «ленивых» лейкоцитов)

-недостаточности фагоцитоза (хронический фатальный грануломатоз – наследственный дефицит НАДФНоксидазы и, как следствие, дефицит синтеза активных форм кислорода)

-термическом воздействии (нагревание)

При нарушении барьеров патоген выходит за пределы очага воспаления. Пути распространения патогена:

-по протяжению (контактный)

-гематогенный (с током крови)

-лимфогенный (с током лимфы)

В случае распространения через лимфатическую систему формируется лимфатический барьер, включающий в себя следующие элементы:

-отек лимфоэпителиальных клеток

-замедление тока лимфы

-выпадение нитей фибрина

-способность эндотелия лимфатических сосудов к фагоцитозу

Часто патоген уничтожается в лимфатических узлах, но он также может преодолеть и этот барьер и поступает в сосудистую систему, что может привести к сепсису.

Пролиферация

размножение клеток и возмещение возникшего ранее дефекта новообразованными клетками.

Одновременно идет процесс активного погашения воспалительного процесса, что проявляется ингибированием ферментов, дезактивацией воспаления, расщеплением и выведением токсических продуктов.

Пролиферация осуществляется за счет мезенхимальных элементов стромы. Полноценное восстановление поврежденной ткани происходит только при условии адекватного кровоснабжения и иннервации. В условиях гипоксии очаг повреждения замещается соединительной тканью.

Клетки пролиферации:

-камбиальные

-адвентициальные

-эндотелиальные Фибробласты продуцируют:

-гликозаминогликаны (межклеточное вещество)

-коллаген

-эластин

Регуляция пролиферации: Осуществляется макрофагами:

-синтез фактора роста фибробластов

-усиление привлечения фибробластов в очаг воспаления (синтез фибронектина)

-стимуляция пролиферации эндотелиальных и гладкомышечных клеток сосудистой стенки, базальной мембраны Факторы роста фибробластов:

-тромбоцитарный фактор роста

-соматотропин

-соматомедин

-инсулиноподобные пептиды

-инсулин

-глюкагон

Кейлоны – гликопротеины, способные ингибировать клеточное деление путем инактивации ферментов, участвующих в редупликации ДНК (угнетают пролиферацию) Антикейлоны – стимуляторы деления клеток (стимулируют пролиферацию)

Источники кейлонов и антикейлонов – сегментоядерные нейтрофилы.

Общие проявления неспецифического воспаления:

-нейтрофильный лейкоцитоз с регенераторным сдвигом влево (за счет стимуляции лейкопоэза лейкопоэинами, вырабатываемыми нейтрофилами в очаге воспаления)

-ускорение СОЭ

-лихорадка (выработка ИЛ-1)

-изменение ферментного состава крови (в зоне альтерации из погибших клеток выделяются ферменты)

-компенсированный метаболический ацидоз (накопление кислых продуктов в очаге воспаления)

-склонность к гиперкоагуляции крови (активация плазменных факторов сверывания крови, например фактора Хагемана)

-изменение белкового профиля крови (усиление образования белков острой фазы)

Острое специфическое воспаление (воспаление в механизмах приобретенного иммунитета)

Примером является любое инфекционное заболевание. Значение в патогенезе такого воспаления будет иметь расположение антигена – внутриклеточное или внеклеточное.

1. Внутриклеточное расположение антигена (вирусы, грибки) – реализуется клеточный

иммунный ответ.

- в поврежденной клетке запускается процессинг антигена, сопровождающийся выработкой провоспалительных цитокинов, интерферонов. Далее эпитоп антигена экспрессируется на MHCI-антигене клетки-мишени и распознается антигенпрезентирующими клетками (макрофагами или сразу Т0-хелперами). Молекулойпаттерном для TLR-рецепторов макрофагов или рецепторов Т0-хелпера в данном случае будут являться вирусная ДНК или РНК, глюканы грибков.

-дифференцировка Т0-хелпера в Т-хелпер 1 типа

-клональная пролиферация Т-лимфоцитов и их дальнейшая дифференцировка в тимусе в Т-киллеров; образование Т-клеток памяти

-выход Т-киллеров в сосудистое русло, проникновение в очаг воспаления, распознавание и уничтожение клеток-мишеней (перфорин-гранзимовый механизм)

-лизиз клеток-мишеней в течение 3-5 часов и последующий фагоцитоз клеточных остатков фагоцитами.

2. Внеклеточное расположение антигена (бактерии, паразиты) – реализуется

гуморальный иммунный ответ.

-эндоцитоз антигена антигенпрезентирующей клеткой (макрофаг, дендритная клетка), его процессинг, экспрессия эпитопа на MHC II-антиген и презентация Т0-хелперу. Молекулами-паттернами для TLR-рецепторов антигенпрезентирующих клеток и Т0- хелпера являются компоненты клеточных стенок бактерий и паразитов (липополисахариды, липотейхоевые кислоты, пептидогликаны, маннаны - эндотоксины).

-дифференцировка Т0-хелпера в Т-хелпер 2 типа

-клональная пролиферация В-лимфоцитов, дифференцировка их в плазматические клетки; образование В-клеток памяти

-образование антител с соответствующим эпитопу активным центром

-выход антител в кровоток, попадание к очагу воспаления, распознавание антигена, образование иммунного комплекса, далее

а) нейтрализация антигена антителом, иммунный комплекс выпадает в осадок и фагоцитируется фагоцитами б) присоединение к антителу комплимента, образование мембраноатакующего комплекса,

разрушение иммунного комплекса, фагоцитоз остатков фагоцитами в) опсонированный фагоцитоз иммунного комплекса фагоцитирующими клетками

г) присоединение к антителу NK-клеток и разрушение иммунного комплекса с последующим фагоцитозом остатков фагоцитами.

Кроме того, в очагах специфического воспаления также могут принимать участие и нейтрофилы путем образования нейтрофильных ловушек (нетоз) и инактивацией инфекционных агентов.

После уничтожения патогенов в очаге воспаления макрофагами запускается пролиферация.

Общие проявления специфического воспаления:

-лихорадка

-в крови увеличение количества моноцитов, лимфоцитов; возможна нейтропения

-обнаружение антител (при бактериальных и паразитарных инфекциях)

-повышение в крови белков острой фазы

-гиперферментемия

-ускорение СОЭ

Хроническое воспаление.

Причины:

1.осложнение острого воспаления

2.первичное хроническое воспаление

-недостаточность фагоцитоза (врожденная, приобретенная)

-фагоцитоз неперевариваемых патогенов (незавершенный фагоцитоз), наличие инородных тел в ткани

-повышенная концентрация катехоламинов и глюкокортикоидов в крови (длительный стресс, прием глюкокортикоидов)

-персистенция в организме патогенов с развитием аллергии замедленного типа (микоплазмы, хламидии и др)

-факторы иммунной агрессии (ревматоидный артрит, системная красная волчанка)

Ведущая клетка хронического воспаления – активированный макрофаг (активация цитокинами, иммунными комплексами, продуктами распада микробов или клеток организма), выделяющий продукты, вызывающие повреждение окружающих тканей (гидролазы, метаболиты арахидоновой кислоты, активные формы кислорода) и образование фиброзной ткани (факторы роста, ангиогенеза, фиброгенеза).

Проявления хронического воспаления:

-формирование гранулем

-инфильтрация очага воспаления преимущественно моноцитами

-образование фиброзной капсулы (при наличии в ткани инородных тел)

-частое развитие некроза в центре очага

Причины затяжного характера воспаления:

-макрофаг – долгоживущая клетка

-постоянное поступление в гранулему с током крови новых макрофагов

Обострение хронического воспаления наблюдается при поступлении в очаг нейтрофилов.

Типы воспалительных реакций.

В зависимости от реактивности организма и вирулентности микрофлоры воспаление может протекать по нормергическому, гипергическому и гиперергическому типам.

1. Нормергическое воспаление

-время от появления первых симптомов до момента обращения к врачу составляет 1-1,5 суток.

-умеренно выраженный болевой синдром.

-боль усиливается при физических нагрузках.

-температура 37.5 – 38.5 градусов.

-воспалительным процессом поражается одна анатомическая область.

-симптомы интоксикации выражены умеренно.

-увеличение фагоцитарной активности в 2 раза.

-увеличение Ig A, Ig G в 2 раза, отмечается тенденция к увеличению Ig M

-клеточная защита существенно не изменяется

-усиление гуморальной защиты на фоне нормального клеточного иммунитета.

2. Гипергическое воспаление

-время от появления первых симптомов до момента обращения к врачу составляет более 3-х суток.

-заболевание начинается незаметно, клиническая картина стертая.

-слабо выраженный болевой синдром.

-боль появляется при физических нагрузках.

-субфебрилитет.

-воспалительным процессом поражаются две и более анатомических областей.

-симптомы интоксикации не выражены.

-незначительное количество гноя при вскрытии очага.

-фагоцитарная активность лейкоцитов соответствует норме или незначительно снижена.

-снижение клеточной защиты.

3. Гиперергическое воспаление

-время от появления первых симптомов до момента обращения к врачу составляет 0,5 – 1,5 суток.

-заболевание развивается молниеносно.

-температура выше 38,5 градусов.

-резко выражены болевой синдром, симптомы интоксикации, степень ограничения функций.

-воспаление распространяется на 2 и более анатомических областей.

-обильное количество гноя.

-усиление фагоцитарной активности лейкоцитов в 3-4 раза.

-нормальная или сниженная клеточная защита.

-нормальное или сниженное количество иммуноглобулинов.