Этиология воспаления
Воспаление формируется преимущественно как местная, реже как общая реакция организма на патогенный (флогогенный) раздражитель и вызываемые им повреждения. По происхождению флогогенные раздражители делят на две группы: экзогенные и эндогенные.
Экзогенные факторы могут быть инфекционной и неинфекционной природы.
Инфекционные факторы: вирусы, микоплазмы, риккетсии, бактерии, простейшие, паразиты.
Неинфекционные факторы: физические (механические, термические, электрические, радиационные); химические (неорганические и органические кислоты, щелочи и др.); биологические (яды насекомых, змей, растений, чужеродные белки); психогенные (характерные преимущественно для человека).
Эндогенные факторы представлены продуктами распада и нарушенного метаболизма тканей, отложения солей, кровоизлияниями, тромбами, эмболами, доброкачественными и злокачественными опухолями, сапрофитной микрофлорой.
Характер и интенсивность развития воспаления зависят от вида и
силы флогогенного раздражителя, а также внешних и внутренних условий, в которых он действует
К местным относят следующие пять основных признаков воспаления.
Краснота (rubor), развивающаяся в результате увеличения количества функционирующих сосудов (артериол и преимущественно капилляров), артериализации венозной крови, повышения содержания HbO2, имеющего ярко-алый цвет.
Припухлость (tumor), возникающая вследствие увеличения кровенаполнения тканей и формирования отека.
Жар (calor) – повышение температуры тканей, возникающее в
результате увеличенного притока более горячей артериальной крови,
а также вследствие активизации окислительных процессов.
Боль (dolor), появляющаяся вследствие раздражения рецепторов
поврежденных тканей из-за сдавления их отеком, действия гипоксии,
токсинов, различных физиологически активных гуморальных веществ.
Нарушение функции (functio laesa), всегда сопровождающее вовлечение в воспалительный процесс клеточно-тканевых структур организма.
Различают два основных вида воспаления:
физиологическое и патологическое.
Физиологическое воспаление возникает при некоторых физиологических процессах (менструациях, незначительных повреждениях как слизистых оболочек пищеварительного тракта при приеме пищи, так и кожи при механической работе, мытье в бане, сауне).
Патологическое воспаление развивается в ответ на действие различных патогенных факторов и широко встречается при многообразных патологических процессах, патологических состояниях и заболеваниях.
В зависимости от реактивности организма воспаление делят на
адекватное (нормергическое) и неадекватное (гиперергическое и гипергическое) воспаление.
Гиперергическое воспаление возникает при различных видах сенсибилизации, аллергизации организма. В его основе лежит повышение возбудимости структур (нервной, мышечной, железистой тканей), а также усиление процессов возбуждения и ослабления процессов торможения различных нейронов центральной и периферической нервной системы.
Гипергическое воспаление возникает при наркозе, сне, депрессиях, лучевой болезни, старении организма, развитии дистрофических и
опухолевых процессов, кахексии. В его основе лежит снижение чувствительности возбудимых тканей, ослабление процессов возбуждения и усиление процессов торможения в нервной системе, угнетение активности эндокринной, иммунной, мышечной, сердечнососудистой и других систем.
По биологическому значению для организма воспаление бывает положительным (защитно-приспособительным) и отрицательным(патологическим).
По характеру и степени изменений воспаление делят на
специфическое (при туберкулезе, брюшном тифе, дизентерии)
неспецифическое (при банальной инфекции).
В зависимости от превалирования того или иного компонента (основного процесса) различают следующие виды воспаления:
1) альтеративное – превалируют явления повреждения;
2) экссудативное – превалируют нарушения микроциркуляции и экссудация;
3) пролиферативное – превалируют процессы размножения клеток, особенно соединительной ткани; образуется новая ткань взамен поврежденной.
В зависимости от вида экссудата воспаление бывает:
1) серозное;
2) фибринозное;
3) геморрагическое;
4) гнилостное;
5) гнойное;
6) смешанное.
По клиническому течению (скорости развития и длительности
течения) воспаления делят на:
1) острое (до 1 мес);
2) подострое (до 3–6 мес);
3) хроническое (более 6 мес)
7. Теории воспаления.
Защитная теория Гиппократа (IV век до н.э.):
воспаление обеспечивает уменьшение распространения вредного агента по организму.
Теория Джона Гунтера (XVIII век)
рассматривала воспаление как обязательную реакцию организма на повреждение, при помощи
которой поврежденная часть тела восстанавливает свои функции.
Нутритивная теория Рудольфа Вирхова (1858):
при воспалении отмечают избыточное питание поврежденных тканей, особенно как
клеток, так и межклеточных структур, приводящие к их гипертрофии
и пролиферации.
Сосудистые теории Генле (1846), Брокса (1849) и более известная теория Юлиуса Конгейма (1867)
демонстративно показали динамически развивающиеся при воспалении расстройства местного кровообращения, реакций сосудов, экссудации и эмиграции лейкоцитов.
Биологическая (эволюционная, фагоцитарная) теория
И.И. Мечникова (1892),
свидетельствующая о том, что в ответ на то или иное повреждение тканей, у организмов, находящихся на различных уровнях эволюционного развития обязательно, хотя и в разной
степени формируется реакция лейкоцитов крови, микро- и макрофагов как кровяных, так и тканевых.
Нервно-трофическая теория Самуэля (1873) и более известная
нервно-сосудистая (вазомоторная) теория Г. Риккера (1924),
согласно которой первичным в развитии воспаления считается нарушение функций сосудисто-двигательных нервов.
Физико-химическая (молекулярная) теория Г. Шаде (1923),
согласно которой в очаге воспаления всегда развиваются ацидоз, осмотическая гипертензия, повышение онкотического давления и т.д.
Биохимическая (медиаторная) теория В. Менкина (1948),
установившая наличие и разную роль в развитии воспаления флогогенных ФАВ (лейкотаксина, экссудина, фактора лейкоцитоза, пирексина, и др.).
Иммунологическая теория XX века,
рассматривающая воспаление как обязательную реакцию иммунной системы.
Динамическая теория А. Поликара (первая половина XX века),
вскрывшая динамику первичных, вторичных, васкулярных, плазматических, клеточных, нагноительных и восстановительных изменений в воспалительном очаге.
8. Характеристика стадий воспалительного процесса.
ПАТОГЕНЕЗ ВОСПАЛЕНИЯ
Любое воспаление включает 3 основных компонента:
• альтерацию - повреждение клеток и тканей;
• расстройство микроциркуляции с экссудацией и эмиграцией;
• пролиферацию - размножение клеток и восстановление целостности ткани.
Соответственно различают: альтеративное воспаление, экссудативное воспаление,
пролиферативное (продуктивное) воспаление и - как его отдельный вариант -
гранулематозное воспаление.
Патогенез воспаления представляет собой сложное сочетание нервных, гуморальных и
эффекторных механизмов, лежащих в основе большого числа воспалительных феноменов,
составляющих вышеперечисленные явления (рис. 10-3)
9. Особенности обмена веществ и физико-химические нарушения в очаге воспаления.
Комплекс структурных изменений разнообразен, проявляется на различном уровне организации организма и обычно включает деструкцию следующих структур:
1) микрососудов (капилляров, пре- и посткапилляров, сфинктеров, артериол, венул, артериоло-венульных шунтов);
2) соединительной ткани (волокон, межклеточного вещества, клеток), эндотелиоцитов нервных, эпителиальных, тучных клеток и клеток крови;
3) протоплазмы, ядер, различных органелл (особенно лизосом, митохондрий, рибосом, эндоплазматического ретикулума);
4) клеточных мембран и мембран органелл;
5) транспортных каналов для ионов Na+, Ka+, Ca+2, Cl– и других; углеводов, липидов, белков,
ФАВ и т.д.;
6) пиноцитозных пузырьков (везикул), ответственных за транспорт разных веществ.
Комплекс физико-химических изменений включает следующие, нарастающие в динамике воспалительного процесса, изменения:
1) ацидоз (снижение рН);
2) гиперионию (увеличение количества Na+, K+, Ca+2, Cl–, HPO4–и др.); 3) дисионию (увеличение внеклеточного K+ и внутриклеточного Na+);
4) гиперосмию (увеличение осмотического давления);
5) гиперонкию (увеличение онкотического давления);
6) увеличение дисперсности и гидрофильности белков паренхиматозных, нервных и, особенно, соединительнотканных структур и
т.д. Физико-химические изменения в очаге воспаления играют важную роль в увеличении образования и изменения активности медиаторов воспаления.
Комплекс метаболических изменений возникает вследствие как структурных, так и физико-химических изменений ядра и органелл (главным образом, митохондрий и лизосом клеток). Он включает следующие процессы:
1) активацию катаболизма белков, липидов, углеводов и их соединений;
2) торможение анаболических процессов;
3) усиление аэробного и, особенно, анаэробного гликолиза;
4) усиление тканевого дыхания, сменяющегося его снижением;
5) активацию процесса окислительного фосфорилирования (сопровождающегося увеличением синтеза макроэргов), сменяющегося его снижением и разобщением (при этом нарастает дефицит АТФ);
6) усиление процесса теплопродукции, сменяющегося его ослаблением;
7) накопление разнообразных недоокисленных продуктов метаболизма (вследствие повышения содержания лактата, пирувата, кетоновых тел и др.)
Комплекс функциональных изменений прямо зависит от степени и характера структурных, физико-химических и метаболических расстройств. Он включает разнообразные защитно-компенсаторноприспособительные и патологические изменения функций как поврежденных, так и неповрежденных структур (клеток и межклеточного вещества) практически всех (соединительной, эпителиальной, мышечной и нервной) тканей, особенно клеток крови, эндотелиоцитов, тучных и других клеток.
Следует отметить, что центр воспаления – это не центр повреждения (не участок некроза), а периферия поврежденного, но еще живущего и кровоснабжаемого участка ткани.
10. Нарушения микроциркуляции в очаге воспаления. 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, механизм которой, с одной стороны, связан аксонрефлекторным возбуждением вазодилататоров, а с другой - с непосредственными сосудорасширяющими эффектами медиаторов воспаления: нейропептидов, ацетилхолина, гистамина, брадикинина, простагландинов и др. 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. В механизме венозной гиперемии различают 3 группы факторов: а) нарушения реологических свойств крови и ее циркуляции. Сюда относятся повышение вязкости крови вследствие ее сгущения, обусловленного экссудацией, потери альбуминов, увеличения содержания глобулинов, изменения коллоидного состояния белков; усиление сопротивления кровотоку в результате краевого стояния лейкоцитов, набухания и агрегации эритроцитов; тромбообразование вследствие активации свертывающей системы крови; нарушение характера кровотока - замедление тока крови в осевой зоне, уменьшение краевой плазматической зоны; б) изменения сосудистой стенки, которые включают потерю сосудистого тонуса вследствие паралича нервно-мышечного аппарата сосудов; снижение эластичности сосудистой стенки; набухание эндотелия и повышение его адгезивности, в результате чего просвет сосудов сужается, создаются условия для прилипания лейкоцитов к эндотелию; в) тканевые изменения, состоящие в сдавлении венул и лимфатических сосудов отечной, инфильтрированной тканью; снижении упругости соединительной ткани. Многие из перечисленных факторов являются и причинами, и одновременно следствиями развивающейся венозной гиперемии.
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.
11. Медиаторы воспаления, классификация, механизмы действия. Под медиаторами (посредниками) воспаления понимают биологически активные вещества, реализующие возникновение и поддержку различных воспалительных явлений, например повышение сосудистой проницаемости, эмиграцию и т.д.
Эффект медиатора может быть 1) добавочным (аддитивным), 2) потенцирующим (синергистическим) 3) ослабляющим (антагонистическим)
Классификация по происхождению: 1. Гуморальные (образуются в жидких средах) являются предсуществующими, т.е. имеются в виде предшественников до активации последних; к ним относятся производные комплемента, кинины и факторы свертывающей системы крови. 2. Клеточные 1) предсуществующие (депонированы в клетках в неактивном состоянии): вазоактивные амины, лизосомальные ферменты, нейропептиды 2) вновь образующиеся (продуцируются клеткам при стимуляции) - эйкозаноиды, цитокины, лимфокины, активные метаболиты кислорода
12. Экссудация. Механизмы развития воспалительного отека.
Экссудация - выпотевание белоксодержащей жидкой части крови через сосудистую стенку в воспаленную ткань. Применяется только по отношению к воспалению!
Механизм экссудации включает 3 основных фактора: 1) Повышение проницаемости сосудов (венул и капилляров) в результате воздействия медиаторов воспаления и в ряде случаев самого воспалительного агента - ведущий фактов, имеет 2 фазы: а) Немедленная фаза возникает вслед за действием воспалительного агента, достигает максимума на протяжении нескольких минут и завершается через 15-30 мин, когда проницаемость может возвращаться к норме (если флогоген не повреждает сосуды). В результате взаимодействия медиаторов со специфическими рецепторами на мембранах эндотелиальных клеток происходит сокращение актиновых и миозиновых микрофиламентов цитоплазмы клеток, и эндотелиоциты округляются; две соседние клетки отодвигаются друг от друга, и между ними появляется межэндотелиальная щель, через которую осуществляется экссудация. б) Замедленная фаза развивается постепенно, достигает максимума через 4-6 ч и длится иногда до 100 ч в зависимости от вида и интенсивности воспаления. Следовательно, экссудативная фаза воспаления начинается немедленно после воздействия флогогена и продолжается более 4 суток. Стойкое увеличение проницаемости сосудов в замедленной фазе связано с повреждением сосудистой стенки венул и капилляров лейкоцитарными факторами - лизосомальными ферментами и активными метаболитами кислорода.
2) Увеличение кровяного (фильтрационного) давления в сосудах очага воспаления вследствие гиперемии;
3) Возрастание осмотического и онкотического давления в воспаленной ткани в результате альтерации и начавшейся экссудации и, возможно, снижение онкотического давления крови из-за потери белков при обильной экссудации. По отношению к сосудистой проницаемости медиаторы воспаления делятся на: 1) прямодействующие, влияющие непосредственно на эндотелиальные клетки и вызывающие их контракцию, - гистамин, серотонин, брадикинин, С5а, С3а, LTC4 и LTD4; 2) нейтрофилзависимые, эффект которых опосредуется лейкоцитарными факторами. Такие медиаторы не способны повышать проницаемость сосудов у лейкопенических животных. Это компонент комплемента С5а des Arg, LTB4, интерлейкины, в частности IL- 1, отчасти фактор, активирующий тромбоциты.
Выход жидкой части крови из сосуда и задержка ее в ткани объясняется: 1)повышенной проницаемостью сосудов, 2) увеличенным фильтрационным давлением крови, 3) повышенным осмотическим и онкотическим давлением ткани, 4) фильтрацией и диффузией через микропоры в самих эндотелиальных клетках (трансцеллюлярные каналы) пассивным путем; активным путем - с помощью так называемого микровезикулярного транспорта, который заключается в микропиноцитозе эндотелиальными клетками плазмы крови, ее транспорте в виде микропузырьков (микровезикул) по направлению к базальной мембране и последующем выбросе (экструзии) в ткань.
Виды экссудатов:
1)Серозный экссудат характеризуется умеренным содержанием белка (3-5%), в основном мелкодисперсного (альбумин), и небольшим количеством полиморфно-ядерных лейкоцитов, вследствие чего имеет невысокую удельную плотность (1015-1020) и является прозрачным. По составу наиболее близок к транссудату. Характерен для воспаления серозных оболочек (серозный перитонит, плеврит, перикардит, артрит и др.), реже встречается при воспалении в паренхиматозных органах. Чаще всего серозный экссудат наблюдается при ожоговом, вирусном, аллергическом воспалении.
2)Фибринозный экссудат - высокое содержание фибриногена, что является результатом значительного повышения проницаемости сосудов. При контакте с поврежденными тканями фибриноген превращается в фибрин и выпадает в виде ворсинчатых масс (на серозных оболочках) или пленки (на слизистых), вследствие чего экссудат уплотняется. Если фибринозная пленка расположена рыхло, поверхностно, легко отделяется без нарушения целостности слизистой, такое воспаление называется крупозным. Оно наблюдается в желудке, кишечнике, трахее, бронхах. В том случае, когда пленка плотно спаяна с подлежащей тканью и ее удаление обнажает язвенную поверхность, речь идет о дифтеритическом воспалении. Оно характерно для миндалин, полости рта, пищевода. Фибринозный экссудат может формироваться при дифтерии, дизентерии, туберкулезе.
3)Гнойный экссудат - наличие большого количества полиморфно-ядерных лейкоцитов, главным образом погибших и разрушенных (гнойные тельца), ферментов, продуктов аутолиза тканей, альбуминов, глобулинов, нитей фибрина, нуклеиновых кислот, обусловливающих высокую вязкость гноя. является достаточно мутным, с зеленоватым оттенком. Он характерен для воспалительных процессов, вызванных кокковой инфекцией, патогенными грибками или химическими флогогенами, такими как скипидар, отравляющие вещества.
4)Гнилостный (ихорозный) экссудат отличается наличием продуктов гнилостного разложения тканей, имеет грязнозеленую окраску и дурной запах. Образуется в случае присоединения патогенных анаэробов.
5)Геморрагический экссудат характеризуется большим содержанием эритроцитов, розовый или красный цвет. Характерен для туберкулезных поражений (туберкулезный плеврит), чумы, сибирской язвы, черной оспы, токсического гриппа, аллергического воспаления, т.е. для воздействия высоковирулентных агентов, бурно протекающего воспаления, сопровождающегося значительным повышением проницаемости и даже разрушением сосудов. Геморрагический характер может принять любой вид воспаления - серозный, фибринозный, гнойный.
6)Смешанные экссудаты наблюдаются при воспалении, протекающем на фоне ослабленных защитных сил организма и присоединения вследствие этого вторичной инфекции. Различают серозно-фибринозный, серозно-гнойный, серозно-геморрагический, гнойно-фибринозный экссудаты.
Биологическое значение экссудации + Она выполняет защитную роль: обеспечивает поставку в ткань плазменных медиаторов - активных компонентов комплемента, кининов, факторов свертывающей системы, ферментов плазмы, биологически активных веществ, высвобождаемых активированными клетками крови. Совместно с тканевыми медиаторами они участвуют в умерщвлении и лизисе микроорганизмов, привлечении лейкоцитов крови, опсонизации патогенного агента, стимуляции фагоцитоза, раневом очищении, репаративных явлениях. + С экссудатом из тока крови в очаг выходят продукты обмена, токсины, т.е. очаг воспаления выполняет дренажную элиминативную функцию. + Вследствие свертывания лимфы в очаге, выпадения фибрина, усугубления венозного застоя и тромбирования венозных и лимфатических сосудов экссудат участвует в задержке в очаге микробов, токсинов, продуктов обмена.
- Поступление экссудата в полости тела с развитием плеврита, перикардита, перитонита; сдавлению близлежащих органов; гноеобразованию с развитием абсцесса, эмпиемы, флегмоны, пиемии. Образование спаек может вызвать смещение и нарушение функций органов.
13. Механизмы и биологическое значение эмиграции лейкоцитов.
Эмиграция – процесс выхода лейкоцитов из просветов сосудов в ткани в очаг воспаления.
Первыми (в течение 4-6 час) выходят гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы).
Вторыми (через 5-12 час) – моноциты.
Третьими (через 12-24 час) – лимфоциты.
Гранулоциты и моноциты эмигрируют межэндотелиально, лимфоциты – трансцеллюлярно (через эндотелиоциты путем пиноцитоза)
Механизм.
В процессе эмиграции лейкоцитов выделяют следующие стадии:
1) краевое стояние (особенно в сосудах, прилегающих к зоне повреждения);
2) адгезия (прилипание лейкоцитов к внутренней поверхности эндотелиоцитов): сначала адгезия слабая (отмечают rolling – ролинг – прокатывание лейкоцитов по поверхности эндотелиоцитов), затем прочная (лейкоцит не движется);
3) проникновение лейкоцита через стенку микрососуда;
4) направленное движение лейкоцитов в сторону очага воспаления.
Развитию первых двух стадий эмиграции лейкоцитов способствует образование на внутренней поверхности эндотелиоцитов бахромчатых образований в виде хлопьевидных нитей, сгущение и повышение вязкости крови, снижение кровотока в микрососудах, образование и активизация молекул адгезии, селектинов, интегринов и других ФАВ.
Развитие третьей стадии эмиграции лейкоцитов, совершающейся за 3-6 мин, происходит под влиянием следующих хемоаттрактантов:
1) фактора комплемента С3а, особенно С5а;
2) фактора IV тромбоцитов;
3) метаболитов арахидоновой кислоты;
4) интерферонов и интерлейкинов;
5) интегринов и их взаимодействием с молекулами адгезии;
6) гидролитических ферментов, выделяемых лейкоцитами (коллагеназы, эластазы, гиалуронидазы и др.);
7) острой фазы воспаления;
8) различных иммуноглобулинов и др.
Развитие четвертой стадии эмиграции лейкоцитов (микрофагов, макрофагов, лимфоцитов) в очаг повреждения клеточнотканевых структур обеспечивается активным (с затратой энергии) амебоидным движением лейкоцитов. Эмиграция лейкоцитов в эту стадию осуществляется благодаря переходу гиалоплазмы лейкоцитов из состояния геля в золь, снижению поверхностного натяжения цитолеммы «головного» полюса клеток и сокращению актомиозина «хвостового» полюса лейкоцитов.
Хемоаттрактанты [греч. chemeia — химия и лат. attractio — стягивание] — химические вещества, которые после соединения со специальными рецепторами лейкоцитов и мононуклеаров вызывают их передвижение по градиенту концентрации.
Процесс эмиграции осуществляется с участием следующих хемоаттрактантов:
1) водородных ионов, избыточно образующихся в поврежденных клеточно-тканевых структурах и формирующих нарастающий ацидоз;
2) продуктов распада клеточно-тканевых структур (усиленно образующихся в результате активизации процессов гидролиза, особенно протеолиза);
3) продуктов жизнедеятельности, особенно распада лейкоцитов (гидролаз, катионных белков и др.); 4) продуктов жизнедеятельности, особенно распада микроорганизмов;
5) продуктов взаимодействия антигенов с антителами;
6) факторов комплемента (С3а, С5а);
7) адениннуклеотидов (главным образом АТФ);
8) гликогена;
9) жирных кислот и др.
Следует отметить, что сдвиг рН в тканях в щелочную сторону (алкалоз), а также гепарин снижают эмиграцию лейкоцитов.
Значение эмиграции лейкоцитов
1) увеличению в очаге воспаления количества питательных веществ (фрагментов нуклеиновых кислот, углеводов, липидов), регуляторных ФАВ-Физиологически активное вещество (особенно медиаторов воспаления), бактериостатических и бактерицидных веществ (лизоцима, протеаз, Н + и др.);
2) захватыванию, поглощению и перевариванию (а значит, разрушению) микроорганизмов, токсинов, продуктов распада тканей путем фагоцитоза;
3) ограничению очага воспаления, предупреждению генерализации инфицирования и интоксикации макроорганизма (формирования лейкоцитарного барьера; затруднения кровотока и лимфооттока; активации как клеточных, так и гуморальных реакций иммунитета (в частности, фагоцитоза, образования фаголизосом, лизоцима, β-лизинов, гидролаз, иммунных антител и т.д.); ускорения заживления поврежденных участков тканей; выделения трефонов (состоящих из фрагментов РНК и ДНК); выделения активаторов фибробластов, лейкоцитов (гранулоцитов, моноцитов, лимфоцитов, тромбоцитов, эндотелиоцитов); трансформации антигенных структур (процессинг); передачи информации об антигенах (АГ) клеткам иммунной системы (главным образом презентация лимфоцитам))
14. Учение И.И. Мечникова о фагоцитозе.
Фагоцитоз – жизненно важная местная реакция организма, сформированная в процессе эволюции и осуществляемая с помощью макро- и микрофагов.
Фагоциты, взаимодействуя с бактериями, активируются, их мембрана становится «липкой», так как количество различных рецепторов на ней резко увеличивается, как увеличивается и «ощупывающая» подвижность цитоплазмы этих клеток. Одновременно в цитоплазме накапливаются пероксисомы и гранулы, наполненные мощными протеазами. Когда такая клетка встречается с микроорганизмом, бактерия «прилипает» к поверхности фагоцита, обволакивается его псевдоподиями и оказывается внутри клетки, где и разрушается. Макрофаги начинают выделять в среду фактор некроза опухолей (TNF), интерферон γ (IFN-γ) и IL-8, который играет в воспалении особую роль - он вызывает появление в эндотелиоцитах рецепторов, реагирующих с моноцитами и нейтрофилами с высоким сродством, так что эти клетки останавливаются в капиллярах, расположенных в районе воспаления. IL-8 наиболее эффективен в создании градиента для хемотаксиса фагоцитирующих клеток. Фагоциты имеют рецепторы к IL-8, которые «чувствуют» разницу в его концентрации со стороны, обращенной к его источнику, и с противоположной стороны, и направляют свое движение по оси максимального отличия.
Таким образом, фагоцитирующие клетки накапливаются в очаге воспаления, активно поглощают и разрушают (внутриклеточно) бактерии и обломки клеток и выделяют ферменты, разрушающие межклеточное вещество соединительной ткани
15. Стадии развития фагоцитоза.
В процессе фагоцитоза И.И. Мечников выделил четыре стадии:
первая стадия – приближение фагоцита к объекту фагоцитоза (антигену);
вторая стадия – прилипание (адгезия) фагоцита к чужеродному объекту (после распознавания последнего);
третья стадия – поглощение чужеродного объекта фагоцитом (с помощью образовавшейся фаголизосомы и при участии протеинкиназы С и ионов Са+2);
четвертая стадия – внутриклеточное переваривание чужеродного объекта (с полным или неполным разрушением последнего с помощью кислородзависимой и кислороднезависимой цитотоксичности фагоцитов)
В кислородзависимой цитотоксичности фагоцитов по отношению к объектам фагоцитоза принимают участие образующиеся анион супероксида (О2 – ), синглетный кислород (1О2), гидроксильный радикал (ОН– ), пероксид водорода (Н2О2), ион НСlО – . В то же время сам фагоцит ими не повреждается в результате защиты образующимися и поступающими ферментными и неферментными антиоксидантами.
В кислороднезависимой цитотоксичности фагоцитов участвуют лизоцим, лактоферрин, катионные белки, катепсины, протеиназы (эластаза, коллагеназа и др.), дефензины и др.
Развитие той или иной стадии фагоцитоза обусловлено действием на фагоциты различных (перечисленных выше) хемоаттрактантов, опсонинов (фрагментов антител, главным образом Ig G и Ig M, компонентов системы комплемента и лектинов, связывающихся с клеточной мембраной микроорганизма и существенно повышающих эффективность фагоцитоза), а также рецепторов на поверхности лейкоцитов (фагоцитов).
16. Пролиферативные процессы в очаге воспаления. Механизмы развития. Под воспалительной пролиферацией понимают размножение местных клеточных элементов в очаге воспаления. Является завершающим процессом воспаления. Первоначально выражена на периферии очага. Пролиферация – процесс новообразования клеток посредством их размножения (деления), основу которой в очаге воспаления составляет репаративная регенерация – процесс восстановления поврежденных клеточно-тканевых структур (замещения поврежденных структур новыми).
Пролиферация возникает с самого начала воспаления (вскоре после альтерации), далее нарастает, а после достижения максимума (через 1-3 нед) снижается. Важнейшим условием прогрессирования пролиферации является эффективность очищения очага воспаления от вредного агента, продуктов альтерации тканей, погибших лейкоцитов (раневое очищение). 1) Образование нейтрофильного и моноцитарного барьеров вокруг очага воспаления 2) Раневое очищение очага воспаления макрофагами путем фагоцитоза 3) Выход из сосудов фибриногена, активация его в фибрина и создание каркасной сетки для адгезии фибробластов 4) Размножение фибробластов из камбиальных клеток и адгезия их на сетке 5) Синтез фибробластами ГАГ, коллагена и эластина Размножение и пролиферация фибробластов регулируется: 1. Макрофаги выделяют: 1) фактор роста фибробластов 2) сосудисто-эндотелиальный фактор роста (неоангиогенез) 3) IL-1(привлекают фибробласты в очаг воспаления) 4) фактор стволовой клетки (активация размножения) 5) фибронектин (адгезия фибробластов на фибрине) 2. Сегментоядерные нейтрофилы: 1) Кейлоны (замедляю клеточное деление) 2) Трефоны (усиливают клеточное деление) 3. Лимфоциты 1) лимфокинины (регуляция активности фибробластов)
Активность пролиферации зависит от вида флогогенного фактора, площади и глубины повреждения, структурных, метаболических и функциональных особенностей поврежденных структур, своевременности и правильности выбранного метода лечения.
При незначительных по площади (до 1 см) и глубине (0,1-0,2 мм) повреждениях кожи и слизистых оболочек происходит полная ликвидация дефекта и восстановление нормального эпителиального слоя. При несколько больших по площади и глубине повреждениях заживление осуществляется под струпом (сухой корочкой) либо первичным натяжением с образованием нежного соединительнотканного рубчика, либо вторичным натяжением с образованием плотного соединительнотканного рубца.
1. Увеличение количества соединительной ткани, особенно фибробластов, а также коллагеновых, ретикулярных и эластических волокон начинается уже через 6-24 час с момента альтерации и далее прогрессивно нарастает. 2. Через 2-3 сут происходит новообразование кровеносных капилляров, в ране появляется грануляционная ткань. 3. После 5-7-х сут васкуляризация быстро прогрессирует, происходит отторжение некротических масс. Фибробласты активно синтезируют коллаген. Рана очищается. 4. Через 9-15 сут грануляционная ткань, состоящая из шести слоев (лейкоцитарно-некротического, сосудистых петель, вертикальных сосудов, созревающего слоя, горизонтально расположенных фибробластов, фиброзного слоя), быстро разрастается и созревает. Часть грануляций эпителизируется (завершается полной эпителизацией), а часть превращается в плотный рубец (завершается рубцеванием поврежденной ткани).
Пролиферация сменяется регенерацией (не входит в комплекс собственно воспалительных явлений, но следует им и трудно от них отделима). Она состоит в разрастании соединительной ткани, новообразовании кровеносных сосудов, в размножении специфических элементов ткани. При незначительном повреждении ткани происходит относительно полная ее регенерация.
17. Биологическая сущность воспаления и его влияние на организм. Воспаление, будучи патологическим процессом, имеет двоякое биологическое значение. Сущность воспаления состоит в фагоцитарной активности организма.
Защитно-компенсаторно-приспособительное значение - активизация борьбы организма с флогогенным агентом и последствиями его отрицательного действия на структурные, метаболические и физиологические процессы. 1) временная локальная активизация процессов метаболизма, оказывающих губительное действие на микроорганизмы; 2) ослабление кровотока и лимфооттока, блокирование в очаге воспаления в результате первичной и вторичной альтерации токсических продуктов, а также снижение афферентных влияний от него, что ограничивает генерализацию и обеспечивает локализацию воспалительного процесса; 3) активизация лизосомальных ферментов, резко усиливающих процессы протеолиза, липолиза, гликолиза; 4) отторжение омертвевших тканей со струпом или гноем; 5) формирование сначала лейкоцитарного, а позже грануляционного вала, отграничивающего омертвевшие клеточно-тканевые структуры и не дающего распространяться по организму микроорганизмам, продуктам нарушенного метаболизма и распада различных клеток; 6) активизация клеточного и гуморального иммунитета, в том числе усиление образования и активности макро- и микрофагов, антимикробных антител, β-лизинов, системы комплемента, лизоцима и др.; 7) ускорение пролиферативных процессов, обеспечивающих либо полное, либо частичное заживление вовлеченных в воспалительный процесс тканей.
Патологическое значение воспаления заключается как в прямом повреждающем действии различных флогогенных и патогенетических факторов на структурные, метаболические и физиологические процессы, так и в ослаблении защитно-компенсаторно-приспособительных реакций и механизмов, развивающихся на разных уровнях организации организма, среди которых наибольшее значение имеют: 1) усиление вторичной альтерации, дистрофических, паранекротических, некробиотических и некротических процессов; 2) избыточные расстройства микроциркуляции; 3) чрезмерная экссудация; 4) генерализация продуктов распада клеточно-тканевых структур, продуктов неполного метаболизма, токсинов и микроорганизмов; 5) торможение эмиграции лейкоцитов, фагоцитоза, синтеза защитных антител, ферментов, ФАВ; 6) угнетение процессов репаративной регенерации или формирование и усиление патологической регенерации; 7) замещение подвергшихся повреждению специализированных (эпителиальных, в том числе железистых, мышечных, нервных) структур на фиброзную ткань, что приводит к нарушению характерного для этих тканей строения, метаболизма и функций; 8) возникновение и усиление интоксикации организма.
18. Основные принципы патогенетической терапии воспаления.
2. Патогенетическая терапия заключается в блокировании или разрыве основного, ведущих и второстепенных звеньев патогенеза воспаления, осуществляемых следующими способами: 1) ослабление избыточных процессов альтерации и экссудации посредством использования способов и средств, уменьшающих расстройства регионарного кровообращения (особенно микро- циркуляции) и метаболизма; 2) ускорение очищения очага воспаления от погибших клеточно- тканевых структур, микроорганизмов и токсинов посредством использования либо хирургических, либо средств гидролиза; 3) снижение гипоксии и ее негативных последствий, для чего используют антигипоксанты различного строения и механизма действия или средства, улучшающие насыщение тканей кислородом; 4) уменьшение гипоксемии посредством восстановления местного кровообращения и улучшения насыщения гемоглобина кисло- родом; 5) торможение синтеза и действия медиаторов воспаления первого порядка (гистамина, серотонина, кининов и др.); 6) снижение образования и действия свободных радикалов и пере- кисей с помощью неферментных и ферментных антиоксидантов. Препараты: 1) Антигистаминные (блокируют рецепторы воспаления) 2) Антиоксиданты (витамины С и Е) 3) Антигипоксанты (витамин С) 4) Нестероидные противовоспалительные (блокируют цитокины) 5) Стероидные противовоспалительные – глюкокортикоиды 6) Фосфолипаза А2 (расщепление фосфолипидов мембран микробов с образованием арахидоновой кислоты) 7) Антиагрегантные препараты ???
19. Аллергия. Определение понятия, этиология. Аллергия - это типовой иммунопатологический процесс, развивающийся при контакте с антигеном (гаптеном) и сопровождающийся повреждением структуры и функции собственных клеток, тканей и органов. Вещества, вызывающие аллергию, называют аллергенами.
Основу аллергии составляет сенсибилизация (или иммунизация) - процесс приобретения организмом повышенной чувствительности к тому или иному аллергену (процесс выработки аллергенспецифических антител или лимфоцитов) 1) пассивная – развивается при введении готовых антител или лимфоидных клеток от активно сенсибилизированного донора 2) активная – при поступлении аллергена в организм с образованием антител и иммунокомпетентных лимфоцитов при активации его собственной иммунной системы.
Аллергия - это качественно измененная (патологическая) форма иммунологической реактивности организма. При этом аллергия и иммунитет имеют общие свойства: 1. Аллергия, как и иммунитет, является формой видовой реактивности, которая способствует сохранению вида, хотя для отдельного индивида она имеет не только положительное, но и отрицательное значение, поскольку может вызвать развитие заболевания или гибель. 2. Аллергия, так же как иммунитет, носит защитный характер. Суть этой защиты - локализация, инактивация и элиминация антигена (аллергена). 3. В основе аллергии лежат иммунные механизмы развития - реакция «антиген-антитело» (АГ+АТ) или «антигенсенсибилизированный лимфоцит» («АГ+ сенсибилизированный лимфоцит»).
Этиология Аллергены (макромолекулы) могут быть антигенами с многочисленными антигенными детерминантами и биологически активными веществами, представляющими смесь антигенов (пыльца трав, частицы эпидермиса). По химической структуре являются белками, белково- полисахаридными комплексами (сывороточные, тканевые, бактериальные аллергены), могут быть полисахаридами или соединениями полисахаридов с липоидами (аллерген домашней пыли, бактериальные аллергены). Гаптен – неполноценный аллерген, попадая в организм соединяется с белками крови или тканей и превращается в полноценный аллерген.
По происхождению аллергены 1) Эндоаллергены - это собственные белки организма а) естественные (врожденные, первичные) - антигены тканей, в норме изолированных от воздействия иммунной системы: хрусталика глаза, нервной ткани, коллоида щитовидной железы, мужских и женских половых желез (они в процессе онтогенеза формировались после иммунной системы). Они могут оказаться в контакте с иммунной системой при повреждении барьерных тканей. б) приобретенные (вторичные) - образуются из собственных нормальных белков организма, приобретающих свойства чужеродности в результате повреждения их структуры различными факторами. 2) Экзоаллергены - это аллергены, проникающие в организм из окружающей среды. а) инфекционные - микроорганизмы (вирусы, бактерии, грибки, паразиты) и продукты их жизнедеятельности. б) неинфекционные - бытовые, химические, лекарственные, эпидермальные (домашняя пыль), пыльцевые и пищевые (животного и растительного происхождения).
В зависимости от пути проникновения в организм экзоаллергены: • респираторные (пыльца, пыль, аэрозоли и т.д.); • алиментарные (пищевые аллергены); • контактные (низкомолекулярные вещества, способные проникать в организм через кожу и слизистые оболочки - медикаментозные мази, косметические кремы, красители, смолы и др.); • парентеральные (лекарственные препараты и яды насекомых - пчел, комаров и др.); • трансплацентарные (некоторые антибиотики, белковые препараты и др.).
Этиологические факторы, приводящие к развитию аллергии:
1. Инфекционные агенты, из которых наиболее активны грибковые аллергены, менее активны - бактериальные, вирусные, паразитарные аллергены. Следует подчеркнуть, что структурные элементы бактерий очень часто могут действовать как адъюванты - вещества, усиливающие иммунный ответ при введении с антигеном или гаптеном (например, при вакцинации), сенсибилизируя организм. При этом инфекция, вызывая воспаление, приводит к повышению проницаемости слизистых оболочек и кожи, что, в свою очередь, способствует проникновению в организм других аллергенов и развитию полисенсибилизации.
2. Пыльца растений. (1-5%) Поллинозы (сезонный ринит, риноконъюнктивит) - аллергические заболевания, вызываемые пыльцой растений. На сенсибилизацию населения к пыльце в значительной мере влияют региональные особенности: распространенность тех или иных растений, степень агрессивности (аллергенности) пыльцы этих растений.
3. Домашняя пыль. (4-15%) Состав домашней пыли: остатки органических веществ (шерсть, шелк, перхоть, перья, пыльца растений), отходы пластмасс, синтетических тканей, различные виды грибов, бактерий и др. Главным аллергизирующим фактором являются микроскопические клещи семейства Dermatophagoides, которые и определяют аллергенную активность.
4. Яды кровососущих насекомых. Для Сибири и Дальнего Востока. Аллергия к ядам кровососущих насекомых вызывает тяжелые аллергические реакции в виде генерализованной экссудативной крапивницы, отека Квинке, лихорадки.
5. Химические вещества, металлы. К наиболее распространенным химическим аллергенам относятся скипидар, эпоксидные смолы, красители, лаки и др. Воздействие таких металлов, как хром, никель, кобальт, марганец (электросварка, литейное, горнорудное производство), приводит к развитию аллергических дерматозов, к аллергическим заболеваниям органов дыхания.
6. Лекарственные препараты. это связано с увеличением производства и внедрением в медицинскую практику высокоактивных, длительно действующих (адъювантных) лекарственных препаратов.
20. Принципы классификации аллергических состояний.
Классификация аллергических реакции по времени их развития после контакта организма с аллергеном: (Р. Кук в 1930 г)
гиперчувствительность немедленного (ГНТ) -- менее 20-30 мин
замедленного (ГЗТ) типа – более 6-8 час.
В зависимости от патогенеза: (А.Д. Адо (1963))
Истинные
аллергические реакции возникают при поступлении аллергена, как правило, в сенсибилизированный организм, т.е. в ее развитии лежит иммунный механизм. Включает в себя все 3 стадии развития аллергии (обязательно 1 стадия! С образованием антител или сенсибилизированных лимфоцитов). Если возникла 1 раз, то будет сопровождать пациента всю жизнь.
Ложные (псевдоаллергические).
аллергические реакции возникают при первом контакте с аллергеном без предшествующей сенсибилизации; принципиальное отличие от истинных – отсутствие иммунологической стадии, т.е. в их развитии не принимают участие антитела или сенсибилизированные лимфоциты; высвобождаются те же медиаторы, что и при истинных аллергических реакциях (гистамин, лейкотриены, продукты активации комплемента, калликреинкининовой системы), что объясняет схожесть клинических симптомов, но они действуют на химическое вещество (часто пищевых продуктов). Проявившись в детстве, во взрослом возрасте может пройти.
Классификация типов гиперчувствительности по механизму развития иммунного повреждения: (Philip Gell (Джелл) и Robin Coombs (Кумбс) (1963) (критерии – место нахождения АГ к моменту реакции, место расположения АТ к моменту реакции, участие в реакции комплемента)
I тип – реагиновый и анафилактический (связаны соответственно с иммуноглобулином Ig E и Ig G), антитела фиксированы на поверхности тучных клеток)
II тип – цитотоксический (антигены фиксированы на поверхности тучных клеток)
III тип – иммунокомплексный (тканевое повреждение вызвано комплексами АГ+АТ)
IV тип – клеточно-опосредованный
V тип – антирецепторный
Первый, третий и пятый тип относятся к ГНТ, второй и четвертый – к ГЗТ.
Общие стадии всех аллергических реакций:
1. Иммуногенная Начинается с первой реакции организма с аллергеном (антигеном), заканчивается полной сенсибилизацией и вторым контактом с данным аллергеном. 2. Патохимическая Стадия выделения медиаторов. У каждого типа аллергических реакций свои медиаторы. 3. Патофизиологическая Проявление действия данных медиаторов, клинические проявления аллергии (у каждой свои)
21. Характеристика аллергических реакций 1 типа (по Gell, Cooms).
К ним относятся: Атопическая бронхиальная астма, аллергические риниты, конъюнктивиты, анафилактический шок, аллергическая крапивница, отек Квинке и др Анафилаксия – развивается в ответ на введение АГ белковой природы внутривенно. Нет наследственной предрасположенности – может заболеть любой. Имеется видовая специфичность (у разных видов разный шоковый орган). Про анафилактический шок подробно в 25 вопросе. Атопия – развивается в ответ на введение АГ любой природы алиментарно, контактно, ингаляционно. Наследуется (атопическая бронхиальная астма, дерматит, конъюктивит, ринит). Нет видовой специфичности, шоковые органы индивидуальны. При их развитии формируются специфичные гомоцитотропные антитела (тропны к 1 клетке – тучной клетке). Образовавшиеся АТ оседают на тучных клетках в большом количестве. После второго контакта с АГ происходит реакция. Комплемент не участвует! Медиаторы реакции 1 типа: гистамин, гепарин, фактор хемотаксиса нейтрофилов (ИЛ-8), ИЛ-5 (хемотаксиса эозинофилов); лейкотриены B4, C4, D4, фактор активации тромбоцитов; бадикинин и лейкокинин, серотонин, лизосомальные ферменты гранулоцитов. Основные проявления действия гистамина: реакция эндотелия сосудов, бронхов и нервной системы.