Патофизиология воспаления

ткани и направленный на ограничение, нейтрализацию и элиминацию флогогенного агента

и восстановление поврежденных тканей.

Воспаление состоит из трех основных компонентов:
альтерация,
сосудистая реакция с экссудацией и эммиграцией,
пролиферация.

(гематомы, камни).
Биологические
(инфекционные агенты);
Физические
(травма, высокая
и низкая температура,
ионизирующее излучение

и др. );
Химические
(кислоты, основания, яды).

механизмы
Барьеры:
кожа и слизистые
Фагоцитоз
Нарушение
всех видов защиты
Специфические защитные механизмы
Повреждение, болезнь
Воспаление
Иммунные реакции:
клеточные

и гуморальные

общие факторы и защитные приспособления организма
Защитные барьеры
Первый защитный барьер
непроницаемость

здоровой кожи и слизистых оболочек (ЖКТ, дыхательных путей, половых органов)
непроницаемость гистогематологических барьеров
наличие бактерицидных веществ в биологических жидкостях (слюне, слезе, крови, спинномозговой жидкости) и др.
секреты сальных и потовых желез обладают бактерицидным действием по отношению ко многим инфекциям

это воспалительная реакция на месте внедрения микроорганизма.
Ведущая роль в этом

процессе принадлежит фагоцитозу (фактор клеточного иммунитета)
Фагоцитоз – представляет собой поглощение и ферментативное переваривание макро- и микрофагами микробов или других частиц, в результате чего происходит освобождение организма от вредных чужеродных веществ
Фагоциты – самые большие клетки организма человека, они выполняют важную функцию неспецифической защиты. Защищает организм от любых проникновений в его внутреннюю среду. И в этом его, фагоцита, предназначенье.
Реакция фагоцита протекает в три стадии:
Движение к цели
Обволакивание инородного тела
Поглощение и переваривание (внутриклеточное переваривание)

далее. Это лимфатические узлы и кровь (факторы гуморального иммунитета).
Каждый из

этих факторов трех барьеров и приспособлений направлен против всех микробов.
Неспецифические защитные факторы обезвреживают даже те вещества, с которыми ранее организм не встречался

костном мозге
Специфические антитела вырабатываются организмом в ответ на искусственное введение

антигена или в результате естественной встречи с микроорганизмом (инфекционная болезнь)
Антигены – вещества, несущие признак чужеродности (бактерии, белки, вирусы, токсины, клеточные элементы)
Антигены – это сами возбудители или продукты их жизнедеятельности (эндотоксины) и продукты распада бактерий (экзотоксины)
Антитела – это белки, способные вступать в связь с антигенами и нейтрализовать их. Они строго специфичны, т.е. действуют только против тех микроорганизмов или токсинов, в ответ на введение которых они выработались.

реактивности
Организма:
Альтеративное
(паренхима органа, феномен Артюса)
Экссудативно-инфильтративное
серозное
фибринозное
гнойное
гнилостное
геморрагическое
смешанное
Пролиферативное
(продуктивное)
Острое
(экссудативно-инфильтративное)
Подострое

Хроническое
(пролиферативное)

Нормергическое

Гипергическое

Гиперергическое

содержанием кислорода, увеличение количества функционирующих капилляров;

Припухлость (tumor) – артериальная и

венозная гиперемия, эксудация, эмиграция лейкоцитов;

Жар (calor) - усиление обмена веществ на ранних стадиях воспаления, приток крови с более высокой температурой (особенно при воспалении кожи и слизистых, усилением теплоотдачи за счет гиперемии).

Происхождение клинических признаков воспаления

(особенно кининами и простагландинами, изменением pH, осмотического давления, дизионией, механическим

раздражением рецепторов в результате припухлости в очаге воспаления).

Нарушение функции (functio laesa). При воспалении отмечены повреждение клеток, нарушение обмена веществ, кровообращения, накопление медиаторов воспаления, изменения электролитного баланса, pH, осмотического и онкотического давления, процессы пролиферации. В этих условиях осуществление функции компонентами функционального элемента, а следовательно, и органа невозможно.

Происхождение клинических признаков воспаления

агента. Выраженность при прочих равных условиях (реактивность организма, локализация) зависит

от свойств флогогена.

Вторичная. Не зависит от воспалительного агента. 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. Определенную роль в альтерации может играть также литический комплекс С5b-С9, образующийся при активации комплемента плазмы и тканевой жидкости.
Нарушение местного кровообращения
Действие биологически активных веществ (протеолитические ферменты, активные формы кислорода и др.)
Иммунные механизмы
Изменение рН и осмолярности тканей
Ацидоз

клеток и тканей, вовлеченных в воспалительный процесс

в плазму крови и/или межклеточную жидкость в неактивном состоянии;
Активируются

в очаге воспаления.
Cистема комплемента, кинины, факторы ССКр (основные – XII, ВМК, калликреин, IX)
и фибринолиза

«Клеточные»

Предсуществующие
(депонированные
в клетках в неактивном
состоянии)

Вновьобразованные
(продуцируемые
клетками при стимуляции)

Биогенные амины
2. Нейропептиды
3. Лизосомальные ф-ры

Эйкозаноиды
Цитокины
Лимфокины
АФК

Виды медиаторов воспаления:

Источник: тучные клетки, нейтрофильные и базофильные гранулоциты, тромбоциты и ряд других клеток в очаге воспаления.

серотонин)
Норма 5 секунд

60 секунд

Дегрануляция тучных клеток

♦ Гистамин, воздействуя на Н2-рецепторы клеток-мишеней, вызывает дилатацию сосудов микроциркуляторного русла и повышает проницаемость венул, что способствует экссудации. Взаимодействуя с H1-рецепторами, гистамин обусловливает: ощущения боли, жжения, зуда, напряжения.

♦ Серотонин также повышает сосудистую проницаемость и активирует сокращение ГМК венул (что способствует развитию венозной гиперемии), приводит к формированию чувства боли, стимулирует тромбообразование.

нейропептидов при воспалении наиболее значимую роль выполняет вещество P.
♦ Цитокины (факторы

роста, интерлейкины , фактор некроза опухоли, колониестимулирующие факторы, интерфероны и хемокины) -  регулируют пролиферативную активность, дифференцировку и фенотип клеток-мишеней.
♦ Лейкокины - общее название для различных БАВ, образуемых лейкоцитами, но не относящихся к иммуноглобулинам и цитокинам. К группе лейкокинов относятся белки острой фазы, катионные белки, а также фибронектин.
♦ Ферменты. В очаге воспаления обнаруживаются ферменты всех основных групп. Их основным источником являются нейтрофилы и другие фагоциты. В начале воспаления ферменты вызывают разрыхление соединительнотканных муфт вокруг сосудов и разрушение межклеточного вещества сосудистых стенок, способствуя вазодилатации и повышению проницаемости сосудов. На поздних стадиях воспаления благодаря ферментам происходит очищение очага воспаления от погибших клеток и тканей, а также реализуются пролиферативные процессы.

Оксид азота 

хемоаттрактантом для лейкоцитов
активирует синтез и высвобождение медиаторов воспаления
вызывает сокращение гладкой мускулатуры
оказывает секретогенное

действие
стимулирует высвобождение пролактина и пищеварительных гормонов

Источник SP: макрофаги, эозинофилы, лимфоциты, дендритные клетки моноциты

кислоты - простагландины, тромбоксаны и лейкотриены. Арахидоновая кислота входит в состав

фосфолипидов клеточных мембран, откуда и освобождается под влиянием фосфолипаз. Дальнейшие превращения этой кислоты происходят либо по циклооксигеназному (с образованием простагландинов и тромбоксанов), либо по липооксигеназному пути (с образованием лейкотриенов).
- Простагландины обладают широким спектром действия, в том числе повреждают стенки сосудов микроциркуляторного русла и повышают их проницаемость, усиливают хемотаксис и способствуют пролиферации фибробластов. Пг снижают порог болевой чувствительности и способствуют развитию лихорадки.
-Тромбоксаны вызывают вазоконстрикцию, способствуют агрегации клеток крови, стимулируют тромбообразование.
- Лейкотриены вызывают спазм ГМК стенок сосудов, бронхиол и кишечника (длительность эффекта лейкотриенов весьма велика), проявляют положительный хемотаксический эффект по отношению к фагоцитам и повышают проницаемость мембран.
♦ Фактор активации тромбоцитов образуется из мембранных фосфолипидов и является наиболее сильным сосудосуживающим веществом.
♦ Липопероксиды - продукты СПОЛ. Они дестабилизируют мембраны лизосом, способствуя высвобождению ферментов из них, и определяют эффективность заключительных этапов фагоцитоза.

«поддержку» клеток и пластических процессов в них в очаге воспаления.

♦ АДФ стимулирует

адгезию, агрегацию и агглютинацию ФЭК вызывает тромбообразование, формирование сладжа, нарушение крово- и лимфотока в сосудах микроциркуляторного русла.

♦ Аденозин, высвобождающийся из клеток, оказывает существенное сосудорасширяющее действие с развитием артериальной гиперемии.

и калликреин.

♦ Брадикинин усиливает сосудистую проницаемость, обусловливает чувство боли, обладает выраженным гипотензивным

действием.

♦ Калликреин вызывает хемотаксис лейкоцитов, активация фактора Хагемана.

Медиаторы системы гемостаза: факторы свертывающей, противосвертывающей и фибринолитической систем. Первично активируется фактор Хагемана. Он инициирует свёртывание белков крови, повышает проницаемость стенок сосудов, усиливает миграцию нейтрофилов и агрегацию тромбоцитов.

Система комплемента состоит из группы специализированных белков плазмы крови, вызывающих лизис бактерий и клеток. Кроме того, некоторые компоненты комплемента, прежде всего C3b и C5b, повышают проницаемость стенок сосудов, усиливают хемотаксическую активность нейтрофилов и макрофагов.

Большое значение имеют гуморальные влияния. Так, образующийся в гепатоцитах один

из видов антитрипсина ингибирует ряд протеаз, участвующих в воспалении, что тормозит образование кининов. Глюкокортикоиды ослабляют сосудистые реакции, стабилизируя мембраны сосудов, уменьшают экссудацию и эмиграцию лейкоцитов, а также ослабляют фагоцитоз. Благодаря наличию антимедиаторов, воспаление прекращается после устранения или инактивации повреждающего агента и репарации повреждённых тканей.

Антимедиаторы воспаления

воспаления возникает под воздействием нейрогуморальной регуляции, преимущественно под влиянием вазоактивных

медиаторов воспаления.

имеет рефлекторный и нейрогуморальный характер. Он обусловлен действием вазоконстрикторов, катехоламинов

и лейкотриенов, выделенных активированными или повреждёнными эндотелиоцитами и тромбоцитами.

аксон-рефлекса, и в результате действия гуморальных вазоактивных медиаторов воспаления. Она

обусловливает местные признаки воспаления (покраснение в зоне повреждения и местный жар, воспаления вследствие активации метаболизма, а также увеличение транссудации из-за повышения гидростатического давления в артериолах и на артериальном участке капилляров.

Артериальная гиперемия

сдавление тонкостенных венозных сосудов экссудатом. Повышение гидростатического давления на венозном

участке капилляра препятствует резорбции жидкости из интерстициального пространства, что приводит к развитию отёка.

Смешанная (артерио-венозная) гиперемия

маргинация лейкоцитов, образование тромбов, ведущие к повышению сопротивления току крови

и, следовательно, замедлению скорости кровотока;
2) внесосудистые факторы – сдавление вен, особенно венозного конца капилляров и лимфатических сосудов экссудатом, уменьшение напряжения периваскулярной соединительной ткани, а также снижение тонуса стенок венул.
С развитием венозной гиперемии изменяется обмен веществ в очаге воспаления: вследствие гипоксии снижается интенсивность окислительных процессов и повышается гликолиз, накапливаются продукты неполного окисления субстратов и развивается ацидоз. Окраска ткани приобретает цианотичный оттенок, характерный для венозной гиперемии.

Венозная гиперемия

из-за краевого стояния лейкоцитов
Тромбоз
Спазм венул (ТхА2, серотонин)
Местное нарушение реологии крови

линейной и объемной скорости кровотока с последующей его остановкой. Одновременно

возникает истинный, или капиллярный стаз. Это происходит из-за нарушений биологических свойств крови, проявляющихся в гемоконцентрации (вследствие экссудации) и гемоагрегации (вследствие снижения отрицательного поверхностного заряда эритроцитов, способствующего взаимодействию клеточных элементов).

Стаз

части крови, содержащей белки плазмы, через сосудистую стенку в соединительную

ткань

онкотического давления

в воспаленной ткани в результате альтерации и начавшейся экссудации

Повышение фильтрационного давления и площади фильтрации в сосудах очага воспаления вследствие гиперемии

Повышение проницаемости сосудов (вен и капилляров) под действием медиаторов воспаления

трансцитоза
ангиогенез

пропотевающей плазмы крови, либо секретируется мезотелиальными клетками, выстилающими полости плевры,

перикарда, брюшины. Умеренное содержание белка (3-5%), в основном альбуминов, и лейкоцитов. По составу наиболее близок к транссудату. Наблюдается при ожогах, вирусном и аллергическом воспалении.

Фибринозный. Большое количество белка, особенно фибриногена, переходящего в фибрин. При более тяжелых повреждениях и вследствие значительно увеличенной проницаемости сосудистой стенки большие молекулы, такие как фибриноген, проходят через сосудистый барьер, образующийся фибрин откладывается в межклеточном пространстве.

чумы, сибирской язвы, токсического гриппа и др.
Гнойный. Характеризуется образованием больших

количеств гноя или гнойного экссудата, состоящего из нейтрофилов, некротизированных клеток и отечной жидкости. Содержит альбумины, глобулины, иногда нити фибрина, много лейкоцитов и гнойных телец, гноеродные бактерии и продукты их распада. Характерен для воспаления, вызванного кокками, патогенными грибами или химическими факторами.

(разбавление) вредных веществ – бактериальных токсинов, токсических продуктов распада тканей,

метаболитов
Нейтрализация флогогенов и поврежденных клеток с помощью защитных белков – иммуноглобулинов (антител), фементов, лейкоцитов

плеврита, перитонита
Сдавление близлежащих органов
Образование гноя с развитием абсцесса, флегмоны, пиемии
Образование

спаек с нарушением функции органа
Усиление воспалительной боли
Сдавление сосудов с нарушением микроциркуляции и развитием венозной гиперемии и стаза
Образование свищей

Ключевое событие патогенеза воспаления, поскольку лейкоциты являются основными эффекторами воспалительного

процесса

(реализуется за счёт процессинга (поглощение и трансформация антигенных структур) и

представления Аг клеткам иммунной системы (передача информации об Аг лимфоцитам)).

через стенку

Направленное движение лейкоцитов в очаге воспаления

к зоне поражения — таксис.
Хемотаксис (греч.taxis – порядок) или

направленное движение лейкоцитов к центру очага повреждения, осуществляется по градиенту хемоаттрактантов (лат. аttraction – притяжение), максимальная концентрация которых возникает в участке наибольшего повреждения тканей.

Факторы хемотаксиса

Экзогенные: эндо- и экзотоксины микроорганизмов и другие продукты их жизнедеятельности (н-р, бактериальные пептиды, имеющие N-формил—метиониловые фрагменты)

Эндогенные:
Компоненты систем плазмы крови: С3 и С5а, калликреин, брадикинин, ТАП, тромбин
Продукты повреждения и метаболизма клеток
Пурины – АТФ, ДНК; ФХН, ФХЭ, ФАТ, метаболиты арахидоновой кислоты ЛТ В4, ТхА2
Продукты деградации фибрина и коллагена
Другие медиаторы воспаления: катионные белки нейтрофилов, фибронектин, СРБ
Иммунные комплексы, IgE
Хемокины:
ИЛ-8, ИЛ-1, воспалительный протеин-10 (IP-10)
MIP-1,2; МСР-1,2,3,4; эотаксин

по направлению к эпицентру очага воспаления (где накапливаются положительно заряженные

частицы — так называемые электротаксины): Н+, Na+, Ca2+, K+, Mg2+, мицеллы белка и другие органические соединения, повреждённые и погибшие клетки, формирующие положительный заряд — «катод».

флогогенных агентов (микробов, других клеточных и неклеточных частиц).

Фагоцитоз осуществляют

специальные клетки — фагоциты (преимущественно макрофаги и нейтрофилы). В ходе фагоцитоза образуются большие эндоцитозные пузырьки — фагосомы. Фагосомы сливаются с лизосомами и формируют фаголизосомы. Фагоцитоз индуцируют сигналы, воздействующие на рецепторы в плазмолемме фагоцитов (например, AT,опсонизирующие фагоцитируемую частицу).

объекта поглощения и адгезия к нему.
• Поглощение объекта фагоцитом

с образованием фаголизосомы.
• Разрушение объекта фагоцитоза.

антибактериальные вещества
В нейтрофилах образуются токсичные формы кислорода (перекись водорода) и

азота (оксид азота)
В циркуляции находятся в течение 10 часов

место воспаления
Нормальный
нейтрофил
Фагоцитирующий
нейтрофил

фактор хемотаксиса эозинофилов, фактор активации тромбоцитов)

цитокины (ИЛ-3, ИЛ-6, ФНО)

факторы хемотаксиса нейтрофилов, в том числе и эндогенные пирогены
Поддерживают сигнальные

процессы специфического иммунитета

объектов идентифицируется с помощью рецепторов на поверхности лейкоцитов. К таким

объектам относятся микроорганизмы, грибы, паразиты, собственные повреждённые или опухолевые, или вируссодержащие клетки, а также фрагменты клеток.
Опсонизация (иммунный фагоцитоз) — связывание AT с клеточной стенкой микроорганизма с последующим эффективным поглощением образовавшегося комплекса фагоцитом при взаимодействии Fc-фрагмента AT с соответствующим Fc-рецептором (FcR) на мембране фагоцита. Наиболее активные опсонины: Fc-фрагмент IgG, IgM, факторы комплемента C3bi, лектины.
Адгезия фагоцита к объекту фагоцитоза реализуется с участием рецепторов лейкоцита FcyR (при наличии у объекта соответствующего лиганда) и молекул адгезии (при отсутствии лиганда, например, у неклеточных частиц).
Экспрессия на поверхности фагоцита гликопротеинов HLA I и II.

очередь, благодаря электростатическому взаисодействию между микробными телами и фагоцитом.

В процессе

узнавания фагоцитами микробов участвуют опсонины: IgG1, IgG3, IgM, IgA1, IgA2, C3b, α-1 и β-глобулины, СРБ и др.

Антитела IgG и IgM специфически связываются с антигеном, а их Fc-компонент – с Fc-рецептором фагоцита. Фагоциты могут соединяться с объектом фагоцитоза и неспецифически – через гидрофобные связи Ван-дер-Ваальса. Если частица опсонизирована, связывание ее с фагоцитом осуществляется через специфические рецепторы, что активирует ее поглощение.

или респираторный взрыв. Он проявляется выраженным (в 2-5 раз) потреблением

кислорода, активацией окисления глюкозы в пентозо-фосфатном цикле, что ведет к синтезу НАДФ-Н2. Он расходуется для восстановления молекулярного кислорода с образованием АФК, являющихся мощными бактерицидными факторами.

мембраной фагоцита посредством комплекса «опсонин-рецептор».
Сократительные белки способствуют образованию псевдоподий, образуется

фагосома.

образуя фаголизосому.
2 пути киллинга:
Кислород-зависимый. Осуществляется с помощью АФК или миелопероксидазы.
Кислород-независимый

(освобождение из гранул фагоцита в фаголизосому бактерицидных веществ:
- лизоцима
- лактоферрина
- неферментных катионных белков

местных, преимущественно соединительнотканных (редко эпителиальных) элементов, которые в последующем замещают

поврежденный участок ткани.

коллагеновых, эластических волокон, гликозоаминогликанов)
Пролиферация эпителиальных клеток
Неоангиогенез

органа или ткани
Генерализация (сепсис, септический шок)
Переход в хроническое