ВОСПАЛЕНИЕ Определение понятия «воспаление» Воспаление

ВОСПАЛЕНИЕ

Определение понятия «воспаление» Воспаление – это сформировавшаяся в процессе эволюции защитно-приспособи- тельная реакция организма, направленная на локализацию, уничтожение или удаление из организма патогенного агента и характери- зующаяся явлениями альтерации, экссуда- ции и пролиферации.

Соотношение компонентов воспалительной реакции (по: А. Ш. Зайчик, Л. П. Чурилов) экссудация пролиферация повреждающий фактор альтерация 2 1 – первичная альтерация; 2 – вторичная альтерация

Экссудация – это процесс накопления жидкости в тканях воспалительного очага. Экссудативное воспаление подразделяется на следующие виды: 1. Серозное воспаление с жидким экссудатом, содержащим белок и не содержащим форменные элементы крови. 2. Фибринозное воспаление, при котором экссудат содержит зна- чительное количество фибрина, выпадающего в осадок на воспалён- ных тканях в виде нитей и плёнок. 3. Гнойное воспаление: в экссудате содержится большое количество лейкоцитов, в основном, погибших. 4. Геморрагическое воспаление – с экссудатом, содержащим эритро- циты (кровь в экссудате). 5. Ихорозное (гнилостное) воспаление, в процессе которого в экссудате поселяется гнилостная микрофлора. В развитии экссудации важную роль играют изменения сосудистого тонуса при воспалении

Динамика сосудистой реакции при воспалении артериальная гиперемия венозная ишемия нейротонического нейропаралитического гиперемия типа

Фазы повышения проницаемости сосудов при воспалении (по: S. L. Robbins) А Б изменение проницаемости А. Ранняя (транзиторная) фаза. В Б. Немедленная (длитель- ная) фаза. В. Отсроченная фаза. 0 1/2 1 2 3 4 5 6 время (часы)

Гнойное воспаление (по: W. Böcker, H. Denk, Ph. U. Heitz) нейтрофильный гранулоцит макрофаг микробы гной флегмона некротический фибринозная нейтрофильный пиогенная гранулоцит мембрана абсцесса фибрин мышечное волокно полость мезотелия абсцесс эмпиема

Фагоцитоз – это процесс поглощения и перевари- вания клеткой различных корпускулярных агентов (частиц), которые являются или становятся инородными для всего организма или отдельных его частей. Внутриклеточному захвату и перевариванию могут подвер- гаться не только корпускулярные агенты, но и жидкие. Захват клетками капель жидкости и использование этих жидкостей в процессах внутриклеточного пищеварения носит название пиноцитоза. Явление фагоцитоза было открыто в конце декабря 1882 года И. И. Мечникова, и в дальнейшем, в результате его работ на протяжении четверти века было доказано, что фагоцитоз – это один из основных защитных механизмов воспалительной реакции, поскольку он направлен на уничтожение её причин- ного фактора.

Маргинация, адгезия и миграция (диапедез) лейкоцитов 1 – Р-селектин; 2 – фактор активации тромбоцитов (ФАТ); 3 – Е-селектин; 4 – иммуноглобулиновый комплекс; 5 – хемотаксические цитокины

Краевое стояние лейкоцитов (электронная микрофотография кардиомиоцита) лейкоцит капилляр

Переход лейкоцита через сосудистую стенку (тонированная электронная микрофотография) просвет капилляра лейкоцит псевдоподия лейкоцита

Приближение фагоцита к объекту (электронная микрофотография кардиомиоцита) микроб лейкоцит

Схематическое изображение фагоцита с различными стадиями фагоцитоза бактерий(по: W. Böcker, H. Denk, Ph. U. Heitz) 4 3 Ig. G-Fc-рецептор Ig. G 1. Бактерия. C 3 b-рецептор C 3 b 5 2 – 4. Разные ста- дии адгезии бактерий на поверхности фаго- 2 цита с помощью раз- личных рецепторов и 8 иммуноглобулинов. Ig. M 5. Захват бактерии фагоцитом. 6. Фагосома. 1 7 7. Первичная лизо- сома. 8. Фаголизосома. ФАГОЦИТ 6

Захват объекта двумя фагоцитами (электронная микрофотография кардиомиоцита) лейкоциты капилляр микроб

Переваривание лейкоцитом бактерий (электронная микрофотография) бактерия лейкоцит лизосома пищеварительная вакуоль

Судьба фагоцита и объекта фагоцитоза ГИБЕЛЬ симбиоз фагоцита ФАГОЦИТА и объекта фагоцитоза образование (незавершённый фагоцитоз) макрофагальных гранулом туберкулёзные микобактерии; эпителиоид- бруцеллы; салмонеллы; ные клетки грибки; фагоцит малярийный плазмодий; бактерии лепры (рост и гигантские размножение) клетки Лангханса- Пирогова грануломатоз с эпителиоидно- клеточными грануломами уничтожение объекта фагоцитоза

Биологически активные вещества в очаге воспаления (метаболизм и функция)

Функции клеточных медиаторов воспаления Функция Вазоди- Про- Хемо- Опсо- Боль латаци ница- таксис низа- Медиаторы я емость ция Гистамин + + _ _ + Серотонин + + _ _ _ Эйкозаноиды (производные + + + _ _ арахидоновой кислоты) Лизосомные _ + _ _ _ ферменты

Функции плазменных медиаторов воспаления Функция Вазод Про- Хемо- Опсо- Боль и- ница- такси низа- Медиаторы лата- емлст с ция ь Кинины плазмы + + _ _ + (брадикинин) Фракции комплемента _ + + + _ (3 b, 5 a)

Метаболизм гистамина в очаге воспаления свободный гистамин тучная клетка, базофил повреждение ткани и дегрануляция гистидин тучной клетки N-метилимидазолуксусная N-метилтрансфераза, освобождение кислота; диаминоксидаза лабильного гистамина рибозилимидазолуксусная кислота боль, вазодилатация, повышение сосудисто – тканевой проницаемости

Метаболизм кининовой системы в очаге воспаления повреждение клеток и сосудистого фактор Хагемана эндотелия тромбоз (XII фактор) плазмин фибринолиз активация прекалликреина вазодилатация, повышение прекалликреин проницаемости, боль кининоген брадикинин кининаза продукты распада брадикинина

Метаболизм арахидоновой кислоты в очаге воспаления фосфолипаза А 2 фосфолипиды клеточных мембран арахидоновая кислота липооксигеназа циклооксигеназа ЛЕЙКОТРИЕНЫ ПРОСТАГЛАНДИНЫ ТРОМБОКСАН А 2 (хемотаксис, (вазодилатация, по- (агрегация тромбо- повышение вышение проницае- цитов, вазоконст- проницаемости, мости, торможение рикция) бронхоспазм) агрегации тромбо- цитов)

Участие различных фракций комплемента в воспалительном процессе классический путь активации альтернативный комплемента путь активации (комплексы комплемента (чуже- «антиген-антитело» родные белки и поли- с антителами пептиды, плазмин, классов G и М) тромбин, эндотоксины, ) фракции комплемента фракции комплемента С 1, С 2, С 4 C 3, B, D образование фракций комплемента С 3 С 3 a + C 3 b фагоцитоз проницаемость сосудов образование комплекса «мембранной атаки» С 5+С 6+С 7+С 8 +С 9 В О С П А Л Е Н И Е

Цитокины и воспаление Определение понятия «цитокины» Цитокины – низкомолекулярные белки (полипептиды или гликопротеины) – посредники межклеточных взаимоотношений при воспалении, формировании иммунного ответа, гемопоэзе и ряде других межклеточных и межсистемных взаимоотношений.

Цитокины и воспаление Классификация цитокинов Интерлейкины (Interleukins – ILs) Колониестимулирующие факторы (Colony-stimulating factors – CSFs) Интерфероны (Interferons – IFNs) Факторы некроза опухолей (Tumour necrosis factors – TNFs) Хемокины (Chemokines)

Цитокины и воспаление Функции в очаге воспаления Интерлейкины IL-8 и IL-16 обеспечивают хемотаксис нейтрофилов, Т-лимфоцитов, базофилов и эозинофилов. Провоспалительные цитокины : интерлейкины 1, 6, 8, 12, 18, гамма-интерферон, альфа- и бета-факторы некроза опухолей, фактор гемопоэза. Провоспалительные эффекты связаны с возможностью цитокинов активировать клетки иммунной системы, способствовать их дифференцировке, стимули-ровать выработку иммуноглобулинов, обеспечивать хемотаксис и адгезию лейкоцитов. Противовоспалительные цитокины : ингибитор интерлейкина I, интерлейкин 10, альфа-, бета- и дельта-интерфероны. Противовоспалительное действие связано с возможностью этих цитокинов ингибировать провоспалительные интерлейкины и фагоциты, снижать активность клеток – естественных киллеров, а также активность В- и Т-лимфоцитов.

Основные принципы регуляционных воздействий цитокинов в очаге воспаления I. Самоактивация II. Клеточно- и III. «Каскад» клетки цитокиново- цитокинов опосредованная А активация А К Ц 1 К 2 Ц 2 К 1 Ц 2 К 3 ц Ц 1 К 2 Ц 3 К 4 А – антиген микробной клетки; К – клетки иммунной системы; Ц - цитокины

Пролиферация является одним из трех основных компонентов воспалительной реакции и заключается в разрастании клеточных элементов и ткани в целом, причем это разрастание направлено на замещение тканевого де- фекта, возникшего в процессе воспаления. Таким образом, в целом пролиферация имеет несомненный саногенетичес- кий характер. Пролиферация может играть и патогенетическую роль. Во-первых, нередко заживление воспаленных ран проис- ходит не per primam intentionem (первичным натяжением), а per secundam intentionem (вторичным натяжением), когда образуются грануляции, а после заживления остается де- фект паренхимы, замещаемый рубцом. Во-вторых, проли- ферация часто является избыточной, что также ведет к на- рушению нормального строения ткани. В-третьих, длитель- ное сочетание процессов альтерации и пролиферации мо- жет привести к опухолевому перерождению данной ткани. Однако первично пролиферация направлена на ликви- дацию последствий воспаления.

Пролиферативные процессы при воспалении (по: W. Böcker, H. Denk, Ph. U. Heitz) макрофаг b - фактор роста Β-фактор роста a- фактор некроза фибробластов тромбоцитов фибробластов опухолей фибробласт пролиферация ангиогенез и активация

ПОВРЕЖДАЮЩИЙ ФАКТОР ПЕРВИЧНАЯ АЛЬТЕРАЦИЯ повреждение мембран клеток, клеточных органелл, микрососудов МЕДИАТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ клеточные плазменные Общая медиаторы цитокины схема ВТОРИЧНАЯ АЛЬТЕРАЦИЯ острого ЭКССУДАЦИЯ воспаления плазматическая экссудация адгезия, диапедез лейкоцитов Формирование отека Фагоцитоз Образование противовоспалительных веществ, медиаторов и цитокинов ПРОЛИФЕРАЦИЯ, РЕГЕНЕРАЦИЯ

Механизмы блокады воспалительного очага А. Со стороны воспалительного очага: 1. Воспалительный отек. 2. Замедление венозного оттока и стаз. 3. Лейкоцитарный вал. 4. Образование пиогенных мембран и гранулем. 5. Блокада на уровне регионарных лимфатических узлов. Б. Со стороны организма: 1. Блокада нервных влияний на воспалительный очаг. 2. Затруднение гуморальных влияний.

Этиология и исходы генерализованного воспаления (синдрома системного воспалительного ответа – ССВО) Постравматический, ожоговой, постреанимационный, ятрогенаый ССВО (10% случаев). ССВО инфекционной природы (сепсис; 90% случаев). Уровень летальности в среднем колеблется от 35 до 75%, при этом, если ССВО поражает одну систему организма, летальность может составить 25 – 40%, две – 55 – 60%, три – 75 – 98%, более трех – летальность приближается к 100%.

Системное действие медиаторов воспаления и цитокинов 1. Повышение тромбообразования, вплоть до возникновения синдрома ДВС. 2. Развитие острого респираторного дистресс- синдрома. 3. Отрицательные инотропные влияния на сердце, провокации аритмий, вплоть до фибрилляции желудочков. 4. Снижение сосудистого сопротивления, резкое падение АД, коллапс. 5. Нарушения мозгового кровообращения. 6. Развитие синдрома гиперметаболизма ( «аутоканнибализма» ).

Патогенез генерализованного воспаления ПОВРЕЖДАЮЩИЙ ФАКТОР (ТРАВМА, ИНФЕКЦИЯ) медиаторы воспаления, развитие провоспалительные воспалительного цитокины очага локализация и выработка затухание противоспалительных воспалительного цитокинов и очага белков острой фазы повторная или перманент- ные атаки провоспалитель- системный прорыв повреждаю- ный каскад медиа- провоспалительных щего фактора торов и цитокинов и медиаторов ГЕНЕРАЛИЗОВАННОЕ ВОСПАЛЕНИЕ, СПОН, ГИПЕРМЕТАБОЛИЗМ СЕПТИЧЕСКИЙ ШОК

Синдром полиорганной недостаточности (СПОН) СПОН – это тяжелая неспецифическая стресс-реакция организма, характеризующаяся развитием под влиянием агрессивных медиаторов воспаления и провоспалительных цитокинов генерализованной воспалительной реакции (синдрома системного воспалительного ответа - ССВО), приводящей к критическому повреждению основных систем жизнеобеспечения организма.

Изменения метаболизма при развитии синдрома гиперметаболизма ( «аутоканнибализма» ) Углеводы: гипергликемия, толерантность тканей к глюкозе, интенсификация глюконеогенеза. Белки: использование протеинов и аминокислот для глюконеогенеза, повышенный синтез провоспалительных цитокинов, преобладающий распад белков – отрицательный азотистый баланс. Липиды: активация липолиза, снижение утилизации жирных кислот

Этиология хронического воспаления 1. Вирусные, микробные и грибковые персистирующие инфекции. Формирование инфекционных гранулем (например, туберкулезной гранулемы) 2. Инородные вещества: тальк, частицы кремния и др. Формирование неинфекционных гранулем (например, при силикозе) 3. Аутоиммунные заболевания (например, хронический воспалительный процесс при ревматоидном артрите, рассеянном склерозе)

Схема патогенеза гранулематозного воспаления грануломогенное раздражение, медиаторы воспаления макрофаг первичная гранулома грануломогенное раздражение, медиаторы воспаления эпителиоидная клетка гигантская клета Пирогова-Лангханса эпителиоидная клетка фибробласт гигантская клетка Пирогова-Лангханса неинфекционная гранулома с гигантскими клетками туберкулёзная гранулома

Пиогенная инфекционная гранулема слизистой ротовой полости

Туберкулезная гранулема эпителиоидные клетки очаг некроза

Кардинальные признаки воспаления 44