Кафедра патологической физиологии c курсом

Кафедра патологической физиологии c курсом клинической патофизиологии им. проф. В. В. Иванова Патофизиология воспаления и ответ острой фазы. Лихорадка Лекция № 4 для студентов 3 курса, обучающихся по специальности 060103 - «Педиатрия» д. м. н. Рукша Т. Г. Красноярск - 2015

Цель лекции: систематизировать знания об этиологии и патогенезе воспаления Задачи лекции: 1. Изучить этиологические факторы воспаления 2. Изучить последовательность патологических изменений, происходящих при воспалении 3. Понимать механизмы развития ключевых этапов воспаления 4. Знать местные проявления воспаления и их патогенетическое обоснование

ПЛАН ЛЕКЦИИ: Актуальность Воспаление, определение Стадии воспаления Физико-химические изменения в клетке при альтерации Экссудация и эмиграция форменных элементов крови в очаг воспаления Фагоцитоз Механизмы пролиферации Выводы

ВОСПАЛЕНИЕ n Типовой патологический процесс, n направленный на уничтожение, n инактивацию n или ликвидацию повреждающего агента n и восстановление поврежденной ткани

3000 лет до н. э. , Древний Египет – описание клинических проявлений воспаления Древний Рим, Цельс – 4 местных признака воспаления 18 век, Шотландия – Д. Хантер : «Воспаление не заболевание, а неспецифический ответ организма»

конец 19 в. , Россия Илья Мечников описал феномен фагоцитоза Нобелевская премия (1908)

ВОСПАЛЕНИЕ - n Ответ организма на воздействие флогогенного фактора, n действующего в определенных условиях ПРИЧИНЫ ВОСПАЛЕНИЯ: • Физические факторы • Химические факторы • Биологические агенты

Основные участники воспаления: КЛЕТКИ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ ТУЧНЫЕ КЛЕТКИ МАКРОФАГИ ФИБРОБЛАСТЫ КОМПОНЕНТЫ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ ЭЛАСТИЧЕСКИЕ КОЛЛАГЕНОВЫЕ ПРОТЕОГЛИКАНЫ ВОЛОКНА Клетки СОСУДЫ эндотелия Лимфоциты Нейтрофилы Моноциты Базофилы Эозинофилы Тромбоциты РАСТВОРИМЫЕ БЕЛКИ

СТАДИИ ВОСПАЛЕНИЯ: n Альтерация n Сосудистые реакции n Экссудация n Эмиграция n Фагоцитоз n Пролиферация

АЛЬТЕРАЦИЯ n Повреждение ткани, нарушение в ней трофических процессов и обмена веществ, ее структуры и функции Первичная альтерация – результат повреждающего воздействия самого воспалительного агента Вторичная альтерация – вызывается патогенным агентом, а также продуктами первичной альтерации

Изменения обмена веществ в стадию альтерации Преобладают реакции катаболизма: Углеводный обмен ↑гликогенолиз, ↑гликолиз, ↑ выработки АТФ Разобщители ДЦ → выделение АТФ в виде тепла ↑анаэробный гликолиз - ↑лактата, пирувата→ метаболический ацидоз

Изменения обмена веществ в стадию альтерации Липидный обмен: n ↑ липолиз → ↑ВЖК, ↑ СПОЛ n ↑ кетокислот → метаболический ацидоз, вторичная альтерация n Арахидоновая кислота → ↑ ПГ, тромбоксаны, ЛТ

Изменения обмена веществ в стадию альтерации Белковый и водно-минеральный обмены: n ↑ протеолиз n Активация иммунных реакций n Нарушение селективного переноса ионов n Нарушение вне- и внутриклеточного соотношения между ионами (Са++, Na+, K+, Mg++) n ↑Pосм

Физико-химические изменения в стадию альтерации ↑ пирувата, АК, Кт. К, ВЖК • Нарушение удаления из очага кислых продуктов • Истощение буферных систем МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ АЦИДОЗ ↑ ПРОНИЦАЕМОСТИ Нарушение регуляции МЕМБРАН СТЕНОК СОСУДОВ тонуса сосудистых стенок Некроз клеток, идентифицируемый по Боль морфологическим признакам, а также по электрической активности органа

Физико-химические изменения в стадию альтерации Гиперосмия: Выделение осмотически ↑ разрушение Гидролиз солей активных соединений макромолекул из поврежд. клеток Повышение осмотического давления Гипергидратация Стимуляция Изменение очага миграции тонуса БОЛЬ воспаления лейкоцитов стенок сосудов

Физико-химические изменения в стадию альтерации Гиперонкия: ↑ проницаемости Усиление гидролиза белков сосудистой стенки Выход белков из крови в очаг воспаления Повышение концентрации белка в очаге воспаления ОТЕК

Физико-химические изменения в стадию альтерации Нарушение энергообеспечения трансмембранного переноса ионов Нарушение водно-электролитного баланса в очаге воспаления Изменение поверхностного заряда клеток Изменение порога возбудимости ↑ миграции ↑ кооперации клеток фагоцитов клеток

Медиаторы воспаления Биологически активные вещества, ответственные за возникновение или поддержание воспалительных явлений Флогогенный раздражитель ПОВРЕЖДАЮЩИЙ ЭФФЕКТ СИНТЕЗ, ВЫДЕЛЕНИЕ, АКТИВАЦИЯ МЕДИАТОРОВ ВОСПАЛЕНИЯ Плазменные Клеточные

Источники медиаторов Полиморфноядерные лейкоциты Тучные клетки Тромбоциты Ретикулоциты Клетки паренхиматозных органов, подвергшихся повреждению

Медиаторы воспаления Плазменные Клеточные Производные комплемента Вазоактивные амины (гистамин, (С 5 а, С 3 а, С 5 b-C 9) серотонин) Кинины (брадикинин, каллидин) Пептиды и белки (протеиназы, вещество Р, ФНО-α, ИЛ-1) Факторы системы свертывания Активные формы кислорода крови (фибринопептиды, (супероксид-анион, гидроксил- продукты деградации фибрина) анион, перекись водорода) Липиды (производные арахидоновой кислоты, фактор, активирующий тромбоциты) Нуклеотиды и нуклеозиды

Эффекты медиаторов Местные Дистантные • Вазомоторные реакции • Лейкопоэтическое действие • ↑ проницаемости мембраны • Иммуномодулирующее • Опсонизирующее действие • Хемоаттрактивное действие • Пирогенное действие • Ноцицептивное действие • Влияние на систему гемостаза • Митогенное действие • Антитоксическое действие

Роль метаболизма арахидоновой кислоты в воспалении Мембранные фосфолипиды Стероиды Фосфолипаза (ингибиторы) другие HETEs HPETEs Арахидоновая липоксигеназы кислота Аспирин, 5 -липоксигеназа Циклоксигеназа индометацин (ингибиторы) 5 - HETE 5 - HPETE Простагландин G 2 (PGG 2) хемотаксис Простагландин H 2 (PGH 2) Лейкотриен B 4 Лейкотриен А 4 (LTA 4) (LTB 4) Простациклин Тромбоксан А 2 хемотаксис (PGl 2) (ТХА 2) вазодилятация, вазоконстрикция, ингибирование активация Лейкотриен C 4 (LTC 4) активации тромбоцитов Вазоконстрикция Бронхоспазм Лейкотриен D 4 (LTD 4) PGD 2 PGE 2 PGF 2α Увеличение проницаемости Лейкотриен E 4 (LTE 4) Вазодилятация, отек

Лизис чужеродных и собственных клеток организма, инфицированных вирусом, с помощью системы комплемента

Изменения сосудов при воспалении

Изменения гемодинамики при воспалении I • Выделение НА в ответ на боль Ишемия • Спазм мышц артериол • Снижение тонуса мышц стенок II Артериальная • Расширение артериол гиперемия под воздействием медиаторов воспаления III Венозная гиперемия • Внутрисосудистые препятствия кровотоку • Сдавление сосудов экссудатом IV Престаз→ стаз

Экссудация n Экссудация – процесс выхода плазмы и форменных элементов крови из сосудов микроциркуляторного русла в ткани n Экссудат – жидкость, образующаяся при воспалении и содержащая большое количество белка и форменные элементы крови

Клеточный контакт Базальная мембрана Проницаемость стенок сосуда в норме и при остром воспалении Сокращенные эндотелиоциты Расширившаяся зона клеточного контакта

Виды экссудата СЕРОЗНЫЙ КАТАРАЛЬНЫЙ ФИБРИНОЗНЫЙ ГЕМОРРАГИЧЕСКИЙ ГНОЙНЫЙ ГНИЛОСТНЫЙ

а – серозный; b –фибринозный; с – геморрагический экссудат

Эмиграция лейкоцитов в очаге воспаления Этапы эмиграции: n 1. Маргинация – выход лейкоцитов на периферию потока крови n 2. Роллинг – качение лейкоцитов по внутренней стенке сосуда n 3. Адгезия – рецепторно-опосредованное прилипание лейкоцитов к мембранам эндотелиальных клеток n 4. Проникновение лейкоцитов через стенку сосудов n 5. Движение лейкоцитов в межсосудистом пространстве

Эмиграция лейкоцитов в очаге воспаления Маргинация Молекулы адгезии: Роллинг Селектины, интегрины Адгезия Проникновение лейкоцитов сквозь стенку сосудов и движение в межсосудистом пространстве Бактериальные продукты Компоненты комплемента (С 5 а) Метаболиты арахидоновой кислоты Фактор активации тромбоцитов

Функции лейкоцитов при воспалении n Фагоцитоз n Синтез и выделение медиаторов воспаления n Презентация антигена лимфоцитам - процессинг - представление антигена

ФАГОЦИТОЗ Фагоцитоз – активный биологический процесс, заключающийся в распознавании, поглощении и внутриклеточной деструкции чужеродного материала специализированными клетками – фагоцитами ПЯЛ и макрофагами n Распознавание n Активный захват n Инактивация и разрушение объектов фагоцитоза специализированными клетками - Кислородзависимый механизм - Кислороднезависимый механизм n Выделение ими секретов (БАВ) во внеклеточную среду

Продвижение псевдоподий фагоцита в сторону бактерии

Макрофаг во время захвата бактерий – начальная стадия фагоцитоза

Опсонизация и фагоцитоз

Опсонизация и фагоцитоз

Опсонизация и фагоцитоз

Опсонизация и фагоцитоз

Окислительный стресс, уничтожение бактерий, повреждение ткани АФК Лизосомальные ферменты Повреждение ткани Метаболиты арахидоновой кислоты Лейкотриены Простагландины НАДФН оксидаза Миелопероксидаза Воспаление

Причины недостаточности фагоцитоза n Уменьшение количества фагоцитов n Неэффективный гранулоцитопоэз (качественные изменения нейтрофилов) - нарушение подвижности фагоцитов - нарушения образования фаголизосом - нарушение инактивации и разрушения объектов фагоцитоза n Нарушение распознавания объектов фагоцитоза n Нарушения нейрогормональной регуляции фагоцитоза

ПРОЛИФЕРАЦИЯ n Увеличение числа стромальных и паренхиматозных клеток, а также образованием межклеточного вещества в очаге воспаления

Стадия пролиферации: ФИБРОБЛАСТЫ ФРФ - ИФН + ТФР Избыточная продукция Коллаген ▪R Гликозаминогликаны Металлопротеиназы РУБЕЦ ФНО-α ИЛ-1

Исходы воспаления ОСТРОЕ ВЫЗДОРОВЛЕНИЕ ВОСПАЛЕНИЕ Повреждение Абсцедирование Прогрессия Выздоровление Повреждение Выздоровление ФИБРОЗ ХРОНИЧЕСКОЕ ВОСПАЛЕНИЕ

Временные параметры событий при остром воспалении: n Активация медиаторов воспаления – секунды Изменения сосудов n Миграция нейтрофилов – до 48 часов Хемотаксис, фагоцитоз, дегрануляция n Миграция моноцитов – через 48 часов Образование макрофагов Фагоцитоз и выделение цитокинов

МЕСТНЫЕ ПРИЗНАКИ ВОСПАЛЕНИЯ: n Выделение медиаторов воспаления n CАLOR n Вазодилатация n Усиление кровотока n RUBOR n Повышение проницаемости сосудов n TUMOR n Хемотаксис n Преобладание n DOLOR процессов катаболизма Functio laesa

Кардинальные признаки воспаления

Морфологические признаки острого воспаления n Увеличение диаметра сосудов микроциркуляторного русла n Замедление кровотока n Аккумуляция лейкоцитов и наличие экссудата в очаге воспаления

«ОЧЕРЁДНОСТЬ» ЭМИГРАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ЛЕЙКОЦИТОВ В ОЧАГ ОСТРОГО ГНОЙНОГО ВОСПАЛЕНИЯ n 1) лимфоциты, моноциты, нейтрофилы n 2) нейтрофилы, моноциты, лимфоциты n 3) моноциты, нейтрофилы, лимфоциты

ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ n 1) альтерация — изменение структуры клеток тканей и органов n 2) альтерация — изменения метаболизма, структуры и функции клеток, приводящие к нарушению нормальных жизненных процессов

КАКОЙ ИЗ ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ ЭКССУДАТОВ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ НАЛИЧИЕМ В НЕМ МИНИМАЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА БЕЛКА n 1) катаральный n 2) гнойный n 3) фибринозный n 4) серозный

. МЕДИАТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ ИЗ ФОСФОЛИПИДОВ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН n 1) простагландины n 2) гистамин n 3) серотонин n 4) брадикинин

ПРИЗНАКИ ВОСПАЛЕНИЯ n 1) местный жар, покраснение, припухлость, нарушение функции, боль n 2) покраснение, отек, изъязвление n 3) цианоз, отек, местное снижение температуры n 4)отек, общая слабость, покраснение, головная боль

Рекомендуемая литература Основная n Литвицкий П. Ф. Патофизиология. ГЭОТАР-Медиа, 2008 n Войнов В. А. Атлас по патофизиологии: Учебное пособие. – М. : Медицинское информационное агентство, 2004. – 218 с. Дополнительная n 4. Долгих В. Т. Общая патофизиология: учебное пособие. -Р-на-Дону: Феникс, 2007. n 5. Ефремов А. А. Патофизиология. Основные понятия: учебное пособие. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. n 6. Патологическая физиология: учебное пособие для внеауд. работы по спец. - лечебное дело, педиатрия /сост. Е. Ю. Сергеева и др. - Красноярск: тип. Крас. ГМУ, 2010. Т. 1. , Т. 2. n 7. Патофизиология: руководство к практическим занятиям: учебное пособие /ред. В. В. Новицкий. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2011. Электронные ресурсы n 1. Фролов В. А. Общая патофизиология: Электронный курс по патофизиологии: учебное пособие. - М. : МИА, 2006. n 2. Электронный каталог Крас. ГМУ

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!