Воспаление. Часть 1. Термин. Определение понятия

1.

Лекции по патофизиологии
Лектор –
доктор
медицинских наук,
доцент,
зав. кафедрой
патофизиологии
Корпачева
Ольга Валентиновна

2.

Тема: Воспаление. Часть1
Вопросы:
1. Термин, определение
понятия
2. Этиология воспаления
3. Патогенез воспаления:
Альтерация
Медиаторы воспаления
Сосудистые изменения в
очаге воспаления
Нарушения обмена веществ в
очаге воспаления
Физико-химические сдвиги в
очаге воспаления

3.

1 вопрос
ТЕРМИН. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ

4.

Термин
Термин inflammatio
от лат. inflammare –
воспламенять
Синоним – phlogosis

5.

Определение понятия
Воспаление – сформировавшаяся в процессе
эволюции реакция организма на местное
повреждение, характеризующаяся
развитием собственно патологических и
приспособительных реакций и направленная
на локализацию, уничтожение и удаление
повреждающего фактора, а также на
восстановление (или замещение) поврежденных
тканей

6.

Воспаление – типовой
патологический процесс
Эволюционно
выработанный
Протекает
однотипно
Обладает
свойством
аутохтонности

7.

Воспаление протекает однотипно
вне зависимости от:
Причины
Особенностей
организма (пол, возраст,
видовая принадлежность)
Нозологической
единицы, в рамках
которой развивается
(миокардит, плеврит,
менингит, орхит, отит,
аппендицит и т.д.)

8.

Cвойство аутохтонности
Процесс
развивается по
определенному
«сценарию» после
того, как
этиологический
фактор з а к о н ч и л
свое воздействие

9.

2 вопрос
ЭТИОЛОГИЯ ВОСПАЛЕНИЯ

10.

Этиологические факторы воспаления
– флогогены
Флогогены
(флогогенные факторы) –
патогенные
факторы,
способные вызвать
воспаление
По источнику:
Эндогенные
флогогены
(образуются в организме)
Экзогенные
флогогены (попадают в
организм извне)

11.

Эндогенные флогогены
камень
опухоль
тромб
продукты обмена
денатурированные
белки
погибшие ткани
комплексы Ag/At

12.

Экзогенные флогогены
По природе:
Механические
Физические
Химические
Биологические

13.

Механические флогогены
Флогогены
(повреждающие
факторы):
пуля
кирпич
кулак
нож
заноза
Повреждения:
огнестрельное
ранение
ножевое ранение
ножевое ранение заноза
ссадина

14.

Физические флогогены
Повреждения:
Термический
ожог
Ожог при
электротравме
Флогогены
(повреждающие факторы):
Температура высокая и
низкая
Электрический ток
Различные виды
лучистой энергии и др.
Лучевой ожог
Термический ожог
Ожог электричеством
Отморожения

15.

Химические флогогены
Повреждения - химические
ожоги:
Флогогены:
кислоты
щелочи
некоторые
лекарственные средства

16.

Биологические флогогены
Биологические
флогогены:
Инфекционные
возбудители
Иммуноаллергические
флогогены
Токсины насекомых,
животных, растений

17.

Биологические
инфекционные флогогены
Инфекционные
возбудители:
вирусы
бактерии
риккетсии
паразиты
грибы

18.

Биологические
иммуноаллергические флогогены
ткани трансплантата
чужеродные
сыворотки

19.

Биологические флогогены
токсины
токсины
насекомых
животных
растений

20.

21.

3 вопрос
ПАТОГЕНЕЗ ВОСПАЛЕНИЯ

22.

Патогенез
воспаления
Стадии
воспаления:
Альтерация
Экссудация
Пролиферация

23.

3.1 вопрос
АЛЬТЕРАЦИЯ

24.

Альтерация (повреждение, изменение) – пусковое
звено патогенеза воспаления

25.

Виды альтерации
Первичная –
прямое следствие
повреждающего
действия флогогена
Вторичная
развивается под
влиянием факторов,
формирующихся в зоне
первичной альтерации

26.

Механизм вторичной альтерации

27.

Альтерация при воспалении

28.

Альтерация включает в себя
1. Повреждение и
разрушение
структур тканей,
клеток, включая
мембраны,
следовательно,
выход ферментов,
ионов и др.

29.

Альтерация включает в себя
2. Развитие:
• некроза и
• различных дистрофий

30.

Альтерация включает в себя
3. Нарушение
специфических и
неспецифических
ф у н к ц и й клеток,
тканей

31.

Изменения в очаге воспаления
Синтез и освобождение
биологически активных
веществ
Сосудистые изменения
Нарушения обмена
веществ
Изменения физикохимических свойств
ткани

32.

Основное событие альтерации
Это образование и
освобождение
биологически активных
веществ
БАВ – ключевое звено
воспаления
БАВ – медиаторы
воспаления
БАВ – «внутренний
двигатель» воспаления
БАВ – «мотор»
воспалительной
реакции

33.

3.2 вопрос
МЕДИАТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ

34.

Медиаторы воспаления
Это БАВ,
образующиеся
при воспалении и
обеспечивающие
закономерный
характер его
развития, а также
формирующие
местные и общие
признаки
воспаления

35.

Медиаторы воспаления

36.

Клеточные медиаторы

37.

Клеточные медиаторы
Биогенные амины (гистамин серотонин)
Нейромедиаторы (катехоламины и ацетилхолин)
Эйкозаноиды – производные арахидоновой
кислоты: простагландины, лейкотриены, тромбоксаны
Нуклеотиды и нуклеозиды (АТФ, АДФ,
аденозин)
Оксид азота
Пептиды и белки (нейропептиды, интерлейкины,
интерфероны, ФНО, белки острой фазы, катионные белки,
ферменты)

38.

Биогенные амины
Гистамин
Источники:
Базофилы
Тучные клетки
Тромбоциты
Основные эффекты:
Вазодилатация
Повышение
проницаемости стенок
сосудов
Спазм гладкой
мускулатуры
Боль, зуд, напряжение

39.

Биогенные амины
Серотонин
Источник – тромбоциты
Основные эффекты:
Сокращение ГМК венул
Расширение артериол (в высоких
концентрациях)
Повышение проницаемости
стенок сосудов
Зуд, боль
Стимулирует моноциты,
фибробласты
Активация тромбообразования

40.

Нейромедиаторы
Ацетилхолин
вазодилатация
участие в аксонрефлекторном механизме
артериальной гиперемии
при воспалении
регуляция эмиграции
стимуляция фагоцитоза и
пролиферации
Норадреналин и
адреналин
тормозят увеличение
сосудистой
проницаемости
(модуляторы воспаления)
спазм сосудов
активация гликолиза,
липолиза и
липопероксидации

41.

Эйкозаноиды
Эйкозаноиды –
производные
арахидоновой
кислоты:
простагландины
лейкотриены
тромбоксаны
Их источники:
моноциты/макрофаги
гранулоциты
тромбоциты

42.

Эффекты эйкозаноидов
Простагландины:
вазодилатация
боль
активация лейкоцитов
Тромбоксаны:
спазм гладкой
мускулатуры
агрегация тромбоцитов
активация гранулоцитов
Лейкотриены:
повышение
проницаемости мембран
спазм гладкой
мускулатуры сосудов,
бронхиол, кишечника
активация лейкоцитов

43.

Нуклеотиды и нуклеозиды
АТФ:
Регуляция сосудистого
тонуса
Изменение агрегатного
состояния крови
Энергетическая
«поддержка»
АДФ:
Адгезия, агрегация,
агглютинация ФЭК
Сладжирование
Тромбообразование
Стаз
Аденозин:
Вазодилатация

44.

Оксид азота (II) - NO
Источник– эндотелий сосудов

45.

Пептиды и белки
Пептиды и белки:
Нейропептиды
Интерлейкины
Интерфероны
Белки острой фазы
Катионные белки
Ферменты
Фактор некроза
опухолей (ФНО)

46.

Нейропептиды
Нейропептиды – вещества,
высвобождаемые С-волокнами
в результате активации
воспалительным агентом
полимодальных ноцицепторов
(болевых рецепторов)
Нейропептиды:
Вещество Р
Кальцитонин-генсвязанный пептид
Нейрокинин А

47.

Эффекты нейропептидов
Расширяют сосуды
Повышают
проницаемость сосудов
Вызывают
дегрануляцию тучных
клеток
Вызывают спазм
гладкой мускулатуры
Усиливают адгезию
нейтрофилов к
эндотелию венул
Повышают
чувствительность
ноцицепторов к
действию ПГ E1 –
формируют боль

48.

Интерлейкины
Интерлейкины – группа
цитокинов, синтезируемых в
основном лейкоцитами
Являются частью и м м у н н о й
системы
Эффекты:
Хемотаксис
Активация фагоцитоза
Стимуляция пролиферации
Усиление
тромбообразования
Развитие лихорадки

49.

Интерфероны α, β, γ
Эффекты:
Антивирусная
активность
Стимуляция
фагоцитоза
Регуляция
иммунных
процессов

50.

Фактор некроза опухолей
ФНО – внеклеточный белок,
многофункциональный
провоспалительный цитокин,
синтезирующийся в основном
моноцитами и макрофагами
Стимулирует продукцию ИЛ-1, ИЛ6, ИЛ-8, интерферона-гамма
Активирует лейкоциты
Один из важных факторов защиты
от внутриклеточных паразитов и
вирусов

51.

Белки острой фазы воспаления
Это плазменные протеины,
образующиеся преимущественно
в печени
Эти белки относят к надёжным
маркёрам острого воспаления
Основные стимуляторы образования белков
острой фазы – воспалительные цитокины:
ИЛ-6, ИЛ-1, ФНО-а, интерферон-7 и др.
Белки острой фазы:
С-реактивный
белок
орозомукоид
антитрипсин
гаптоглобин
церулоплазмин
иммуноглобулины
(антитела)
фибриноген
сывороточный
амилоид А и Р
и др.

52.

Эффекты белков
острой фазы воспаления
Бактерицидный и/или
бактериостатический
Хематтрактанты
Неспецифические
опсонины
Ингибиторы первичной
альтерации (ингибиторы
протеаз, антиоксиданты)
Иммуноглобулины и
антителоподобные вещества
Белки острой фазы обеспечивают
раннюю защиту и дают возможность
распознавать чужеродные
субстанции при инфекционном
процессе, предваряя реализацию
полноценного иммунного ответа

53.

Неферментные катионные белки
Эффекты:
Катионные белки – белки гранул
фагоцитов: фагоцитин, лейкин, дефензины и др.
Бактерицидный
Дегрануляция
тучных клеток
Спазм гладкой
мускулатуры
Повышение
проницаемости
стенок сосудов
Стимуляция
эмиграции
лейкоцитов

54.

Ферменты лизосом
Протеазы: эластазы,
коллагеназы, катепсины B, D,G, F
Гидролазы гликозидов: βглюкуронидаза, лизоцим,
нейраминидаза
Гидролазы эфиров: ДНКаза
Гидролазы липидов:
фосфолипаза А1 и А2,
холестеролэстеразы
Другие ферменты: кислая
фосфатаза

55.

Эффекты ферментов лизосом
Противомикробная
защита (лизис убитых
микроорганизмов)
Уничтожение
собственных погибших и
чужеродных клеток
Медиаторный и
модуляторный
эффекты в отношении
сосудистой проницаемости,
эмиграции, фагоцитоза,
метаболизма
Участие в синтезе клеточных
и неклеточных структур
Генераторы медиаторов
воспаления
Пролиферация и
активация
лимфоцитов

56.

Активные формы кислорода (АФК)
АФК:
Супероксидный анионрадикал
Гидроксильный радикал
Гидроперекисный
Респираторный взрыв
радикал
фагоцитов
Главный источник АФК –
респираторный взрыв
фагоцитов
Эффект – усиление ПОЛ

57.

Эффекты продуктов ПОЛ
Умеренное
усиление ПОЛ:
Повышение сосудистой
проницаемости
Повышают бактерицидную
способность фагоцитов
Повышение активности
ферментов, метаболизма, эмиграции,
фагоцитоза, пролиферации
Чрезмерная
интенсификация ПОЛ:
Тканевая деструкция:
повреждение белков,
углеводов, нуклеиновых
кислот
Подавление
ферментативных реакций

58.

Плазменные медиаторы

59.

Плазменные медиаторы
Кинины
(брадикинин, каллидин)
Компоненты
системы
комплемента
Факторы системы
гемостаза

60.

Компоненты системы комплемента
Основные эффекты:
Тканевая деструкция (С5С9)
Дегрануляция тучных
клеток (C5а, C3а)
Повышение
проницаемости стенок
сосудов (C5а, C3а)
Спазм гладкой
мускулатуры (С3а)
Жюль Борде, бельгийский врач,
иммунолог, бактериолог
(1870-1961), Нобелевская премия
за открытие системы комплемента
(1919 г.)

61.

Кинины
Брадикинин
Каллидин
Основные эффекты:
вазодилатация
повышение
проницаемости
стенок сосудов
б о л ь
спазм гладкой
мускулатуры
активация
фибробластов и
лимфоцитов
угнетение
гранулоцитов

62.

Факторы системы гемостаза
Фибринопептиды,
продукты
деградации
фибрина:
Активация лейкоцитов
Усиление фагоцитоза
Фактор Хагемана:
Запускает
кининообразование
гемокоагуляцию и
фибринолиз

63.

Медиаторы обеспечивают дальнейший
ход воспаления
Усиливают
альтерацию,
включая сосудистые
изменения, нарушения
обмена веществ,
изменения физикохимических свойств
ткани
Обеспечивают
развитие экссудации
и пролиферации

64.

3.3 вопрос
СОСУДИСТЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОЧАГЕ
ВОСПАЛЕНИЯ

65.

Последовательность сосудистых
реакций в очаге воспаления
1. Кратковременный
спазм артериол
2. Артериальная
гиперемия
3. Венозная гиперемия
4. Стаз

66.

Кратковременный спазм артериол
Длится недолго – от
нескольких секунд до
нескольких минут
Механизм
рефлекторный –
результат возбуждения
вазоконстрикторов под
действием ф л о г о г е н а

67.

Артериальная гиперемия
Механизмы:
1.Возбуждение
вазодилататоров по
механизму аксон-рефлекса
2.Эффекты медиаторов
воспаления (ацетилхолина,
гистамина, брадикинина,
простагландинов, нейропептидов и
др.)
То есть а к т и в н а я
(по механизму) гиперемия

68.

Артериальная гиперемия в очаге
воспаления

69.

Венозная гиперемия
Длится на
протяжении всего
воспалительного
процесса (истинная)
Механизмы:
1. Увеличение
вязкости крови
2. Изменение
состояния
стенок сосудов
3. Сдавление венул
снаружи
отечной
жидкостью
То есть п а с с и в н а я
(по механизму)
гиперемия

70.

Первый механизм венозной гиперемии
– увеличение вязкости крови
Реализуется за счет
сгущения крови из-за:
экссудации
краевого стояния
лейкоцитов
увеличения содержания
глобулинов и потери
альбуминов из-за
экссудации
набухания и агрегации
эритроцитов
тромбообразования

71.

Второй механизм венозной гиперемии
– изменение состояния стенок сосудов
Реализуется за счет:
снижения тонуса (из-за
паралича нервно-мышечного
аппарата) стенок сосудов
снижения
эластичности стенок
сосудов
набухания эндотелия
и, как следствие,
уменьшения просвета сосудов
увеличения
адгезивности стенок
сосудов и, как
следствие,
прилипания
лейкоцитов

72.

Третий механизм венозной гиперемии –
сдавление венул снаружи отечной жидкостью

73.

Стаз в очаге воспаления
Стаз в очаге воспаления –
результат венозной
гиперемии (венозного
застоя)
Механизмы – те же, что и
для в е н о з н о й
гиперемии
Стаз (греч. στάσις – стояние, неподвижность) – замедление или
остановка тока крови (или лимфы в сосудах микроциркуляторного русла

74.

Схема кровотока
в норме и при воспалении
1 - Нормальная циркуляция:
осевой ток, краевая
плазматическая зона с
отдельными лейкоцитами
2 - Замедление кровотока:
видны эритроциты, краевое
стояние лейкоцитов и
тромбоцитов
3 - Выраженный застой крови:
краевое стояние лейкоцитов и
тромбоцитов, уменьшение
краевой плазматической зоны
(по Д.Е. Альперну)

75.

3.4 вопрос
НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В
ОЧАГЕ ВОСПАЛЕНИЯ

76.

Нарушения обмена веществ
в очаге воспаления
Суть (содержание):
усиление и извращение
обмена веществ
Смысл (цель):
Энергетическое и
пластическое
о б е с п е ч е н и е местных
адаптивных реакций в
очаге
Формирование
характерных физикохимических нарушений в
очаге воспаления
Нарушения носят фазный характер:
На этапе альтерации преобладают реакции катаболизма
На этапе развития артериальной гиперемии и
пролиферации преобладают реакции анаболизма

77.

Нарушения углеводного обмена
В целом:
Преобладание гликолиза
Развитие ацидоза
Механизмы:
Флогоген, гидролазы, ВЖК,
перекиси, Н+ повреждают
митохондрии
Жирные кислоты и Са2+
разобщают окисление и
фосфорилирование
Продукты деградации АТФ
стимулируют ключевые
ферменты гликогенолиза и гликолиза

78.

Последствия
нарушений углеводного обмена
Эффективность
митохондриального
окисления глюкозы снижается
Уровень АТФ в ткани
снижается – энергодефицит
Активируется гликогенолиз
и гликолиз
Накапливаются
недоокисленные продукты
(лактат, пируват), что ведет к
развитию метаболического
ацидоза
Главное:
Энергодефицит
Метаболический ацидоз
Совокупность нарушений
у г л е в о д н о г о обмена в
очаге воспаления получила
название «пожар» обмена

79.

Нарушения жирового обмена
В целом:
преобладание
липолиза
над синтезом
липидов
Механизмы:
1. Флогогены, липазы и
фосфолипазы из поврежденных
клеток и лейкоцитов гидролизуют
липиды, в результате чего
освобождаются ВЖК и свободные
липиды. Накапливаются
токсичные кетокислоты.
2. Катехоламины, гистамин,
серотонин, ВЖК, ионы железа
активируют ПОЛ, в результате чего
накапливаются гидроперекиси
липидов, вызывающие деструкцию
клеток.

80.

Последствия
нарушений жирового обмена
Создается избыток:
ВЖК
Кетокислот
Перекисей липидов
Гидроперекисей
липидов
Эйкозаноидов –
медиаторов воспаления
Результат:
Разобщение окисления и
фосфорилирования
Разрушение клеточных
мембран
Разрушение флогогена

81.

Нарушения белкового обмена
В целом: преобладание протеолиза над синтезом
белков. Механизмы усиления протеолиза:
флогоген
протеолитические ферменты
Кроме того, из-за
активации ПОЛ
происходит деструкция
мембран и
освобождение из них
белковых соединений,
которые разрушаются
или денатурируются

82.

Последствия
нарушений белкового обмена
Разрушаются мембраны
клеток
Накапливаются продукты
протеолиза, которые затем
используются для ресинтеза
белков
Тормозятся реакции
синтеза белка
Денатурированные белки
могут стать аутоантигенами

83.

Нарушения водно-электролитного
баланса
В клетках увеличивается
содержание воды, Na+ и Ca2+
Во внеклеточном
пространстве увеличивается
содержание К+ и Mg2+
1.
2.
Механизмы:
Повреждение мембран
флогогеном, ферментами лизосом
Энергодефицит как фактор
нарушения работы ионных
насосов

84.

3.5 вопрос
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СДВИГИ В
ОЧАГЕ ВОСПАЛЕНИЯ

85.

Физико-химические изменения
в очаге воспаления
Ацидоз
Гиперкалийиония
Гиперосмия
Гиперонкия

86.

Механизмы развития ацидоза
1. Активация гликолиза,
следовательно, избыток
молочной и ПВК
2. Усиление протеолиза и
липолиза, следовательно,
избыток аминокислот
(АК), высших жирных
кислот (ВЖК), кетокислот
3. Нарушение оттока из
очага воспаления
продуктов обмена (из-за
венозной гиперемии и стаза)
4. Истощение буферных
систем в ткани
(бикарбонатный, фосфатный,
белковый)

87.

Значение ацидоза в очаге воспаления

88.

Значение ацидоза в очаге воспаления
1. Повышение
проницаемости стенок
сосудов, следовательно,
отек в очаге воспаления
2. Повышение
проницаемости клеточных
мембран, выход гидролаз
3. Формирование боли в
очаге воспаления (через
раздражение рецепторов)

89.

Значение ацидоза в очаге воспаления
4. Ацидоз усиливает
гидролиз солей и
органических
соединений,
следовательно, повышает
Росм. и Ронк. в очаге
воспаления

90.

Значение ацидоза в очаге воспаления
5. Ацидоз изменяет
чувствительность
рецепторов стенок
микрососудов к
гормонам,
нейромедиаторам и
другим БАВ,
следовательно, нарушается
регуляция сосудистого
тонуса в очаге
воспаления

91.

ГиперКалийиония
Механизм – выход
К+ из клеток
вследствие:
1. Нарушения
нормальной
работы ионных
насосов из-за
энергодефицита
2. Разрушения
мембран под
действием лизосомных
ферментов

92.

Гиперосмия – повышение Р осм. в ткани
Механизмы:
1 . Г и д р о л и з солей,
белков, жиров,
углеводов
2.Выход
осмоактивных
компонентов из
разрушенных клеток
Последствия:
Гипергидратация тканей (отек)
в очаге воспаления
Повышение проницаемости
стенок сосудов
Изменение сосудистого тонуса
в очаге воспаления
Боль (механическое воздействие
отечной жидкости и химическое
компонентов разрушенных клеток на
болевые рецепторы)

93.

Гиперонкия – повышение Р онк. в ткани
Механизмы:
1. Гидролиз белков
2. Разрушение клеток
3. Выход белков из
крови в ткань через
повышенно
проницаемую
сосудистую стенку
Последствие гиперонкии – развитие о т е к а в очаге воспаления

94.

«Искусство
медицины есть
искусство
прибавления
недостающего и
отнятия лишнего»
Гиппократ