Опыт №1. Моделирование тромбоза на брыжейке лягушки.
Лабораторной лягушке иглой разрушают участок спинного мозга, расположенный выше передних конечностей животного. Обездвиженную лягушку располагают брюшком вниз на препаровальном столике таким образом, чтобы правый бок располагался у края круглого отверстия. Лапы животного фиксируются к препаровальному столику булавками.
Производят разрез боковой поверхности живота лягушки, осторожно извлекают из брюшной полости петли тонкой кишки, расправляют над круглым отверстием брыжейку, фиксируют ее к препаровальному столику булавками и увлажняют физиологическим раствором; помещают подготовленный объект на предметный столик микроскопа.
Производят обзорную микроскопию брыжейки лягушки, наблюдают нормальную работу системы микроциркуляции. При помощи препаровальной иглы укладывают около среднего диаметра вены кристалл хлорида натрия, наблюдают развитие тромба в этой области микроциркуляторного русла.
В протокол опыта заносят изменения кровообращения в микроциркуляторном русле и изображение микроциркуляции до и после повреждения сосудистой стенки хлоридом натрия. Вывод должен отражать заключение о механизмах тромбоза в данном опыте.
Опыт №2. Моделирование экзогенной жировой эмболии у лягушки.
Лабораторной лягушке иглой разрушают участок спинного мозга расположенный выше передних конечностей животного. У обездвиженной таким образом лягушки срезают кожу с брюшной поверхности и производят вскрытие грудной клетки с расчетом свободного доступа к сердцу с дорзальной стороны животного. При проведении опыта постоянно орошают сердце физиологическим раствором.
|
|
|
Лягушку располагают брюшком вниз на препаровальном столике таким образом, чтобы край нижней челюсти был напротив четырехугольного отверстия столика. Двумя булавками фиксируют нижнюю челюсть, третьей булавкой фиксируют верхнюю челюсть таким образом, чтобы ротовое отверстие лягушки было открыто.
Двумя пинцетами осторожно вынимается из ротовой полости язык лягушки и распластывается над отверстием столика и фиксируется 4-5 булавками. Язык смачивается физиологическим раствором и проводится световая микроскопия микроциркуляторного русла на малом увеличении. Производят оценку диаметра сосудов микроангиона, состояние кровотока в них (деление на осевой и пристеночный кровоток).
В шприц набирают 0,2 – 0,5 мл эмульсии подсолнечного масла в физиологическом растворе, тщательно встряхивают и медленно вводят лягушке в полость желудочка сердца.
В протокол опыта заносят изменения кровообращения в микроциркуляторном русле и изображение микроциркуляции до и после введения жировой эмульсии. Вывод должен отражать заключение о механизмах эмболии в данном опыте.
|
|
|
Список литературы
1. Долгов В.В., Свирин П.В. Лабораторная диагностика нарушений гемостаза. – М.- Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2005. – 227 с.
2. Endemann D.H., Schiffrin E.L. Endothelial dysfunction. Journal of the American Society of Nephrology. 2004; 15: Р. 1983 – 1992.
3. Петрищев Н.Н., Власов Т.Д. Типовые формы дисфункции эндотелия // В кн. Дисфункция эндотелия. Патогенетическое значение и методы коррекции / под ред. Н.Н. Петрищева. – СПб.: ИИЦ ВМА, 2007. – С. 4 – 48.
4. Herrmann J., Lerman A. The endothelium dysfunction and beyond // Journal of Nuclear Cardiology. 2001; 8: P. 187 – 206.
5. Шитикова А.С. Тромбоцитарное звено гемостаза // В кн. Гемостаз. Физиологические механизмы, принципы диагностики основных форм геморрагических заболеваний / Под ред. Н.Н. Петрова, Л.П. Папаян. СПб.: СПбГМУ., 1999. С. 2 – 9.
6. Ханин М.А., Тюрин К.В. Физиологические механизмы системы свёртывания крови // Онкогематология. Т. 3. 2007. С. 70 – 76.
7. Талаева Т.В. Механизмы взаимодействия клеток крови и сосудистой стенки в реализации воспалительного и иммунного ответов // Украiнский ревматологiчний журнал. 2001. № 3-4 (5-6). С. 45 – 52
8. Папаян Л.П. Плазменно – коагуляционное звено гемостаза // В кн.: Гемостаз. Физиологические механизмы, принципы диагностики основных форм геморрагических заболеваний / Под ред. Н.Н. Петрищева, Л.П. Папаян. – СПб.: СПбГМУ, 1999. – С. 10 – 19.
|
|
|
9. Добровольский А.Б., Панченко Е.П. Система гемостаза // В кн.: Клиническая биохимия / Под ред. В.А. Ткачука. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ГОЭТАР-МЕД, 2004. – 512 с.
10. Практические занятия по патологической физиологии (методическое пособие для студентов педиатрических факультетов). Под редакцией проф. Н.Т. Шутовой. – Ленинград.: 1974. – ЛПМИ, 199 с., илл.
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ВОСПАЛЕНИЯ
Воспаление – местный типовой патологический процесс, развивающийся в васкуляризованных тканях в ответ на повреждение, обеспечивающий мобилизацию защитных систем организма, направленных на ослабление, локализацию и элиминацию повреждающих (флогогенных) агентов и ликвидацию последствий повреждения. Механизмы воспаления требуют наличия сформированной сети кровеносных сосудов (обеспечение быстрого и массивного притока в очаг повреждения клеточных и гуморальных эффекторов воспаления), поэтому воспалительные процессы могут развиваться в неваскуляризированных органах и тканях лишь по мере активации в них ангиогенеза.
Классические клинические признаки воспаления – покраснение (rubor), повышение температуры (calor), отек (tumor) и боль (dolor) в области воспалительного очага и нарушение функции пораженного органа/ткани (functio laesae) известны в практической медицине со времен античных авторов.
|
|
|
Флогогенные агенты – любые факторы физической, химической или биологической природы, способные в определенных условиях непосредственно или опосредованно вызвать развитие воспаления в органах и тканях организма:
I. ФЛОГОГЕНЫ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ – физические (механическое повреждение, ионизирующая радиация, высокие/низкие температуры и т.д.) или химические агенты (органические и неорганические соединения, способные вступать в химические реакции со структурными компонентами клеток и/или межклеточного вещества: кислоты, щелочи, растворители, тяжелые металлы);
II. ФЛОГОГЕНЫ ОПОСРЕДОВАННОГО ТИПА №1 - микробиологические и зоологические объекты, способные к инвазии, колонизации, а затем деструкции тканей и органов организма продуктами своей жизнедеятельности;
III. ФЛОГОГЕНЫ ОПОСРЕДОВАННОГО ТИПА №2 – клеточные и гуморальные эффекторы иммунной системы при развитии аллергии в сенсибилизированном организме, в том числе аутоаллергии при срыве механизма толерантности к собственным антигенам.
Воспаление состоит из трех взаимосвязанных компонентов: альтерации (А), экссудации (Э) и пролиферации (П). Компоненты воспаления, взаимно сменяя и усиливая друг друга, могут протекать параллельно в различных областях одного очага воспаления.
Альтерация – структурно-функциональные изменения клеток и тканей организма, возникающие под действием повреждающих факторов или при активации защитных систем организма. Различают первичную и вторичную альтерацию.
Первичная альтерация – комплекс морфологических, физиологических и биохимических изменений в тканях организма в результате непосредственного воздействиея повреждающего фактора. Характер, длительность и массивность первичной альтерации зависят от природы причинного фактора, интенсивности и масштабов его взаимодействия с организмом.
Вторичная альтерация – комплекс морфологических, физиологических и биохимических изменений в тканях организма при активации клеточных и, особенно, гуморальных эффекторов воспаления. Вторичная альтерация затрагивает не только непосредственно область первичного повреждения, но и рядом расположенные ткани и является ярким примером порой избыточного действия защитных систем организма. Биологический смысл вторичной альтерации – ослабление, локализация, деструкция и элиминация (или создание для нее необходимых предпосылок) флогогенного агента. Ярким примером вторичной альтерации является расплавление соседних неповрежденных клеток под действием лизосомальных ферментов непосредственно поврежденных клеток.
Гуморальные эффекторы воспаления. В эту группу относятся любые химические соединения, секретируемые клетками (или выделяющимися при их разрушении) и/или содержащиеся в интерстициальном матриксе. К ним относят медиаторы воспаления, цитокины, коагуляционное звено системы гемостаза, гуморальные эффекторы иммунной системы – иммуноглобулины и система комплемента и т.д.
Медиаторы воспаления – сборная группа соединений, образующихся или активирующихся, действующих и впоследствии инактивирующихся или разрушающихся в очаге воспаления, способных оказывать воздействие на клетки и элементы стромы тканей в области воспаления, вызывая альтеративные изменения, способных выполнять сигнальную и регуляторную функции для клеток-эффекторов воспаления. При выходе (прорыве) за пределы воспалительного очага при недостаточности локализации воспаления медиаторы воспаления способны вызывать и системные эффекты (системные проявления/осложнения воспаления (например, лихорадка) или синдром системных реакций при воспалении (SIRS)).
Основные группы медиаторов воспаления [1, 2]:
1. Вазоактивные соединения: медиаторы арахидоновой кислоты, гистамин, оксид азота (II), биогенные амины, дефенсины, фактор активации тромбоцитов.
2. Хемоаттрактанты: компоненты системы комплемента (С4а, С3а, С5а), лейкотриены, липоксины.
3. Цитотоксины/цитолизины: свободные радикалы, компоненты системы комплемента, MMPs, ферменты лейкоцитов и макрофагов (эластаза, коллагеназа, нейраминидаза и т.д.).
4. Активаторы системы гемостаза/антигемостаза: тромбопластин, АТФ/АДФ, факторы системы свертывания, активаторы плазминогена.
Арахидоновая кислота – эйкозатетраеновая полиненасыщенная жирная кислота, образующаяся в ходе ферментативного метаболизма фосфолипидов (фосфатидилхолина и фосфатидилинозитола) клеточных мембран. Дальнейший метаболизм арахидоновой кислоты приводит к образованию целого ряда соединений, обладающих высокой провоспалительной активностью.
Циклооксигеназный механизм метаболизма арахидоновой кислоты опосредован работой фермента циклооксигеназы (изоформы СОХ-1, СОХ-2) и приводит к образованию простогландинов (PG) – соединений, способствующие вазодилятации, бронходилятации, нарушению провоспалительной активности лейкоцитов, и тромбоксана А2 (ТХА2) – способствующего вазоконстрикции, бронхоконстрикции, активации клеток-эффекторов воспаления, особенно тромбоцитов [2]. Схемы терапии, включающие в себя аспирин, способны частично переключать циклооксигеназный путь на образование липоксинов.
Липоксигеназный механизм метаболизма арахидоновой кислоты опосредован работой фермента липооксигеназы (LOX) и приводит к образованию лейкотриенов (LT) – соединений, способствующих мощной бронхоконстрикции и сокращению паренхимы легких, вазодилятации и увеличению проницаемости кровеносных сосудов, активации клеток-эффекторов воспаления, особенно макрофагов, и обладающих хемоаттрактирующими свойствами, и липоксинов (LX) – соединений, активирующих провоспалительные свойства лейкоцитов и эндотелиоцитов, обладающих сильным хемоаттрактирующим действием [2].
Цитокины – сборная группа низкомолекулярных соединений, как правило, пептидной природы, продуцируемых любыми клетками организма и выполняющих преимущественно сигнальную и регуляторную роль в физиологических и патологических процессах. Различают следующие группы цитокинов, имеющих большое значение в развитии, поддержании и ингибировании воспаления [2]:
1. Интерлейкины (IL-1, IL-2, IL-10…) – преимущественно синтезируются лейкоцитами и макрофагами, способствуют активации клеток-эффекторов воспаления и усиления их провоспалительных свойств.
2. Факторы роста и колониестимулирующие факторы (VEGF, PGF, GM-CSF…) – стимуляция пролиферации клеток-предшественников форменных элементов крови, ангиогенеза, развития соединительной ткани.
3. Интерфероны (IFα, IFβ, IFγ) – эволюционно выработанные гуморальные факторы противовирусной защиты, способствуют активации лейкоцитов крови.
4. Хемокины (CXC, XC…) – группа молекул, обеспечивающих миграцию клеток организма в норме и патологии; при воспалении являются мощными хемоаттрактирующими веществами.
5. Общие, неклассифицируемые провоспалительные цитокины (TNF-α, TNF-β, IL-1…) – сборная группа цитокинов, обеспечивающих системные проявления воспаления: лихорадку, слабость, гемодинамические нарушения и т.п..
Клетки-эффекторы воспаления. В принципе, любые клетки в очаге повреждения принимают участие в развитии процесса воспаления, однако, в классической патофизиологии к клеткам-эффекторам воспаления прежде всего относят лейкоциты периферической крови и тканевые макрофаги различного гистогенеза и мастоциты. Роль клеточного звена заключается в непосредственной деструкции и элиминации флогогенных агентов и поврежденных структур организма (фагоцитоз, АЗКЦ) и в продукции цитокинов и медиаторов воспаления.
Клетки-эффекторы воспаления способны к хемотаксису – активному перемещению в очаг воспаления по градиенту концентрации хемоаттрактантов (медиаторы воспаления, сигнальные цитокины, фрагменты поврежденных клеток и флогогенных агентов и сами флогогенные агенты). Тканевые макрофаги располагаются непосредственно в эпицентре разворачивающихся событий и их перемещение носит локальный характер и, как правило, ограничено тканью/органом в которых они находятся. Лейкоциты периферической крови на пути к очагу воспаления проходят сложный процесс выхода из кровеносного сосуда в интерстициальное пространство (эмиграция) и хемотаксиса в область повреждения (миграция).
Эмиграция – генетически запрограммированный физиологический процесс перехода лейкоцитов из периферической крови в ткани организма через стенку кровеносного сосуда. В норме происходит на участке капилляров и посткапиллярных венул микроциркуляторного русла и опосредована элетростатическим взаимодействием и экспрессией на мембранах лейкоцитов и эндотелиоцитов сосудов молекул клеточной адгезии и специализированных рецепторов.
Группы молекул клеточной адгезии [2, 3]:
1. Селектины ( CD 62) – трансмембранные соединения, обеспечивающие роллинг и маргинацию лейкоцитов. Различают Р-, Е- и L-селектины (CD62P, CD62E, CD62L).
2. Адрессины – высокоспециализированные гликопротеиды (CD34, ESL-1, PSGL-1), экспрессированные на венулах лимфоидных органов и обеспечивающие в первую очередь эмиграцию лимфоцитов.
3. Интегрины – группа соединений (CD11a/CD18, CD11b/CD18), обеспечивающих взаимную адгезию в системах «клетка-субстрат» и «клетка-клетка». Интегрины реализовывают свои функции на всех стадиях эмиграции лейкоцитов, но их значение возрастает на поздних стадиях (агрегация и собственно эмиграция).
4. Суперсемейство иммуноглобулинов ( ICAM -1, ICAM -2, ICAM -3, VCAM -1) – группа молекул адгезии клеток, экспрессированных преимущественно на эндотелиоцитах, определяющих эмиграцию лейкоцитов в норме и их селективную эмиграцию в патологии.
Стадии эмиграции лейкоцитов [1]:
1. Роллинг – переход циркулирующих в крови лейкоцитов из осевого кровотока в пристеночный, первичное взаимодействие с эндотелиоцитами – «перекатывание» по эндотелиальному слою. Молекулы клеточной адгезии, обеспечивающие механизм роллинга: L-, Р- и Е-selectins.
2. Адгезия – прикрепление лейкоцита к мембране эндотелицита с прочной фиксацией на стенке кровеносного сосуда. Молекулы клеточной адгезии, обеспечивающие механизм адгезии: ICAM-1, VCAM-1, β1-, β2-integrins.
3. Агрегация – аккумулирование пристеночного пула лейкоцитов. Молекулы клеточной адгезии, обеспечивающие механизм адгезии: P-selectin, CD11a/CD18, CD11b/CD18.
4. Собственно эмиграция, диапедез – выход лейкоцитов в интерстициальное пространство через слои стенки кровеносного сосуда. Молекулы клеточной адгезии, обеспечивающие механизмы эмиграции: PECAM-1, ICAM-1, VCAM-1, β2-integrins.
Эмиграция завершается выходом лейкоцита в интерстициальное пространство и переходит в стадию миграции – активного амебоидного перемещения лейкоцита в толще тканей в очаг воспаления по градиенту хемоаттрактирующих веществ. По сути, миграция – это первая стадия процесса фагоцитоза (хемотаксис).
Фагоцитоз – процесс активного захвата и деструкции экзогенных объектов и собственных поврежденных/стареющих клеток и их фрагментов фагоцитами (лейкоцитами, микрофагами). Явление фагоцитоза, филогенетически древнего, высокоэффективного механизма иммунитета, было открыто великим русским исследователем, нобелевским лауреатом И.И. Мечниковым.
Стадии фагоцитоза:
1. Приближение (хемотаксис) – направленное движение фагоцита в направлении фагоцитрируемого объекта по градиенту концентрации хемоаттрактантов. Помимо хемотаксиса ряд исследователей выделяют хемокинез – ненаправленное, хаотическое движение фагоцита вследствие его активации медиаторами воспаления.
2. Распознавание объекта и адгезия – рецепторный и/или электростатический процесс непосредственного контакта мембраны фагоцита(ов) с фагоцитируемым объектом, связанный с распознаванием доступных, поверхностных детерминант объекта-мишени рецепторами фагоцитов и приводящий к активации метаболических процессов в фагоците(ах).
3. Поглощение объекта – динамичный, стадийный процесс перевода объекта-мишени в цитоплазму фагоцита, его полное окружение фагосомой, созданной путём инвагинации и замыкания участка клеточной мембраны.
4. «Переваривание» - биодеградация объекта – кислород-зависимые (свободные радикалы, галогенизация) и кислород-независимые (протеолитические ферменты, катионные белки, лактоферрин, лизоцим) механизмы разрушения объекта при слиянии фагосомы с лизосомами и вакуолями фагоцита.
Фагоцит способен полностью утилизировать объект или после процессинга ассоциировать его фрагменты с белками главного комплекса гистосовместимости и презентировать такой антиген-содержащий комплекс на своей мембране. Иногда часть разрушенных фрагментов фагоцитированного материала выделяются в окружающую среду, иногда объект целиком или в фрагментированном виде сохраняется фагоцитом в своей цитоплазме. Деградация объекта возможна и внеклеточным способом, без перевода его в цитоплазму фагоцита. Это характерно для взаимодействия фагоцита с крупными объектами, превышающими его по размеру. При этом происходит экзоцитоз содержимого гранул с их «изливанием» на объект фагоцитоза – непосредственное повреждение объекта, снижение его функциональной активности и привлечение в эту область большого количества других фагоцитов. Существенным минусом такого способа является неизбирательное повреждение всех близлежащих клеточных структур и интерстициального матрикса.
Роль клеток-эффекторов воспаления в развитии воспалительного процесса
Нейтрофилы (полиморфноядерные нейтрофильные гранулоциты) – группа гранулоцитов, окрашивающихся при стандартных гистологических методах как кислыми, так и основными красителями и составляющих в норме 45 – 75% всего пула лейкоцитов в периферической крови. Фагоцитоз – одна из главных функций нейтрофилов. Высокая численность нейтрофильных гранулоцитов, быстрое перемещение в очаг воспаления и их фагоцитарная активность формируют мощный, высокоэффективный, эволюционно апробированный противоинфекционный барьер организма. Нейтрофилы способны продуцировать значительное число медиаторов воспаления, ферментов, протеинов острой фазы и цитокинов, оказывающих влияние на все компоненты воспаления (свободные радикалы, протеолитические ферменты, фосфолипаза, катионные протеины, лизоцим, ILs, TNF-α) и позволяющих им взаимодействовать с другими клетками-эффекторами воспалительного процесса (макрофагами любого происхождения, лимфоцитами, эндотелиоцитами).
Эозинофилы (полиморфноядерные эозинофильные гранулоциты) – группа гранулоцитов, окрашивающихся при стандартных гистологических методах кислыми красителями и практически не способных воспринимать основную окраску. Классические эффекторы аллергических реакций и противопаразитарного ответа. Производят элиминацию медиаторов воспаления и биологически активных соединений, обеспечивая стихание воспалительных процессов. Эозинофилы, помимо медиаторов воспаления и регуляторных цитокинов, синтезируют большое количество уникальных веществ, характерных только для этих клеток и, в основном, имеющих противопаразитарный эффект: эозинофильный основной протеин, эозинофильный катионный протеин, эозинофильный нейротоксин и др.
Базофилы (полиморфноядерные базофильные гранулоциты) и мастоциты (тучные клетки). Базофилы – группа гранулоцитов, окрашивающихся при стандартных гистологических методах кислыми красителями и практически не способных воспринимать основную окраску. Цитоплазма базофилов перенасыщена гранулами, зачастую препятствующими рассмотрению ядра этих клеток при световой микроскопии. Мастоциты – группа клеток костномозгового происхождения, ассоциированных с соединительной тканью (соединительнотканные мастоциты) и слизистыми оболочками органов (слизистые мастоциты), контактирующих с окружающей средой (ЖКТ, дыхательная и мочевыделительная системы). Мастоциты располагаются преимущественно в периваскулярной и периневральной зонах и являются центральными клетками аллергических реакций немедленного типа; мембрана содержит большое количество рецепторов к реагиновым антителам, соединение с которыми вызывает дегрануляцию клеток с выбросом содержимого гранул.
Объединение базофилов и мастоцитов в одну группу носит искусственный характер и обусловлено сходством функций в воспалительном процессе. Клетки обеспечивают развитие воспалительных и аллергических реакций за счет наличия на мембранах большого количества рецепторов к реагиновым антителам (IgE), секрецией соединений, обладающих провоспалительной активностью (гистамин, гликозаминогликаны, простогландины/лейкотриены, активаторы и хемоаттрактанты эозинофилов, цитокины, фактор активации тромбоцитов и пр.) и вызывающих вазодилятацию, усиление кровоснабжения тканей и проницаемости сосудистой стенки, активацию ангиогенеза и привлечение в область дегрануляции эозинофилов и других лейкоцитов.
Моноциты – группа агранулоцитов периферической крови, содержащих несегментированное бобовидное ядро. Эмигрирующие из кровеносной системы моноциты пополняют пул макрофагальных клеток.
Макрофаги, помимо высокой фагоцитарной активности – основного вида их деятельности, обладают способностью регулировать активность воспалительных и иммунных процессов, усиливать/ослаблять работу гемостатических механизмов посредством продукции цитокинов (IL-1, IL-6, IL-8, TNFα, колониестимулирующие факторы), медиаторов воспаления (медиаторы арахидоновой кислоты, свободные радикалы, гидролазы, катионные белки, факторы системы свертывания) и протеолитических ферментов (MMPs, коллагеназа, эластаза) [2]. Макрофаги – основные клетки, обеспечивающие физиологический механизм элиминации циркулирующих иммунных комплексов.
Лимфоциты – группа агранулоцитов, содержащих округлое, занимающее большую часть объема клетки, ядро. Лимфоциты – основные эффекторы иммунной системы (см. глава «Патофизиология иммунной системы») и одни из главных эффекторов хронического воспаления. По морфологическим и функциональным признакам различают Т-, B- и NK лимфоциты.
Экссудация – комплекс процессов избыточного выхода (или недостаточного возвращения) плазмы крови из просвета кровеносного сосуда в интерстициальное пространство и эмиграции и миграции лейкоцитов. Результатом является «перенаполнение» периваскулярных участков тканей экссудатом (совокупность компонентов плазмы крови и форменных элементов) с формированием отека, отграничением зоны воспалительных изменений от участков неизмененной ткани и лейкоцитарной инфильтрацией воспалительного очага.
В зависимости от биохимического и морфологического состава различают следующие типы экссудатов: серозные, фибринозные, геморрагические, гнойные, гнилостные и смешанные.
Экссудат следует отличать от транссудата – избыточного накопления в интерстициальном пространстве плазменного компонента крови, практически лишенного форменных элементов и крупномолекулярных протеинов. Транссудат является следствием смещения точки равновесия механизма Старлинга (см. главу «Патофизиология микроциркуляции») в сторону усиления выхода плазмы в артериальной области капилляров из внутрисосудистого пространства в интерстициальное и снижения ее возврата в венозной области капилляров при увеличении гидростатического давления в микроциркуляторном русле (первичные и вторичные артериальные гипертензии, пассивная гиперемия различной этиологии) или снижении онкотического давления плазмы крови (гипопротеинемия при нефротическом синдроме, голодные отеки).
Экссудативный компонент воспаления тесно связан со стадийными структурно-функциональными изменениями микроциркуляторного русла. Первоначально, вследствие непосредственного воздействия флогогенного агента на элементы сосудистой стенки (гладкомышечные клетки, эндотелий), периваскулярную зону, нервные центры, волокна и окончания происходит кратковременный спазм кровеносных сосудов с развитием ишемии области повреждения.
Вторая стадия сосудистых изменений – активная гиперемия – развивается после инактивации гуморальных факторов вазоконстрикции и ослабления нервных стимулов и протекает преимущественно по гуморальному («миопаралитическому») механизму. Биологический смысл активной гиперемии заключается в резком ускорении метаболических процессов в очаге воспаления и рядом расположенных областях, в массивном притоке клеточных и гуморальных эффекторов воспаления в зону повреждения.
Лавинообразное увеличение концентрации медиаторов воспаления приводит к прогрессивному замедлению скорости кровотока с переходом активной гиперемии в пассивную форму. Это явление связано с нарастающей активацией клеток-эффекторов воспалительного процесса (лейкоцитов, эндотелиоцитов, мастоцитов, тромбоцитов) и компонентов системы гемостаза. Происходит изменение физико-химических свойств крови и мембран форменных элементов и эндотелиоцитов с переходом ламинарного тока крови в турбулентный с параллельным развитием процесса тромбообразования в зоне поражения.
Тромбоз более выражен в венозной части кровеносного русла в силу структурно-функциональных особенностей эндотелия этой зоны по сравнению с артериальной областью. Дополнительно, замедлению тока крови способствует увеличение проницаемости кровеносных сосудов, развитие отека периваскулярной области со сдавливанием сосудов извне.
Прогрессирование пассивной гиперемии приводит к формированию стаза крови в очаге воспаления. Прекращение притока и выхода крови в области очага поражения с одной стороны способствует развитию гипоксии и усилению альтеративных процессов, а с другой стороны создает необходимые предпосылки для формирования прочного барьера между очагом воспаления и неизмененными тканями организма. Барьерную функцию воспаления, помимо ограничения перемещения жидкости в очаге повреждения, создают пролиферативные механизмы.
Персистирование флогогенного агента, массивное разрушение тканей организма и нарушение барьерных функций воспаления способствуют развитию синдрома системной воспалительной реакции ( SIRS ).
Системные проявления воспаления – лихорадка, анорексия, усиление гемопоэза, активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и т.д., развиваются вследствие интенсивного синтеза цитокинов (TNF, IL-1 и др.) активированными клетками или при нарушении барьерной функции воспаления.
Пролиферация – завершающий компонент процесса воспаления, заключающийся в восстановлении (полном или частичном) структурно-функциональной целостности органа/ткани за счет размножения клеток (паренхиматозных и стромальных) и синтеза межклеточного вещества. Пролиферация начинается на периферических участках очага воспаления, в зоне, где слабее выражено действие клеточных и гуморальных эффекторов воспаления и происходит интенсивный синтез противовоспалительных медиаторов, ингибирующих механизмы альтерации и экссудации.
Таким образом, в развитии пролиферации можно выделить несколько стадий (звеньев):
1. Действие противовоспалительных гуморальных факторов (ингибиторы протеаз, антикоагулянты, антигипоксанты, антиоксиданты);
2. Активация пролиферации паренхиматозных клеток и фибробластов (EGF, VEGF, FAF, PGF, белки, ингибиторы каспазного цикла (IAPs), соматотропный гормон);
3. Активация синтеза межклеточного вещества и ангиогенеза (MMPs, VEGF, PGF, интегрины и другие молекулы клеточной адгезии);
4. Собственно восстановительные процессы, завершающие процесс воспаления (при остром воспалении) или стадию обострения (при хроническом воспалении).
По патогенезу и характеру развития воспалительного процесса различают острое и хроническое воспаление.
Острое воспаление – эволюционно выработанный механизм первичного ответа защитных систем организма на повреждение, вызванное флогогенным агентом. Острое воспаление включает в себя все рассмотренные компоненты и завершается одним из трех сценариев:
1. Полное восстановление поврежденных органов и тканей: регенерация – восполнение дефекта клетками характерными для данной ткани (типично для быстрообновляемых тканей), фиброзирование – восполнение дефекта преимущественно за счет разрастания соединительной ткани (типично для медленнообновляемых тканей и для участков с резко нарушенным кровоснабжением).
2. Неполное восстановление функциональной активности поврежденных органов и тканей с полным прекращением процессов воспаления (значительные структурные перестройки органа/ткани при фиброзировании).
3. Переход острого воспаления в хроническую форму.
4. Гибель организма.
Хроническое воспаление – эволюционно выработанный механизм локализации, отграничения от неизмененных тканей, элиминации флогогенных агентов, способных ускользать от деструктивного действия эффекторов воспаления и персистировать в организме. Для течения хронического воспаление характерно чередование «волн» активации процесса (обострение) и его затухания (ремиссия).
Морфологически хроническое воспаление характеризуется выраженной лейкоцитарной инфильтрацией пораженных тканей (преимущественно моноцитарно-лимфоцитарной), деструктивными изменениями органа (развитие фиброза, участки некротических изменений, нарушение формы и взаимодействия с другими органами/тканями).
Цель занятия:
1. Исследовать особенности сосудистых изменений при развитии воспаления.
2. Исследовать особенности фагоцитоза макрофагами и полиморфноядерными лейкоцитами.
3. Демонстрация учебного видеофильма «Роль лейкоцитов в развитии воспаления».
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 796; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!