Механизмы альтерации при воспалении

ВОСПАЛЕНИЕ

• Типовой патологический процесс.

• Возникает в ответ на действие патогенного (флогогенного) фактора.

• Характеризуется развитием как патогенных, так и адаптивных реакций организма.

• Направлен на локализацию, уничтожение и удаление из организма флогогенного фактора, а также на ликвидацию последствий его действия.

Этиология

Воспаление — результат взаимодействия организма с патогенными факторами различного генеза (причинами воспаления) в определенных условиях.

Природа флогогенного фактора может быть физической, химической и биологической.

Физические факторы. Наиболее частые физические факторы: механическая травма тканей, чрезмерно высокая или низкая температура, воздействие электрического тока или лучистой энергии, внедрение в ткань инородного тела и т.п.

Химические факторы: экзо‑ и эндогенные органические или неорганические кислоты и щелочи в высоких концентрациях; избыток в тканях органических соединений: продуктов метаболизма, экскретов, компонентов биологических жидкостей (молочной, пировиноградной и других кислот, а также их солей; жёлчи; мочи; мочевины; солей кальция и др.); ЛС, вводимые в ткани (в частности — гипертонические растворы хлористого кальция, хлорида калия, натрия, карбонатов; камфора; некоторые витамины) и др.

Биологические агенты — одна из наиболее распространённых причин воспаления: инфекционные (вирусы, риккетсии, бактерии, а также одно‑ и многоклеточные паразиты, грибы); иммуноаллергические (комплексы Аг‑АТ; антигенно‑ и генетически чужеродные структуры, например, денатурированные белки или погибшие участки ткани; инфицированные вирусом или опухолевые клетки; аутоантитела); токсины насекомых, животных, растений.

МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ВОСПАЛЕНИЯ

Возникнув под влиянием повреждающего фактора, воспаление характеризуется развитием, как правило, более или менее стереотипного и динамичного комплекса изменений в очаге воспаления и в организме в целом. Вместе с тем (учитывая, что воспаление в большинстве случаев является звеном патогенеза разных болезней) характер и динамика воспалительных изменений при разных заболеваниях и у различных пациентов имеют специфику.

Выделяют следующие компоненты воспаления: альтерация, сосудистые реакции и изменения крово‑ и лимфообращения, экссудация, эмиграция лейкоцитов и выход других форменных элементов крови в ткань, фагоцитоз, пролиферация (рис. 5–2).

Альтерация — первое и непосредственное следствие повреждающего действия флогогенного фактора и инициальное звено механизма развития воспаления.

Альтерация, как первичная, так и вторичная, — сложный комплекс изменений.

Первичная и вторичная альтерация

Зона первичной альтерации

Причина формирования: флогогенный фактор, действующий на ткань.

Локализация: место прямого контакта причины воспаления с тканью (эта зона — эпицентр очага воспаления).

Основные механизмы

Повреждение мембранных структур и внутриклеточных ферментов, а также структур межклеточного вещества.

Расстройства энергетического обеспечения функций и пластических процессов в повреждённой ткани.

Нарушения трансмембранного переноса и градиента ионов, соотношения их между собой, содержания жидкости внутри и за пределами клетки и в зоне альтерации в целом.

Проявления

Расстройства функции повреждённых, но ещё жизнеспособных участков ткани вне зоны некроза.

Некроз.

Значительные физико‑химические изменения.

Различные формы дистрофии.

Время начала развития вышеуказанных изменений колеблется в широком диапазоне и определяется особенностями флогогенного фактора, ткани или органа, подвергшегося его воздействию; реактивности организма. Тем не менее, первые изменения выявляются сразу после воздействия причины воспаления на ткань.

Зона вторичной альтерации

Причины

• Эффекты флогогенного агента (хотя за пределами эпицентра очага воспаления эффективность его патогенного воздействия значительно ниже).

• Влияние факторов, вторично формирующихся в зоне первичной альтерации в связи с образованием медиаторов воспаления, развитием метаболических, физико‑химических и дистрофических изменений.

Локализация

• Частично в месте контакта флогогенного агента с тканью (там, где сила его воздействия была минимальной).

• В основном — вокруг области первичной альтерации. Обычно площадь этой зоны значительно больше площади первичной.

Механизмы развития

• Расстройства местных механизмов нервной регуляции в связи с повреждением тел нейронов, нервных стволов и/или их окончаний, синтеза, накопления и высвобождения из них нейромедиаторов.

• Нарушение выброса нейромедиаторов (норадреналина, ацетилхолина и др.) из нервных терминалей симпатической и парасимпатической системы в очаге воспаления и стадийные изменения чувствительности тканей к нейромедиаторам в этом очаге.

• Расстройства аксонного транспорта трофических и пластических факторов (углеводов, липидов, белков, адениннуклеотидов, нуклеиновых кислот, БАВ, ионов и других агентов) от тел нейронов к соматическим клеткам.

• Стадийные изменения тонуса сосудов микроциркуляторного русла и в связи с этим — расстройства кровообращения

• БАВ, поступающие в зону вторичной альтерации из зоны первичной альтерации, а также образуются за пределами очага воспаления.

В совокупности эти изменения обусловливают расстройства обмена веществ, значительные физико‑химические сдвиги в зоне вторичной альтерации, развитие различных видов дистрофий и даже — некроза.

Проявления

Изменения структуры клеток и межклеточного вещества тканей, обычно обратимые (например, признаки повреждения клеток, архитектуры ткани и др.)

Расстройства метаболизма (выражается различными отклонениями в обмене веществ и развитии).

Умеренные отклонения физико‑химических параметров (например, рН, осмоляльности жидкости, температуры тканей, трансмембранного распределения ионов).

Обратимые изменения функции тканей и органов.

Изменения обмена веществ в очаге воспаления. Значение повреждения мембран клетки и ее органелл в патогенезе нарушения обмена веществ. Физико-химические изменения в очаге воспаления, их патогенез, последствия. izmeneniia

Причины изменения структуры клеток и других гистологических элементов:

• в течение первых минут — прямое действие флогогенного фактора;

• на более поздних этапах и дополнительно к прямому эффекту флогогенного фактора — влияние вторичных причин: метаболических, физико‑химических, микроциркуляторных и регуляторных расстройств.

Основные механизмы морфологических изменений:

• нарушения процессов энергетического обеспечения клеток;

• повреждение мембранного аппарата и ферментных систем;

• дисбаланс ионов и воды;

• нарушения местных (клеточных и органно‑тканевых) механизмов регуляции.

Проявления

• Развивающиеся в тканях изменения весьма разнообразны: от минимальных структурных отклонений до деструкции и некроза.

• Структурные изменения наблюдаются как в паренхиматозных клетках, так и в строме тканей и органов.

• Существенную роль в потенцировании повреждения клеточных и неклеточных структур играют высвобождающиеся из лизосом и активирующиеся в очаге воспаления гидролазы: протеазы, липазы, фосфолипазы, эластазы, коллагеназы и другие ферменты. Источником их являются как клетки самой повреждённой ткани, так и находящиеся в ней лейкоциты, а при септическом воспалении — и микроорганизмы.

• Для клеток при воспалительной альтерации характерны изменения в цитозоле, а также повреждение плазмолеммы и мембран органелл — митохондрий, лизосом, эндоплазматической сети, комплекса Гольджи и других. В связи с этим меняется их форма, размеры, число, а также функции органелл и клетки в целом.

Изменения обмена веществ

В очаге воспаления наблюдаются закономерные фазные изменения метаболизма. Их причины: действие флогогенного фактора и вторичные расстройства в ткани, выражающиеся в перестройке местных механизмов нервной и гуморальной регуляции, микроциркуляции, в формировании физико‑химических сдвигов.

На начальном этапе воспаления в ткани (не только зоны первичной, но и вторичной альтерации) преобладают реакции катаболизма, затем — при развитии артериальной гиперемии и активации процессов пролиферации, — как правило, начинают доминировать анаболические реакции.

Биологический «смысл» изменений метаболизма заключается в энергетическом и пластическом обеспечении местных адаптивных реакций в очаге воспаления, направленных на локализацию, уничтожение и элиминацию флогогенного агента, а также на ликвидацию патогенных последствий его воздействия.

Ионы и вода

Для ионов и воды характерен трансмембранный дисбаланс ионов, увеличение внутриклеточного содержания Na+ и Ca2+ и внеклеточного содержания K+ и Mg2+, гипергидратация клеток и отёк ткани в очаге воспаления.

Расстройства обмена веществ сопровождаются существенными и закономерными физико‑химическими сдвигами в очаге воспаления.

Физико‑химические изменения

Ацидоз

Воспалительная реакция характеризуется увеличением [Н+] и, соответственно, снижением рН в клетках и межклеточной жидкости — развитием ацидоза.

Причина метаболического ацидоза — накопление в очаге воспаления избытка недоокисленных соединений.

Механизмы развития метаболического ацидоза

• Образование большого количества «кислых» продуктов изменённого метаболизма вследствие:

† активации гликолиза, что сопровождается накоплением избытка молочной и пировиноградной кислот

† усиления протеолиза и липолиза с накоплением аминокислот, ВЖК и КТ.

• Нарушение оттока из очага воспаления продуктов как нормального, так и нарушенного обмена веществ. Последнее особенно выражено в связи с замедлением оттока венозной крови и развитием стаза в очаге воспаления.

• «Истощение» щелочных буферных систем (бикарбонатной, фосфатной, белковой и других) клеток и межклеточной жидкости, которые на начальном этапе воспаления нейтрализуют избыток кислых соединений.

Особенности изменения [Н+] в очаге воспаления

• Чем острее протекает воспаление, тем более выражен ацидоз: из компенсированного он быстро трансформируется в некомпенсированный.

• Как правило, [Н+] наибольшая в зоне первичной альтерации, она меньше в прилегающей к ней зоне вторичной альтерации и постепенно снижается по направлению к неповреждённой ткани.

• В отдельных участках интенсивной деструкции и аутолиза тканей, где накапливаются восстановленные органические и неорганические соединения, продукты промежуточного белкового распада (аммиак и его производные), может развиваться более или менее выраженный преходящий алкалоз. Однако, в целом для очага воспаления характерен ацидоз.

Гиперосмия

В очаге воспаления в большей или меньшей мере повышается осмотическое давление.

Причины

• Повышенное ферментативное и неферментное разрушение макромолекул (гликогена, гликозаминогликанов, протеогликанов и других).

• Усиленный в условиях ацидоза гидролиз солей и соединений, содержащих неорганические вещества.

• Поступление осмотически активных соединений из повреждённых и разрушенных клеток.

Гиперонкия

Увеличение онкотического давления в воспалённой ткани — закономерный феномен.

Причины

• Увеличение концентрации белка в очаге воспаления в связи с усилением ферментативного и неферментного гидролиза пептидов.

• Повышение гидрофильности белковых мицелл и других коллоидов в результате изменения их конформации при взаимодействия с ионами.

• Выход белков (в основном — альбуминов) из крови в очаг воспаления в связи с повышением проницаемости стенок микрососудов.

1. Презентация на тему: «Механизмы альтерации при восполнении»

Выполнила студентка
3 курса,19 гр.,леч.фак.
Мухина Мария

2.

• Альтерация — первая фаза тканевых
изменений, характеризуется
нарушением структуры и функции
биологических мембран, трофики и
обмена веществ в тканях.

3.

• Различают биохимическую и
морфологическую фазы альтерации. Однако
для начала развития воспаления играет
важную роль выраженность биохимических
изменений в зоне повреждения тканей, в
частности, интенсивность образования
вазоактивных и хемотаксических веществ,
определяющих стереотипный характер
сосудистых и тканевых изменений.
• По времени развития выделяют первичную и
вторичную альтерацию.

4. Зона первичной альтерации

• Причина формирования первичной
альтерации: флогогенный фактор,
действующий на ткань.
• Локализация первичной альтерации:
место прямого контакта причины
воспаления с тканью (эта зона —
эпицентр очага воспаления).

5. Основные механизмы первичной альтерации

• Повреждение мембранных структур и внутриклеточных
ферментов, а также структур межклеточного вещества.
• Расстройства энергетического обеспечения функций и
пластических процессов в повреждённой ткани.
• Нарушения трансмембранного переноса и градиента ионов,
соотношения их между собой, содержания жидкости внутри и за
пределами клетки и в зоне альтерации в целом.
Проявления первичной альтерации
• Расстройства функции повреждённых, но ещё жизнеспособных
участков ткани вне зоны некроза.
• Некроз.
• Значительные физико-химические изменения. • Различные
формы дистрофии.

6.

Время начала развития вышеуказанных изменений колеблется в
широком диапазоне и определяется особенностями флогогенного
фактора, ткани или органа, подвергшегося его воздействию,
реактивности организма. Тем не менее первые изменения выявляются
сразу после воздействия причины воспаления на ткань.
Альтерация как компонент воспаления

7. Зона вторичной альтерации

Причины вторичной альтерации
• Эффекты флогогенного агента (хотя за пределами эпицентра
очага воспаления эффективность его патогенного воздействия
значительно ниже).
• Влияние факторов, вторично формирующихся в зоне первичной
альтерации в связи с образованием медиаторов воспаления,
развитием метаболических, физико-химических и
дистрофических изменений.
Локализация вторичной альтерации
• Частично в месте контакта флогогенного агента с тканью (там, где
сила его воздействия была минимальной).
• В основном вокруг области первичной альтерации. Обычно
площадь этой зоны значительно больше площади первичной.

8. Характеристики зон первичной и вторичной альтерации в очаге воспаления

9. Механизмы развития вторичной альтерации

• Расстройства местных механизмов нервной регуляции в связи с повреждением
тел нейронов, нервных стволов и/или их окончаний, синтеза, накопления и
высвобождения из них нейромедиаторов.
• Нарушение выброса нейромедиаторов (норадреналина, ацетилхолина и др.) из
нервных терминалей симпатической и парасимпатической системы в очаге
воспаления и стадийные изменения чувствительности тканей к
нейромедиаторам в этом очаге.
• Расстройства аксонного транспорта трофических и пластических факторов
(углеводов, липидов, белков, адениннуклеотидов, нуклеиновых кислот, БАВ,
ионов и других агентов) от тел нейронов к соматическим клеткам.
• Стадийные изменения тонуса сосудов микроциркуляторного русла и в связи с
этим — расстройства кровообращения
• БАВ, поступающие в зону вторичной альтерации из зоны первичной альтерации,
а также образующие за пределами очага воспаления.
В совокупности эти изменения обусловливают расстройства обмена веществ,
значительные физико-химические сдвиги в зоне вторичной альтерации,
развитие различных видов дистрофий и даже некроза.

10. Проявления вторичной альтерации

• Изменения структуры клеток и межклеточного
вещества тканей, обычно обратимые (например,
признаки повреждения клеток, архитектуры ткани и
др.).
• Расстройства метаболизма (выражается различными
отклонениями в обмене веществ и развитии).
• Умеренные отклонения физико-химических
параметров (например, рН, осмоляльности жидкости,
температуры тканей, трансмембранного
распределения ионов).
• Обратимые изменения функции тканей и органов.

11.

Время начала формирования вторичной альтерации. Как следует
из характеристики механизмов развития изменений в зоне вторичной
альтерации, её формирование несколько сдвинуто во времени
(секунды—минуты) по сравнению со сроками формирования зоны
первичной альтерации.
Интенсивность формирования различных зон альтерации,
выраженность изменений в них и соотношение их размеров
существенно различаются и в каждом конкретном случае зависят от
причины воспаления, структурных и функциональных особенностей
ткани или органа, в котором развивается воспаление, реактивности
организма и других условий.
Далее анализируется спектр изменений (морфология, метаболизм,
медиаторы воспаления, изменения физико-химические и
функциональные) в очаге воспаления. Механизмы, проявления и
последствия этих изменений рассмотрены в основном для зоны
вторичной альтерации. Это объясняется тем, что при большинстве
форм воспаления именно эта зона доминирует как по занимаемой ею
площади, так и по своему значению. Именно в этой зоне формируются
и реализуются процессы, обеспечивающие локализацию,
нейтрализацию, уничтожение и элиминацию флогогенного агента, а
также ликвидацию последствий его патогенного воздействия.