Различают девять основных систем организма:
Модуль№1
Задание №1.
Значение регуляторных и компенсаторных механизмов в организме при взаимодействии его с неблагоприятными факторами внешней среды.
Термин «патофизиология» происходит от двух слов:
«патология» и «физиология». « Патология » в переводе с греческого, означает учение о болезни ( pathos-болезнь, страдание; logos – учение ) , «физиология» - учение о природе организма ( physis – природа ; logos – учение ). Таким образом, « патофизиология » - это наука о жизнедеятельности больного организма.
Патофизиология – это наука, которая изучает общие закономерности возникновения, развития и исхода болезней и патологических процессов.
Патофизиология состоит из 2 разделов:
1.Общая патология:
а/ общую нозологию – учение о сущности болезни.
б/ общую этиологию – учение о причинах и условиях возникновения болезней.
в/ общий патогенез – учение о механизмах развития болезни.
г/учение о наследственности, конституции и реактивности;
д/учение о типовых патологических процессах.
2. Частная патофизиология (рассматривает нарушения в отдельных органах и системах, а также этиологию и патогенез наиболее распространённых нозологических форм).
В патологической физиологии используются следующие методы:
1.Метод наблюдения
(заключается непосредственно в наблюдении течения болезни человека с помощью практически безвредных целенаправленных функционально-диагностических методик (биохимических, иммунологических, электрофизиологических и т. д.). Преимущество этого метода заключается в отсутствии необходимости создания экспериментальной модели. Исследователь наблюдает конкретную болезнь или патологический процесс у постели больного. Но данный метод не даёт возможности изучить процессы, происходящие в организме человека в латентную и продромальную стадии. Кроме того, исследователь ограничен в оценке причины и условий развития заболевания. Несмотря на это клиническая, патофизиология является в определённом аспекте вершиной сравнительной патологии, ибо это патология человека.
|
|
|
Основной задачей клинической патофизиологии является изучение наиболее общих вопросов этиологии и патогенеза болезней человека).
2.Метод моделирования.
Он включает моделирование на физических объектах и моделирование формализованное.
а) физическое (материальное) моделирование:
- моделирование патологических процессов на животных, их органах, тканях, клетках и отдельных компонентах клеток является в настоящее время наиболее распространённым и адекватным методом, его проводят только при строго обоснованной необходимости его проведения, с использованием оптимального биологического вида, а также количества животных с применением (там, где это не противоречит самой цели эксперимента) обезболивающих средств,
|
|
|
- моделирование патологии с использованием искусственных физических систем (искусственных сердца, почки, крови, аппаратов вентиляции лёгких, искусственного кровообращения и др.) также применяют для решения отдельных вопросов патофизиологии.
б) формализованное (нематериальное) моделирование болезней, патологических процессов и состояний получило широкое распространение в патофизиологии (моделирование логическое, математическое, компьютерное). Формализованное моделирование применяют при логическом моделировании в процессе обучения. Компьютерное моделирование (например, патологических процессов или эффектов лечебных мероприятий) проводят с помощью современных вычислительных машин и программ.
Для изучения патологических процессов на живых объектах используют следующие методы эксперимента:
а) метод выключения
(удаления или повреждения) какого-либо органа с последующим анализом появившихся симптомов в сравнении с клинической картиной заболевания у человека, при котором обнаруживается поражение соответствующего органа. Например, ещё Шарль Броун-Секар пытался создать модель аддисоновой болезни человека путем удаления одного или двух надпочечников у собак и некоторых других видов животных. Модель сахарного диабета у животных можно вызвать либо удалением поджелудочной железы, либо ее повреждением путем введения им аллоксана или дитизона;
|
|
|
б) метод включения - введение в организм животных различных веществ, избыток которых обусловливает развитие того или иного заболевания у человека (например, для изучения тиреотоксикоза можно смоделировать его у животных введением тиреоидных гормонов);
в) метод раздражения - изменение функции того или иного органа путем различных воздействий (например, при раздражении блуждающего нерва возникает брадикардия);
г) метод парабиоза - соединение двух животных (парабионтов) через кровеносную и лимфатическую системы для изучения взаимных гуморальных влияний (гормонов и других метаболитов);
д) метод культуры тканей - выделение и фракционирование клеточных элементов различных органов и тканей, широко используется в последнее время в патофизиологии, гематологии, иммунологии, онкологии, фармакологии и т.п. для изучения роли отдельных клеточных элементов в регуляции кроветворения и иммунопоэза, механизмов малигнизации клеток, установления механизмов цитоповреждающего действия различных фармакологических препаратов и др.;
|
|
|
е) сравнительно-эволюционный метод изучает типические патологические процессы в эволюционном аспекте. Патологический процесс, как мы его наблюдаем у человека и животных, является результатом формирования соответствующих реакций в эволюции животного мира. Такие патологические процессы, как воспаление, лихорадка, возникали и усложнялись в эволюции в связи с усложнением и совершенствованием защитных и приспособительных реакций организмов на меняющиеся условия жизни. Вот почему правильный научный анализ реакций человека на патогенное воздействие требует более полного знания путей и форм их становления. Это возможно только при использовании исторического метода сравнительной патологии.
Клонирование - метод получения нескольких идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения. Таким способом на протяжении миллионов лет размножаются в природе многие виды растений и животных. В настоящее время сейчас термин "клонирование" обычно используется в более узком смысле и означает копирование клеток, генов, антител и даже многоклеточных организмов в лабораторных условиях.
Инбридингом (родственным спариванием, инцухтом) принято считать такое спаривание, при котором отец и мать будущего потомства состоят между собой в кровном родстве, имеют одного или несколько общих предков. Инбридинг представляет собой крайнюю форму однородного (гомогенного) подбора животных по происхождению. Он может быть простым (на одного предка) и сложным, или комплексным (на двух и более предков). Для быстрого определения инбредности пробанда его предков, на которых применялся инбридинг, помечают в родословной каким-либо общим знаком. В различные исторические времена человек по-разному относился к инбридингу.
Нокаут гена (gene knockout) — это метод молекулярной генетики, при котором из организма удаляют или делают неработоспособными заданные гены. Таким образом получают организм, нокаутный по неработающим генам. Нокаутные организмы помогают узнать функции генов, нуклеотидная последовательность которых известна. Различия между нокаутным и нормальным организмом свидетельствуют о функции выключенного гена.
Эта методика заключается в целенаправленном внесении измененного, мутированного гена в наследственную информацию клеток. Новый ген вносится в получаемые из эмбрионов стволовые клетки, а результат оценивается во взрослом животном, поэтому пока не идет речи о применении данной технологии у людей: многие работы со стволовыми клетками человека почти повсеместно запрещены, да и выращивание мутантных особей Homo sapiens в экспериментальных целях представляется малореальным.
Норма- это оптимальное состояние жизнедеятельности организма в данной конкретной для человека среде (общебиологическое понятие нормы)
Норма- это статистическая средняя величина из данных измерений у большого количества здоровых людей (среднестатистическая норма).
Патоло́гия — болезненное отклонение от нормального состояния или процесса развития. К патологиям относят процессы отклонения от нормы, процессы, нарушающие гомеостаз, болезни, дисфункции (патогенез).
Болезнь- это качественно новое состояние организма, возникающее при воздействии на него патогенного раздражителя, сопровождающееся нарушением структуры и функции, и проявляющееся в нарушении взаимоотношения организма с окружающей средой, ограничением работоспособности и приспособляемости организма.
Номенклатура болезней — это перечень принятых, установленных медицинской наукой названий болезней, объединенных в группы и классы.
Классификация болезней- система разделения болезней по классам на основании определённых критериев.
Принципы классификации болезней.
1.Этиологическая классификация. Болезни сгруппированы по общности: инфекционные и неинфекционные, пищевые, токсические инфекции, профессиональные, наследственные болезни.
2. Топографо - анатомическая классификация. Учитывается пораженный орган: болезнь уха, сердца, почек, печени и т. д.
3.Классификация по возрасту и полу: болезни новорожденных (неонтология), детского возраста (педиатрия), старческого возраста (геронтология), гинекология.
4. Экологическая классификация: болезни тропических стран (малярия, серповидно клеточная анемия), болезни крайнего севера (гиповитаминозы).
5. Классификация по общности патогенеза: аллергические заболевания, воспалительные, опухоли, шок, болезни адаптации.
6. Классификация по продолжительности заболевания: острые (до 14 дней), под острые (15 – 40 дней), хронические (свыше 40 дней).
Патологическая реакция — качественно и/или количественно неадекватный и биологически нецелесообразный (неадаптивный) ответ организма или его части (ткани, органа, системы) на действие обычных или патогенных агентов.
Патологическое состояние — длительное отклонение от нормы структуры, биохимических и/или функциональных свойств тканей, органов, их систем, возникающее под действием патогенного агента, характеризующееся, как правило, нарушением жизнедеятельности организма
Патологический процесс — закономерная динамическая совокупность патогенных и адаптивных изменений в тканях, органах и их системах, возникающих под действием повреждающего фактора, характеризующаяся нарушением жизнедеятельности организма.
Для каждого организма характерна определенная организация ею структур.
Выделяют шесть уровней организации человеческого организма:
1) Молекулярный
(молекулы белка расщепляются в организме на аминокислоты, жиры - на молекулы глицерина и жирных кислот, углеводы - на молекулы глюкозы и т.д. С молекулярного уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма).
2) Клеточный
(клетка - элементарная структурная, функциональная и генетическая единица многоклеточного организма. Каждая клетка имеет клеточную мембрану, цитоплазму и ядро. Мембрана ограничивает внутреннюю среду клетки, защищает ее от повреждений, регулирует обмен веществ между клеткой и средой, обеспечивает взаимосвязь с другими клетками. Цитоплазма - внутренняя полужидкая среда клетки, к которой находятся органоиды клетки, в том числе и ядро, которое выполняет функции хранения и передачи наследственной информации, регуляции синтеза белка; деление ядра лежит в основе размножения клеток).
3) Тканевой
(ткани - это группы клеток и межклеточного вещества, объединенные общим строением, функцией и происхождением. Различают четыре основные группы тканей: эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная)
4) Органный
(различные ткани, соединяясь между собой, образуют органы: сердце, почки, легкие, головной мозг, спинной мозг, мышца, мочевой пузырь, матка, грудная железа, желудок, глаз, ухо и т.д. Орган занимает постоянное положение, имеет определенное строение, форму и функции Органы, сходные по своему строению, функции и развитию, объединяются в системы органов).
5) Системный
(совокупность органов, участвующих в выполнении какого-либо сложного акта деятельности, образующих анатомические и функциональные объединения - системы органов.
Различают девять основных систем организма:
а) система органов движения или опорно-двигательный аппарат;
б) пищеварительная система объединяет органы, выполняющие функции приема пищи;
в) дыхательная система осуществляет потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа;
г) мочевыделительная система выполняет функцию выделения из организма конечных продуктов;
д) половая система;
е) эндокринная система состоит из желез внутренней секреции;
ё) сердечно-сосудистая система (ССС) обеспечивает непрерывное движение крови в организме;
ж) система органов чувств объединяет органы зрения, слуха, обоняния, осязания;
з) нервная система играет ведущую роль в объединении организма в единое целое).
6) Организменный (наряду с клеточным на организменном (или онтогенетическом) уровне выделяются обособленной структурные единицы.
Ткани и органы не могут жить независимо, организмы и клетки (если это одноклеточный организм) могут. Многоклеточные организмы состоят из систем органов. На организменном уровне проявляются такие явления жизни как размножение, онтогенез, обмен веществ, раздражимость, нервно-гуморальная регуляция, гомеостаз. Другими словами, его элементарные явления составляют закономерные изменения организма в индивидуальном развитии. Элементарной единицей является особь.
Предболезнь это латентный, скрытый период болезни или стадия функциональной готовности организма к развитию определенного заболевания.
Соотношение структурных изменений и клинических проявлений болезни
Факторы надежности структурной организации обеспечения функции:
1. Иерархия регуляторных систем организма (молекулярный, клеточный, межклеточный, тканевой, органный, организменный уровни регуляции).
2. Феномен структурной надежности функции:
1) физико-химические свойства ДНК
2) возможность репарации ДНК
3) способность тканей к регенерации
4) способность клеток к гипертрофии
5) способность тканей к гиперплазии
6) избыточность структур некоторых органов и тканей.
Различают следующие исходы болезней:
1) выздоровление (полное - в организме не остается следов тех расстройств, которые были при болезни, неполное- сохраняются в разной степени выраженности нарушения функций отдельных органов и их регуляции)
2) возобновление болезни — рецидив (причиной рецидивов является неполная ликвидация этиологического фактора болезни (инфекции и др.) или ее патогенетических механизмов)
3) затягивание болезни или переход в хроническую форму (неполная ликвидация этиологического фактора и нарушения восстановления функций приводят к переходу болезни в длительное хроническое состояние).
4) смерть (прекращение жизни организма. Различают смерть естественную и преждевременную- патологическую).
К понятию терминальное состояние относится умирание, протекающее в несколько стадий – предагония, агония, клиническая смерть, а также начальный постреанимационный период.
В предагональный период постепенно в нисходящем порядке нарушаются функции головного мозга. У больного пульс в начале учащается, а затем урежается. Артериальное давление (АД) прогрессивно снижается, отмечается кратковременная двигательная активность, потеря сознания. Длительность этого состояния может быть различной — от нескольких часов до нескольких дней. Предагональный период переходит в кратковременную терминальную паузу, которая длится от 1 до 4 минут. У больного прекращается дыхание, зрачки становятся широкими, не реагирующими на свет, сохраняется брадикардия. В этот период головной мозг уже не функционирует, но готов восстановиться при усилении кровоснабжения. Терминальная пауза переходит в агонию. У больных появляется судорожное, короткое агональное дыхание, но оно не обеспечивает головной мозг и другие органы необходимым количеством кислорода. Агония завершается последним вдохом или последним сокращением сердца. При внезапной остановке сердца агональные вдохи могут продолжаться несколько минут на фоне отсутствующего кровообращения.
Агония переходит в следующую стадию терминального состояния – клиническую смерть.
Все стадии терминального состояния обратимы, если вовремя начать реанимационные мероприятия.
Клиническая смерть –пограничное состояние перехода от гаснущей жизни к биологической смерти. Характеризуется полным прекращением всех внешних проявлений жизнедеятельности, но процесс еще обратим, так как обменные процессы резко понижаются, но не прекращаются полностью.
Продолжительность клинической смерти в среднем 4 минуты (т.к. клетки мозга в отсутствии кислорода могут существовать не более 5 мин.). Промежуток между остановкой сердца и смертью мозга крошечный, но он отпущен нам природой и дает шанс вернуть человека к жизни. В этот период необходимо еще оказывать реанимационную помощь в полном объеме.
Характеризуется отсутствием сознания, дыхания, кровообращения, рефлексов, зрачки широкие, на свет не реагируют.
Если реанимация не проводилась или не была эффективной, наступает последняя стадия умирания — биологическая смерть. Признаки биологической смерти человека проявляются после наступления клинической, но не сразу, а спустя некоторое время. Принято считать, что биологическое умирание наступает в момент прекращения мозговой активности, ориентировочно спустя 5-15 минут после клинической смерти. Точными признаками биологической смерти являются показания медицинских приборов, зафиксировавших прекращение подачи электрических сигналов из коры головного мозга.
Этиология - учение о причинах и условиях возникновения болезней. Этиология изучает: общие свойства болезнетворных факторов, основные категории болезнетворных факторов, значение условий в возникновении болезней, принципы этиотропной профилактики и терапии.
Факторы окружающей среды, способные стать причинами болезней принято классифицировать в зависимости от их природы.
1. Механические факторы: разрыв, сдавление, удар и т. д.
2. Физические факторы: изменения атмосферного давления, воздействие высоких и низких температур, ионизирующее и другие виды излучений,
3. Химические факторы: тяжелые металлы и их соли, лекарственные препараты, дефицит или избыток витаминов, микроэлементов, нутриентов,
4. Биологические факторы: микроорганизмы (бактерии, вирусы, хламидии, риккетсии, микоплазмы, грибы), продукты их жизнедеятельности,
5. Социальные факторы: общественный строй, информационные факторы, ятрогения (психосоматические нарушения, вызванные действиями,
К внутренним факторам относят наследственность, конституцию, пол, возраст, реактивность.
Монокаузализм- направление в этиологии, согласно которому всякая болезнь имеет одну единственную причину, и столкновение организма с этой причиной должно непременно привести к болезни, но далеко не каждая болезнь вызывается бактериями; наличие микробов в организме еще не означает болезнь(может быть носительство).Монокаузализм не учитывал взаимодействие болезнетворного фактора и организма, изменчивость первого и огромных защитных возможностей второго; не учитывал, что причина болезни действует не одна(другие факторы могут способствовать или препятствовать действию причины)
Кондиционализм- истинно научный подход заключается не в поисках причин болезни, а в рассмотрении всей совокупности условий, в которых эта болезнь проявилась. Все условия принципиально равнозначны. Сочетание условий для развития болезни определяется не объективными факторами окружающей среды больного, а состоянием самого больного, его сознанием, поведением и личностью. Больной сам создает себе свою болезнь. Этот подход обезоруживает врача (раз нет причины, нет необходимости искать ее и бороться против нее)- кондиционализм не состоятелен.
Саногенез - это динамический комплекс защитно-приспособительных механизмов физиологического и патологического характера, развивающийся в результате воздействия на организм чрезвычайного раздражителя и направленный на восстановление нарушенной саморегуляции организма.
Патогенез - это раздел патологической физиологии, изучающий общие закономерности возникновения, развития, течения и исхода заболеваний.
Причинно - следственные отношения в патогенезе - последовательный ряд механизмов болезни, в котором каждое патологическое явление по отношению к предыдущему является следствием, а по отношению к последующему - причиной. Причинно-следственная связь является одной из форм проявления всеобщей универсальной связи в патологии.
Возникшее в ходе развития патологического процесса нарушение функции органа или системы нередко само становится фактором (причиной), вызывающим это нарушение, иными словами, причинно-следственные отношения меняются местами. Это положение в медицине называют «порочным кругом». Порочный круг в патогенезе – это замкнутый цикл патологических процессов, образующийся по принципу причинно-следственных отношений.
Задание №2. Воспаление.
Воспаление – это типовой патологический процесс, возникший в ответ на местные повреждения тканей; сосудисто-мезенхимальная реакция, которая состоит из сложных поэтапных изменений микроциркуляторного русла, системы крови и соединительной ткани, которые направлены в конечном счете на устранение и изоляцию повреждающего агента и восстановления (или замещение) поврежденных тканей.
Этиологические факторы воспаления (флогогенные агенты).
1. Экзогенные:
- механические: травмы, инородные тела.
-физические: ожог, отморожение, ионизирующая радиация, ультрафиолетовое облучение.
-химические: кислоты, щелочи, вещества раздражающего действия (иприт, карагинан, скипидар и тд.)
-биологические: бактерии, риккетсии, спирохеты, вирусы, грибы, простейшие, гельминты, токсины насекомых, растений.
2. Эндогенные:
-кровоизлияния;
-кшемия;
-тромбоз;
-комплексы антиген+антитело;
-продукты распада опухоли;
-калькулезные процессы желчных и мочевыводящих путей.
Классификация воспалений
I. В зависимости от этиологического фактора:
1) неспецифическое (полиэтиологическое);
2) специфическое.
II. По преобладанию одного из компонентов воспалительной реакции:
1) альтеративный (паренхиматозный);
2) экссудативный;
3) пролиферативный (продуктивный).
III. По типу экссудата:
1) серозное;
2) фибринозное;
3) гнойное;
4) геморрагическое;
5) катаральное;
6) гнилостное;
IV. В зависимости от состояния реактивности организма и иммунитета:
1) номергическое;
2) гипоэргическое;
3) гиперэргическое.
Местные признаки воспаления:
1. Покраснение – яркий клинический признак воспаления, связано с расширением артериол, развитием артериальной гиперемии и “артериализацией” венозной крови в очаге воспаления.
2. Припухлость из-за образования инфильтрата, вследствие развития экссудации и отека, набухания тканевых элементов.
3. Жар, повышение температуры, развивается из-за усиленного притока теплой артериальной крови, в результате активации метаболизма, повышения теплопродукции и теплоотдачи в очаге воспаления.
4. Боль – возникает в результате раздражения окончаний чувствительных нервов различными биологически активными веществами (гистамин, серотонин, брадикинин и др. ), сдвига рН внутренней среды в кислую сторону, возникновения дисионии, повышения осмотического давления в очаге повреждения, вызванного усиленным распадом тканей, механическим сдавлением тканей, вышедшей из кровеносного русла в окружающую ткань жидкостью.
5. Нарушение функции на почве воспаления возникает, как правило всегда; иногда это может ограничиваться расстройством функций пораженной ткани, но чаще страдает весь организм, особенно когда воспаление возникает в жизненно важных органах.
Общие признаки воспаления:
1. Изменение количества лейкоцитов в периферической крови.
Подавляющее большинство воспалительных процессов сопровождается лейкоцитозом, значительно реже, при воспалении вирусного происхождения – лейкопенией. По своей природе лейкоцитоз является, в основным перераспределительным, т. е. обусловлен перераспределением лейкоцитов в организме, выходом их в кровяное русло.
2. Лихорадка развивается под влиянием поступающих из очага воспаления пирогенных факторов: первичных пирогенов экзо- и эндогенного происхождения и вторичных пирогенов и вторичных пирогенов
3. Изменение количества и качественного состава белков плазмы крови. При остром воспалительном процессе в крови накапливаются синтезируемые гепатоцитами, макрофаками и др. Клетками так называемые “белки острой фазы” воспаления. Для хронического течения воспаления характерно увеличение в крови содержания a- и особенно g-глобулинов.
4. Увеличение скорости оседания эритроцитов (СОЭ), что особенно имеет место при хронических воспалительных процессах, обусловлено повышением вязкости крови, снижением отрицательного заряда и агломерацией эритроцитов, изменениями состава белков крови, подъем температуры.
5. Изменение содержания гормонов в крови заключаются, как правило, в увеличении концентрации катехоламинов, кортикостероидов.
Стадии воспаления:
- альтерация;
- экссудация;
- пролиферация.
Морфологически выделяют:
1. Альтеративное воспаление (преобладает повреждение);
2. Экссудативное воспаление (преобладает экссудация);
3. Продуктивное воспаление.
Воспаление всегда начинается с повреждения ткани, комплекса обменных, физико-химических и структурно-функциональных изменений, т.е. с альтерации (изменение) ткани, которая играет роль пускового фактора воспалительного процесса.
Первичная альтерация – это совокупность изменений обмена веществ, физико-химических свойств, структуры и функции клеток и тканей возникающих под влиянием прямого воздействия этиологического фактора воспаления. Первичная альтерация как результат взаимодействия этиологического фактора с организмом сохраняется и служит причиной воспаления и после прекращения этого взаимодействия. Реакция первичной альтерации как бы пролонгирует действие причины воспаления. Сам причинный фактор уже может не контактировать с организмом.
Вторичная альтерация – возникает под воздействием как флогогенного раздражителя, так и факторов первичной альтерации. Если первичная альтерация является результатом непосредственного действия воспалительного агента, то вторичная не зависит от него и может продолжаться и тогда, когда этот агент уже не оказывает влияния (например, при лучевом воздействии). Этиологический фактор явился инициатором, пусковым механизмом процесса, а далее воспаление будет протекать по законам, свойственным ткани, органу, организму в целом.
Окислительный (оксидативный) стресс – это процесс, при котором происходит нарушение в обменных процессах организма человека, что провоцирует накопление свободных радикалов (активных агентов), которые вызывают повреждение клеток, а также запускают первичные механизмы повреждающего действия в клетках, что в свою очередь вызывает различные патологические состояния и заболевания. В процессе развития оксидативного стресса жирные кислоты подвергаются окислению со стороны свободных радикалов. Этот процесс также называют перекисным окислением белков и липидов. Свободный радикал – это атом, или молекула, которая образуется в процессе потери кислородом электрона. С целью заместить потерянный электрон, свободный радикал забирает электрон у другой молекулы, таким образом, создавая очередной свободный радикал. Как результат, нарушается строение атомов и молекул, деформация этой конструкции, и возможен распад. В случае, если в организме человека этот процесс имеет массовый характер, то такое явление называется окислительным стрессом. Окислительный стресс является патогенетической основой критических состояний, изменения проницаемости клеточных мембран, функционирования мембраносвязанных ферментов и, в конечном итоге, приводит к тяжелым нарушениям клеточного метаболизма.
Данный процесс оказывает достаточно пагубное влияние на организм человека, чаще всего страдают нервная, сердечно-сосудистая, циркуляторная и иммунная системы, желудочно-кишечный тракт.
Биологический смысл изменений обмена веществ заключается в энергетическом и пластическом обеспечении процессов, протекающих в очаге воспаления. На начальном этапе воспаления в тканях преобладают реакции катаболизма, а при активации процессов пролиферации начинают доминировать анаболические реакции. Изменения метаболизма в существенной мере регулируются медиаторами воспаления. В очаге воспаления, а нередко и в организме в целом, происходит перестройка всех видов обмена веществ: углеводного, белкового, жирового и водно-солевого, что приводит к физико-химическим изменениям в очаге воспаления.
Нарушение проницаемости мембран может быть связано с свободнорадикальным перекисным окислением липидов. Причиной разрушения мембран в этом случае являются свободные радикалы и не редко активация эндогенных фосфолипаз. В малоактивном состоянии фосфолипазы присутствуют во всех мембранных структурах. При увеличении ионной проницаемости мембран фосфолипазы способны активироваться ионами кальция. Обычно повреждаются не только цитоплазматические мембраны, но и мембраны клеточных органелл. Особое значение имеет повреждение митохондрий, что приводит к критическому снижению запасов АТФ в клетке. Через мембраны в клетку и в органеллы поступают соли и вода, что приводит к разрыву органелл и клеток. Для электровозбудимых тканей большое значение имеет образование мембранного потенциала покоя и распространяющегося потенциала действия. Мембранный потенциал электровозбудимых клеток (нервных и мышечных) поддерживается в основном работой энергозависимого К+, Na+-насоса. Работа электровозбудимых клеток может быть нарушена при повреждении клеточной мембраны, изменении мембранного потенциала, что приводит к нарушению проведения возбуждения по аксонам нервных клеток и мышечным волокнам.
В ответ на действие медиаторов воспаления нарушается местное крово- и лимфообращение, прежде всего микроциркуляция, т. е. движение крови в терминальном сосудистом русле (в артериолах, метартериолах, капиллярах и венулах), а также транспорт различных веществ через стенку этих сосудов.
Первой, очень кратковременной реакцией сосудов поврежденного участка ткани является ишемия, которая длится от трех — пяти секунд при легких поражениях и до нескольких минут. При ишемии артериолы и венулы сужаются, число функционирующих капилляров уменьшается, а кровоток замедляется. В ее развитии участвуют эндотелины, катехоламины и лейкотриены, освобождаемые поврежденными при альтерации тромбоцитами и эндотелием. Защитное значение ишемии определяется возможным уменьшением кровопотери в первые секунды после повреждения сосудистой стенки. Ишемия кратковременна из-за быстрой инактивации катехоламинов и лейкотриенов, под влиянием, соответственно, моноаминоксидазы и арилсульфатазы.
Следующей фазой сосудистой реакции при воспалении служит артериальная гиперемия, которая начинается с массированного расширения артериол, а затем — и венул. Возрастает число функционирующих капилляров, линейная и, особенно, объемная скорость кровотока, адекватно увеличиваются лимфообразование и лимфоотток. Парциальное давление кислорода в ткани повышается, а артерио-венозная разница по кислороду понижается. Повышенное содержание окисленного гемоглобина в оттекающей крови и увеличение числа функционирующих капилляров обусловливают развитие одного из классических признаков воспаления — красноты («rubor»). Эти изменения влекут за собой увеличение скорости рассеивания тепла воспаленной тканью. Вместе с активацией метаболизма, особенно, в фагоцитирующих клетках, удельная теплопродукция которых при фагоцитозе возрастает,эти микроциркуляторные изменения ответственны за локальное повышение температуры над очагом воспаления («calor»). Активизация метаболизма в очаге воспаления — важное защитное последствие артериальной гиперемии, уже на этой стадии, еще до сколько-нибудь значительного повышения сосудистой проницаемости, происходит увеличение выхода жидкой составляющей плазмы крови из сосуда под воздействием повышенного местного гидростатического давления в артериолах и на артериальном конце капилляров. Это влечет за собой транссудацию — ультрафильтрацию плазмы и «большого количества белка, в основном, альбумина.
Третий кардинальный признак воспаления — отек ("tumor") начинает формироваться на стадии смешанной гиперемии. Так или иначе, но в формировании воспалительного отека имеет значение и транссудация и, особенно, экссудация.
При расширенных венулах, артериолах и капиллярах и все еще быстром кровотоке формируется смешанная гиперемия — преходящая стадия, вскоре трансформируемая в венозную гиперемию.
Венозная гиперемия отличается замедлением кровотока, в особенности, ограничением венозного оттока. Происходит значительное расширение капилляров и венул и нарастание в них гидростатического давления. В то же время, диаметр артериол нормализуется. Понижается парциальное напряжение кислорода в воспалительном очаге и увеличивается артерио-венозная разница по кислороду. Изменяется оттенок красноты и поврежденный участок приобретает багрово-синюшный цвет. Прогрессирующее замедление кровотока и утрата микрососудами тонико-эластических свойств создают картину предстатических изменений с характерными толчкообразным (в систолу — вперед, в диастолу — на месте) и маятникообразным (в систолу — вперед, в диастолу — назад) движением крови. Наконец, формируется полный стаз. Остановка движения крови в сосудах воспалительного очага имеет смешанный патогенез и сочетает черты истинного капиллярного и застойного венозного стаза.
Все факторы, затрудняющие кровоток в сосудах воспалительного очага, способствуют переходу от артериальной гиперемии к смешанной, венозной и стазу.
По мере повышения медиаторами воспаления сосудистой проницаемости, кровь густеет, и влияние вышеназванных внутрисосудистых факторов все усиливается.
Венозная гиперемия и стаз, при всей своей внешней «негативности» — это процессы, блокирующие всасывание тканевой жидкости из очага воспаления. Они, в значительной степени, обеспечивают барьерность воспаления, а следовательно, его защитную роль. Сосудистые изменения в очаге воспаления не идут синхронно по всему его объему. Центральные зоны через 15-45 минут после значительного по силе повреждения могут находиться уже в стадии стаза, в то время, как периферические — еще претерпевают артериальную и смешанную гиперемию.
Важнейшим процессом воспаления является эмиграция лейкоцитов из сосудов в поврежденную флогогеном ткань для осуществления лейкоцитами защитной функции. Однако лейкоциты появляются в очаге воспаления и осуществляют вторичную альтерацию, т.е. выполняют также регуляторную функцию.
Эмиграция лейкоцитов осуществляется следующим образом: лейкоциты выходят из осевого тока сначала на границу плазматического слоя, а затем начинают прилипать к эндотелиальным клеткам сосуда. Важная роль в адгезии (лат. adhaesio - прилипание) лейкоцитов отводится эндотелиально-лейкоцитарным адгезионным молекулам селектинам и интегринам. Под влиянием цитокинов IL-1,8, ФАТ, TNF-α, компонентов комплемента происходят конформационные изменения мембран лейкоцитов и эндотелия, экспресссируются молекулы адгезии.
Стадии эмиграции:
· I стадия – обратимая адгезия, роллинг или скольжение лейкоцитов;
· II стадия – необратимая адгезия к эндотелию и последующая трансэндотелиальная миграция;
· III стадия – хемотаксис – направленное движение в очаге воспаления.
Процесс направленного движения лейкоцитов микрофагов, макрофагов) в очаг воспаления, называется хемотаксисом, а вещества, вызывающие это направленное движение клеток называются хемоаттрактантами и подразделяются на экзогенные и эндогенные. К экзогенным хемоаттрактантам относят продукты жизнедеятельности или структурные элементы микроорганизмов, а также другие чужеродные вещества.
Хемокины отвечают за более регуляцию выхода из сосудов различных лейкоцитов, что способствует правильной последовательности эмиграции лейкоцитов. Регуляция последовательности выхода лейкоцитов из сосудов имеет важное биологическое значение. Первой линией защиты при любом воспалении выступают нейтрофильные лейкоциты, которые относятся к неспецифическому иммунитету. При невозможности быстрого уничтожения антигена происходит активное подключение специфического иммунитета, и в очаг воспаления выходят сначала антиген-презентирующие клетки (моноциты крови), а затем лимфоциты и эозинофилы.
Органы и ткани также имеют свою популяцию резидуальных макрофагов, которые играют ключевую роль в инициации локального воспалительного ответа. Во время рекрутирования нейтрофилов популяция резидуальных макрофагов уменьшается. Это явление получило название реакции исчезновения макрофагов. Как и нейтрофилы, моноциты крови также мигрируют в очаг воспаления и в течение некоторого времени превращаются в макрофаги, однако их максимальное количество в ткани наблюдается несколько позже, чем нейтрофилов.
Нейтрофилы обладают мощными гистотоксическими свойствами. Поэтому по мере процесса рекрутирования других лейкоцитов нейтрофилы должны погибнуть путем апоптоза или некроза. Кроме того, часть нейтрофилов способна покинуть очаг воспаления через лимфатическую дренажную систему и попадать обратно в кровоток.
Пролиферация является завершающей фазой развития воспаления, обеспечивающей репаративную регенерацию тканей на месте очага альтерации. Пролиферация развивается с самого начала воспаления наряду с явлениями альтерации и экссудации.
При репаративных процессах в очаге воспаления регенерация клеток и фиброплазия достигаются как активацией процессов пролиферации, так и ограничением апоптоза клеток. Размножение клеточных элементов начинается по периферии зоны воспаления, в то время как в центре очага могут еще прогрессировать явления альтерации и некроза. Полного развития пролиферация соединительнотканных и органоспецифических клеточных элементов достигает после «очистки» зоны повреждения от клеточного детрита и инфекционных возбудителей воспаления тканевыми макрофагами и нейтрофилами. В связи с этим следует отметить, что процессу пролиферации предшествует формирование нейтрофильного и моноцитарного барьеров, которые формируются по периферии зоны альтерации.
Репаративные процессы, разворачивающиеся по мере затухания острой фазы воспаления, сводятся к регенерации и фиброплазии.
Регенерация – это замена утраченных клеток клетками того же типа. Если полное количественное восстановление паренхиматозных клеток невозможно, например, при потере клеточных элементов, неспособных к делению, или при недостаточной регенерации паренхимы, то происходит восполнение дефекта паренхимы соединительной тканью, или фиброплазия. Формируется молодая, богатая регенерирующими высокопроницаемыми сосудами грануляционная ткань, переходящая затем в соединительную ткань, оставляющую рубец.
При разрушении базальных мембран сосудов в зоне альтерации происходит миграция клеток эндотелия по градиенту ангиогенных факторов. Просвет новообразующегося капилляра формируется путем слияния внеклеточных пространств соседних эндотелиоцитов. Вокруг новообразующихся капилляров концентрируются тучные клетки, макрофаги, нейтрофилы, которые освобождают биологически активные вещества, способствующие пролиферации капилляров.
Важнейшими факторами, стимулирующими ангиогенез, являются:
1. Факторы роста фибробластов (основной и кислый).
2. Сосудистый эндотелиальный фактор роста.
3. Трансформирующие факторы роста b.
4. Эпидермальный фактор роста.
Фибробласт – основная клетка соединительной ткани, развивающаяся в процессе воспаления.
Функции фибробластов
1. Продукция всех компонентов межклеточного вещества (волокон и основного аморфного вещества). Фибробласты синтезируют коллаген, эластин, фибронектин, гликозаминогликаны и др.
2. Поддержание структурной организации и химического гомеостаза межклеточного вещества (за счет сбалансированных процессов его выработки и разрушения).
3. Регуляция деятельности других клеток соединительных тканей и влияние на другие ткани. Продукция цитокинов (колониестимулирующих факторов гранулоцитов и макрофагов).
4.Заживление ран. При воспалении и заживлении ран фибробласты активируются макрофагами.
Особенно большой вклад в изучение воспаления внес И.И. Мечников(1892) Он положил начало сравнительной патологии воспаления, теории клеточного и гуморального иммунитета, учению о фагоцитозе и сформулировал биологическую(фагоцитарную) теориювоспаления. Согласно ей, основным и центральным звеном воспалительного процесса является поглощение фагоцитами инородных частиц, в том числе бактерий.
Проанализировав воспалительную реакцию у различных видов животных, стоящих на разных ступенях эволюционного развития, И.И. Мечников показал ее усложнение в филогенезе. На ранних этапах филогенеза (у простейших одноклеточных организмов) защита от чужеродного материала осуществляется путем фагоцитоза. При этом и у простейших организмов возникают некоторые явления альтерации. У многоклеточных организмов, не имеющих сосудистой системы, воспаление проявляется скоплением вокруг места повреждения фагоцитирующих амебоидных клеток (амебоцитов). У высших беспозвоночных воспаление выражается скоплением в месте повреждения кровяных клеток - лимфогематоцитов. Несмотря на наличие у них кровеносной системы (открытого типа), сосудистые реакции, характерные для позвоночных, не возникают. Вместе с тем уже на этом этапе эволюционного развития обнаруживаются явления пролиферации. У позвоночных животных и человека воспалительная реакция значительно усложняется за счет сосудистых явлений с экссудацией и эмиграцией, участия нервной системы.
Результаты сравнительно-патологических исследований, свидетельствующие о вовлечении все более сложных защитных и приспособительных явлений по мере эволюционирования воспалительного процесса, позволили И.И. Мечникову показать значение воспаления как защитно-приспособительной реакции всего организма. И.И. Мечников впервые установил связь воспаления с иммунитетом, в механизмах которого фагоцитоз также играет существенную роль.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1540; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!