Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Противовоспалительная защита - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

В противовоспалительной защите тканей и органов ведущую роль играют клетки костномозгового происхождения — разные виды лейкоцитов. Лейкоциты, проникающие в соединительную ткань из кровотока, при воспалении осуществляют неспецифическую защиту путем фагоцитоза, экзоцитоза биологически активных веществ и киллерной активности. Фагоцитирующие клетки доминируют в механизмах бактерицидной, противопаразитарной и противоопухолевой защиты организма. Фагоцитарная способность клеток зависит от размеров и свойств поглощаемых агентов и природы фагоцитов.
Нейтрофильные лейкоциты сосудистого и тканевого пула осуществляют первую линию защиты от внедрения микробов в ткани и органы. Агрегируя в сосудах зоны альтерации тканей, полиморфно-ядерные лейкоциты формируют микроэмболы в артериолах и нарушают микроциркуляцию. В деэндотелизированных участках они вызывают расслабление сосудов и эмигрируют в субэндотелиальное пространство. При дегрануляции возбужденные полиморфно-ядерные лейкоциты высвобождают свободные радикалы на основе кислорода, лизосомные энзимы, вызывающие повреждение эндотелия, митохондрий в клетках и коллагена. Продукты экзоцитоза лейкоцитов индуцируют внутрисосудистый гемолиз, сенсибилизируют гладкие мышцы к альфа-адренергическим агонистам и снижают ее чувствительность к действию эндотелиального релаксирующего фактора. При воспалении нейтрофильные лейкоциты выполняют ключевую функцию в разрушении чужеродных клеток, внедрившихся в соединительную ткань, главным образом за счет мобилизации субстанций, содержащихся в гранулярном аппарате.
Опосредованное рецепторами возбуждение нейтрофилов вызывают корпускулярные чужеродные продукты (опсонизированные бактерии, грибы, вирусы, агрегаты, состоящие из антигенов и иммуноглобулинов), липиды и липидные дериваты (арахидоновая кислота и другие жирные кислоты, лейкотриен В4, диглицериды, фактор активации тромбоцитов, цереброзиды), белки (фрагменты комплемента С5а, фактор некроза опухолей, фосфолипаза С), пептиды (вещество П и др.), а также детергенты, кристаллы уратов и многие другие. В возбужденной клетке значительно увеличивается проницаемость мембраны для глюкозы, одно- и двухвалентных катионов, снижается трансмембранная разница потенциалов, в цитозоле увеличиваются содержание Са2+, образование цГМФ, активируется сократительная система микротрубочек, появляются подвижность и способность отвечать на хемотаксические продукты (АДФ, АТФ, медиаторы и др.). В возбужденных нейтрофильных лейкоцитах возникает «дыхательный взрыв», ведущий к продукции активных радикалов.
«Дыхательный взрыв» нейтрофильных лейкоцитов связан с активацией НАДФН-оксидазы. При этом мультикомпонентная электронно-транспортная цепь переносит электроны от внутриклеточного НАДФН на внеклеточный кислород, в результате чего молекулярный кислород восстанавливается в супероксид, который быстро превращается в перекись водорода и токсичный свободный радикал. При «респираторном взрыве» нейтрофильных лейкоцитов образование бактерицидных продуктов и их экзоцитоз значительно повышает способность внеклеточной среды к очищению от многих бактериальных факторов. Наряду с этим нейтрофильные лейкоциты высвобождают во внешнюю среду лизосомные ферменты — нейтральные протеиназы, миелопероксидазу, лизоцим, разрушающие чужеродные клетки и межклеточное вещество в области развития воспалительного процесса. За счет экзоцитоза лактоферрина возбужденными лейкоцитами внеклеточной среде придаются бактериостатические свойства. Лактоферрин, как гликопротеид, может связывать два моля железа на один моль белка. Во внеклеточной среде лактоферрин частично «загружен» железом и блокирует его поступление в различные группы бактерий. Дефицит содержания железа в бактериях нарушает в них обмен веществ, что облегчает разрушение бактериальных мембран и фагоцитоз.
Накоплению нейтрофильных лейкоцитов в зоне воспаления способствует образование лейкотриенов — производных липооксигеназного пути метаболизма арахидоновой кислоты. Лейкотриен В4 обладает выраженным хемотаксическим действием для нейтрофилов, повышает проницаемость сосудов, усиливает функцию натуральных киллеров. Лейкотриены С4 и D4 вызывают контрактуру гладких мышц. Важное значение в формировании воспалительного очага имеет секреция возбужденными нейтрофилами катионных белков и факторов проницаемости. Эти биологически активные вещества обладают высокой антибактериальной активностью, увеличивают проницаемость клеточных мембран, стимулируют дегрануляцию тучных клеток, базофильных лейкоцитов. Максимальная инфильтрация нейтрофилов в зоне формирования воспалительного очага происходит в пределах 48 ч после местного повреждения тканей. Степень инфильтрации зависит от резерва гранулоцитов в костном мозге, свойств нейтрофильных лейкоцитов, pH в очаге воспаления. Участие нейтрофильных лейкоцитов в воспалительном процессе становится неполноценным вследствие дефицита в среде хемотаксических факторов, регуляторов активности микро- и макрофагов, нарушений функции рецепторов цитоплазматической мембраны, угнетения адгезии, подвижности, истощения запасов гликогена. Среди этих факторов в динамике воспалительного процесса важную роль играет тафтсин — фрагмент IgG. У здорового взрослого человека в крови концентрация тафтсина колеблется в пределах 50—250 нг/мл; тафтсин стимулирует все функции микро- и макрофагов, цитотоксичность натуральных киллеров, повышает эффективность гуморального иммунитета, противоопухолевой защиты. Дефицит тафтсина резко снижает противоинфекционную защиту организма, создает предрасположенность к развитию воспалительных процессов, малигнизации клеток и появлению опухолей — лимфомы Ходжкина и др.
Низкая плотность цитоплазматических рецепторов, недостаточное содержание гликогена в цитоплазме и другие нарушения ведут к угнетению фагоцитарной активности и внутриклеточного переваривания, энергетика которых обеспечивается главным образом за счет расщепления гликогена и анаэробного гликолиза. В таких случаях возникают дефекты в формировании очага воспаления, облегчается развитие тяжелых инфекционных осложнений, нередко генерализованного характера.
Тучные клетки и тканевые базофилы являются высокоспециализированными клетками соединительной ткани. Они выступают в интактных тканях в роли регуляторов тканевого гомеостаза в малом радиусе действия. Тучные клетки синтезируют и аккумулируют кислые гликозаминогликаны, гепарин, гистамин, дофамин, протеазы, коллагеназу, активаторы фибринолиза, компоненты кининовой системы, простагландины D2, лейкотриены С4, D5, эозинофильный хемотаксический фактор, фактор активации тромбоцитов. Тучные клетки депонируют кальций, фосфор, тканевые и циркулирующие в крови биологически активные вещества и их предшественники, осуществляют фагоцитоз эритроцитов, вирусов и других чужеродных продуктов (зимоген, коллоидное золото и др.). Базофильные лейкоциты образуются в костном мозге; по мере созревания они проникают в общий кровоток, откуда после непродолжительной циркуляции поступают в соединительную ткань, где, как и тучные клетки, скапливаются преимущественно по ходу сосудов. Базофилы постоянно синтезируют и накапливают гепарин, гистамин, эозинофильный хемотаксический фактор, протеолитические ферменты. Тучные клетки происходят от стволовой полипотентной клетки; в виде недифференцированных предшественников проникают в кровоток, мигрируют в составе крови в соединительную ткань, где дифференцируются под воздействием гуморальных факторов, высвобождаемых Т-лимфоцитами. В соединительной ткани тучные клетки располагаются по ходу сосудов; их особенно много в соединительной ткани пищеварительного тракта, кожи и подкожной клетчатки. В кровь зрелые тучные клетки проникают в очень редких случаях. Участие в воспалении определяется экзоцитозом вазоактивных продуктов в зоне действия флогогенных агентов, нарушениях местного гомеостаза, образовании активных компонентов комплемента (С3a, С5a), катионных белков.
Эозинофильные лейкоциты, как тучные клетки и базофилы, являются регуляторами тканевого гомеостаза малого радиуса действия. Гранулы эозинофилов содержат гидролитические энзимы (гистаминаза, арилсульфатаза В, инактивирующая МРС-А, основные белки). Эозинофилы циркулируют в крови, проникают в ткани, где могут скапливаться в значительном количестве в зонах инфильтрации базофилами и тучными клетками на границе между повреждаемыми элементами и очагом некроза. В зоне воспаления из внеклеточной среды эозинофилы адсорбируют и разрушают свободный гистамин, инактивируют лейкотриены, факторы активации тромбоцитов, хемотаксический фактор нейтрофильных лейкоцитов. Возбужденные клетки экзоцитируют бактерицидные и бактериостатические вещества, фактор, угнетающий дегрануляцию базофилов и тучных клеток. Эозинофильные лейкоциты фагоцитируют комплексы антиген—антитело, особенно с IgE.
Высвобождаемая возбужденными эозинофилами и нейтрофилами миелопероксидаза катализирует ферментные реакции с перекисью водорода и ионами хлора, в результате чего образуется высокотоксичное соединение НOСl. Это соединение в клетках инактивирует ингибитор сериновых протеиназ альфа - антитрипсин, что ведет к резкому увеличению перекисного окисления липидов. Выход из- под внутриклеточного контроля подобных процессов завершается повреждением фосфолипидных компонентов мембран, чрезмерным расходом кислорода в клетках очага воспаления. В условиях нарастающего ограничения объема кровотока в зоне воспаления это значительно усиливает степень повреждения клеток, окружающих очаг некроза.
Тканевые макрофаги составляют 10—20 % от общего количества клеток соединительной ткани. Они представлены зрелой популяцией клеток, способной к амебовидным движениям. В соединительной ткани макрофаги располагаются между волокнами, часто меняют свою форму с округлой на удлиненную. Они сосредоточены в большом количестве в органах, главным образом в пищеварительном тракте, легких, коже, строме половых желез и др. Различают легочные альвеолярные макрофаги, плевральные и перитонеальные макрофаги, макрофаги печени, мезенхимальные гистиоциты, мезангиальные клетки почек, фиксированные и подвижные макрофаги лимфатических узлов, селезенки, костного мозга. При развитии воспалительного процесса макрофаги возбуждаются под воздействием микроорганизмов и выделяемых ими веществ, продуктов распада некротизированных тканей и детрита. В активации макрофагов важную роль играют лимфокины, высвобождаемые стимулированными Т-хелперами, и комплексы антиген—антитело. В возбужденном состоянии макрофаг изменяет размеры, в нем возрастает число митохондрий, лизосом, цитоплазматических везикул и повышается подвижность цитолеммы. Клетка усиленно поглощает глюкозу, в ней активируются гексозомонофосфатный шунт, дыхание, возрастает эффективность действия одних ферментов (кислых гидролаз, лактатдегидрогеназы и др.) и снижается влияние на обмен веществ других. В то же время у макрофага усиливаются адсорбционная и фагоцитарная способность, цитотоксические свойства, а также секреторная функция.
При воспалении возбужденные макрофаги выполняют ряд функций.
Фагоцитарная функция начинается с эндоцитоза, который затем завершается фагоцитозом, когда цитоплазматическая мембрана макрофага окружает чужеродные частицы и формирует внутриклеточные вакуоли (фаголизосомы) или поглощает их пиноцитозом — захватом внеклеточной жидкости вместе с находящимися в ней ингредиентами. При фагоцитозе в фаголизосомах макрофагов, как и нейтрофилов, происходит расщепление поглощенных чужеродных веществ, микроорганизмов, за исключением инкапсулированных видов — микоплазм, сальмонелл, криптококков и др.
Опсонизирующая функция макрофагов определяется наличием на цитоплазматической мембране Fc-сегментов для IgG и для компонента комплемента С3b. В этом случае фагоцитоз чужеродных продуктов, содержащих IgG или С3b, заметно облегчается. Это способствует разрушению инфекционных и неинфекционных патогенных факторов, несущих на поверхности антитела и поступающих в макрофаг в большом количестве.
Кооперативная функция макрофагов обеспечивает поддержание состава коллагеновых волокон в соединительной ткани, объем кровотока в системе микроциркуляции, контроль иммунного ответа организма и др.
Кооперация макрофаг—фибробласт обеспечивает регуляцию содержания коллагена. Возбужденные макрофаги с участием высвобождаемой коллагеназы разрушают коллаген, а через продукцию интерлейкина-1 усиливают синтез коллагена фибробластами.
Кооперация макрофаг—тучная клетка формирует механизм регуляции объема кровотока в системе микроциркуляции. Возбужденные макрофаги стимулируют тучные клетки (и базофилы), в результате чего высвобождаются гистамин и другие вазоактивные биогенные амины.
Кооперация макрофаг—лимфоцит осуществляет генетический контроль иммунного ответа путем распознавания, фагоцитоза и уничтожения чужеродных экзо- и эндогенных продуктов.
При низкой концентрации антигенов тканевые макрофаги осуществляют внутриклеточную задержку иммуногенных материалов; в этом случае происходит регулирование поступления иммуногенов в систему иммуногенеза, что способствует формированию оптимального иммунного ответа. Макрофаги, являясь компонентом иммунной системы организма, формируют первичный ответ на антигенную стимуляцию в виде продукции молекул, где антиген соединяется с главным комплексом гистосовместимости. Эти молекулы экспрессируются на поверхность макрофагов и служат специфическими активаторами Т-лимфоцитов. Неспецифическая активация Т-клеток связана с продукцией возбужденным макрофагом интерлейкина-1. Кроме того, путем секреции интерлейкина-1 и передачи антигенного материала макрофаги могут активировать В-лимфоциты, которые на поверхности цитоплазматической мембраны содержат иммуноглобулины. При воспалении тканевая локализация возбужденных макрофагов существенно влияет на их функциональные свойства. Так, альвеолярные макрофаги и купферовские клетки обладают преимущественно мощной фагоцитарной функцией. Они разрушают антигенные продукты, в результате чего утрачивается антигенность. В то же время макрофаги селезенки и других лимфоидных органов, а также брюшной полости способны не только поглощать и расщеплять антигены, но и переводить их в иммуногенную форму.
В динамике воспалительного процесса активность тканевых макрофагов модулируется продуктами метаболизма, а сосудистые, иммунные реакции потенцируются за счет секреции биологически активных веществ, синтезируемых этими клетками. В исходе воспаления важную роль играют, кроме интерлейкина-1, другие гуморальные факторы, секретируемые макрофагами. Колониестимулирующий фактор и фактор некроза опухолей усиливают иммунный ответ; альфа-интерферон блокирует репликацию вирусов; продукция предшественников простагландинов в сочетании с интерлейкином-1 обеспечивает развитие лихорадки и лейкоцитоза; освобождение фактора пролиферации фибробластов — заживление зоны, где в результате воспаления возникли тканевые дефекты.
Лимфоциты участвуют во всех видах воспаления, особенно характеризующихся острой нейтрофильной инфильтрацией ткани. В зоне воспаления Т-лимфоциты-хелперы высвобождают лимфокины и хемоаттрактанты (для макрофагов, базофилов), которые являются неспецифическими воспалительными медиаторами. Взаимодействуя с макрофагами, Т-лимфоциты-хелперы путем секреции лимфокинов значительно усиливают миграцию макрофагов в зону воспаления и тем самым потенцируют формирование воспалительного процесса. Цитотоксические Т-лимфоциты угнетают возникновение вирусных инфекций. В-лимфоциты, содержащие IgG, способствуют опсонизации бактерий и нейтрализации токсинов, образующихся в зоне воспаления.
При реакции антител класса G с поверхностными антигенами грамотрицательных бактерий возникает комплемент-зависимый бактериолиз. Натуральные киллеры участвуют в создании защиты от вирусных инфекций. К-киллеры, имеющие рецепторы для Fc-фрагмента иммуноглобулинов, лизируют чужеродные клетки, на цитолемме которых фиксированы антитела класса G. LAK-клетки, как и натуральные киллеры, осуществляют защиту от вирусных и бактериальных инфекций. Их цитотоксические свойства повышает интерлейкин-2, секретируемый Т-лимфоцитами. Гиперпродукция интерлейкина-2 способствует поддержанию процесса воспаления после повреждения клеток органов и тканей.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »