Министерство здравоохранения российской федерации

Кировская государственная медицинская академия

Кафедра патофизиологии

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

практического занятия по патофизиологии

для студентов 3 курса

лечебного и педиатрического факультетов

ТЕМА: воспаление.

ЦЕЛЬ: освоить практические навыки моделирования сосудистой и клеточной реакций при воспалении, экспериментально определить роль нервных и гуморальных факторов в регуляции сосудистой реакции при воспалительном процессе.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:

1. Собеседование и дискуссия по вопросам:

1). Определение понятия «воспаление».

2). Этиологические факторы воспаления.

3). Первичная и вторичная альтерация при воспалении.

4). Патогенез воспаления, его основные компоненты.

5).Физико-химические сдвиги в очаге воспаления.

6). Медиаторы воспаления, их роль в воспалительном процессе.

7). Сосудистые реакции в очаге воспаления: стадии, патогенез каждой стадии, значение.

8). Экссудация и выход форменных элементов крови из сосудов как элемент воспаления.

9). Фагоцитарная реакция при воспалении, стадии фагоцитоза, механизмы киллинга, значение фагоцитарной реакции.

2. Выполнение обучающих заданий.

Задание 1. Патофизиологический анализ результатов экспериментов.

Опыт №1 Сосудистая реакция при воспалении брыжейки тонкого кишечника. (Опыт Ю.Конгейма).

Цель: изучить стадии сосудистой реакции при воспалении.

Методика проведения: лягушку обездвиживают путем разрушения спинного мозга препаровальной иглой, фиксируют на препаровальной доске на животе, готовят препарат брыжейки тонкого кишечника. Сам процесс приготовления препарата является фактором, вызывающим воспаление. Наблюдают за микроциркуляцией в сосудах брыжейки в течение 40 мин, обращают внимание на комплекс признаков, характерных для сосудистой реакции при воспалении (см. таблицу). Выраженность этих показателей оценивают по системе 4 крестов (первые четыре признака) и по принципу +/- (остальные признаки). Выделяют стадии сосудистой реакции при воспалении. Полученные данные заносят в табл. 1. В выводах указывают стадии сосудистой реакции при воспалении и их характерные признаки. Примечание: в данной экспериментальной модели при использовании большого увеличения микроскопа можно проследить пристеночное стояние и эмиграцию лейкоцитов в очаг воспаления.

Результаты:

Таблица 1. Динамика изменений микроциркуляции при воспалении

Показатели	Время от начала наблюдения (мин.)
Показатели	1	5	10	15	20	25	30	35	40
Диаметр сосудов
Линейная скорость кровотока
Объемная скорость кровотока
Количество функционирующих микрососудов
Толчкообразное движение крови
Маятникообразное движение крови
Тромбоз
Стаз

Выводы:

Опыт №2. Порядок выхода лейкоцитов в очаг воспаления. (опыт И.И.Мечникова).

Цель: исследовать порядок выхода лейкоцитов в очаг воспаления. Определить стадию клеточной реакции при воспалении у животного и соответствие стадии времени с начала воспаления.

Методика: у мышей моделируют воспаление брюшины. Для этого однократно за 1-7 дней до занятия внутрибрюшинно вводят 1 мл стерильного мясопептонного бульона (асептическое воспаление). На занятии мышей забивают эфиром, вскрывают брюшную полость, из брюшной полости извлекают экссудат. Каплю экссудата помешают на предметное стекло, делают мазок, окрашивают его по Романовскому-Гимзе. Через 10 мин краску смывают, мазок высушивают и рассматривают под микроскопом с иммерсией.

В мазке определяют фазу клеточной реакции. Для этого определяют соотношение полинуклеарных элементов (нейтрофилы и эозинофилы) и мононуклеаров (лимфоциты и моноциты). Всего подсчитывают 100 клеток. Преобладание нейтрофилов и эозинофилов свидетельствует о полинуклеарной, а преобладание моноцитов и лимфоцитов - о мононуклеарной стадии клеточной реакции при воспалении.

Результаты:

Таблица 2. Соотношение полинуклеаров и мононуклеаров перитонеального экссудата при воспалении брюшины.

Обследованные животные	Дни с начала воспаления	Количество полинуклеаров	Количество мононуклеаров
1
2
3
4

Выводы:

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. «Курс лекций по патофизиологии». / Под ред. П.Ф. Литвицкого, М.:Медицина, 1995г. стр. 121-135

2. «Патологическая физиология». / Под редакцией А.Д.Адо, М.А.Адо, В.И.Пыцкого, Г.В.Порядина, Ю.А.Владимирова.- М.:Триада-Х,2001,-стр.181-201.

3. «Патологическая физиология». / Под редакцией А.Д.Адо, Новицкого В.В., 1994,с.152-178.

4. Лекция, методические разработки.

Министерство здравоохранения российской федерации

Кировская государственная медицинская академия

Кафедра патофизиологии

Дополнение к лекции по теме

«воспаление»

Воспаление, определение понятия, основные компоненты.

Воспаление - это совокупность "местного" повреждения и поэтапных реакций со стороны русла микроциркуляции, системы крови и соединительной ткани, приводящая к восстановлению или замещению поврежденной ткани.

Повреждение - это изменение структуры, приводящее к изменению функций поврежденных органов и тканей.

Рис 1.Компоненты воспалительного процесса

ФЭК- форменные элементы крови.

Рис.2. Альтерация как компонент воспаления.

Изменения со стороны русла микроциркуляции, реализуются в виде сосудистой реакции, которая включает четыре стадии:

1) кратковременный спазм артериол;

2) артериальная гиперемия;

3) венозная гиперемия;

4) стаз.

Параллельно с расстройствами микроциркуляции закономерно нарастают явления экссудации, то есть выхода жидкой части крови из сосудистого русла. Экссудация определяется формированием следующих факторов патогенеза:

1) физико-химические сдвиги в очаге воспаления (гиперонкия, гилеросмия);

2) увеличение фильтрационного давления в микроциркулярном русле;

3) увеличение проницаемости микрососудов.

Клеточная реакция включает следующие события:

1) эмиграция лейкоцитов из сосудистого русла,

2) фагоцитоз,

3) пролиферация элементов соединительной ткани,

4) восстановление или замещение поврежденных структур.

Проникновение лейкоцитов через стенку сосуда включает три стадии:

1) пристеночное стояние лейкоцитов;

2) выход лейкоцитов из сосудистого русла;

3) движение лейкоцита в очаге воспаления.

Исходя из закона эмиграции И.И. Мечникова, первыми из сосудистого русла мигрируют нейтрофилы и эозинофилы, а за ними устремляются моноциты. В первые сутки в воспалительном экссудате будут преобладать нейтрофилы, а на 3-4 сутки определяется большее процентное содержание макрофагальных элементов.

Фагоцитоз - это поглощение корпускулярных агентов клетками организма. В очаге воспаления эту функцию выполняют нейтрофилы, эозинофилы и макрофаги. Фагоцитарный процесс включает пять стадий:

1) приближение;

2) рецепция опсонизированного объекта фагоцитоза;

3) поглощение;

4) внутриклеточный киллинг фагоцитированного материала;

5) внутриклеточное переваривание.

Клинико-лабораторная характеристика воспаления включает в себя оценку следующих элементов: 1) внешние признаки воспаления; 2) изучение клеточного состава экссудата; 3) определение функциональной активности фагоцитов крови и экссудата;4) оценка количества лейкоцитов и анализ лейкоформулы; 5) определение скорости оседания эритроцитов; 6) исследование спектра белков плазмы; 7) лихорадка; 8) иммунные процессы.

Таблица 1. Эффекты кининовых медиаторов воспаления у человека

Мишени	Эффекты
Эндотелий	Сильное повышение сосудистой проницаемости, намного более значительное, чем под действием гистамина.
Ноцирецепторы	Боль. Медиатор мигрени.
Гладкомышечные клетки	Спазм (бронхи, венулы, матка, кишечник).
Артериолы	Расширение (эффект опосредован NO и простагландинами). Один из сильнейших известных вазодилятаторов.
Лейкоциты	Хемотаксис (калликреин).
Лимфоциты	Стимуляция миграции и митогенеза, усиление синтеза IgE.
Фибробласты	Стимуляция пролиферации и коллагеногенеза.
Нейтрофилы	Торможение миграции (каллидин).
Мастоциты	Усиление дегрануляции.
Эндотелиоциты	Усиление продукции простациклина.
Различные клетки	Стимуляция циклооксигеназы.
Системная гемодинамика	Гипотензия, стимуляция сердечной деятельности и диуретическое действие.

Таблица.2. Клетки воспаления

Название клеток	Вырабатываемые и секретируемые вещества	Участие в воспалении
Макрофаги: Фиксированные Подвижные Печеночные легочные Селезеночные	Интерлейкин-1, КСФ Ферменты Интерферон Фрагменты комплемента Простагландины Ингибиторы протеаз	Фагоцитоз, стимуляция, лейкопоэза Кооперация с другими клетками воспаления. Действие на фибробласты, лимфоциты, гепатоциты, нейроны
Тучные клетки	Гистамин, фактор хемотаксиса эозинофилов, гепарин, фактор активации тромбоцитов, медленно реагирующая субстанция анафиламин	Выработка биологически активных веществ
Нейтрофилы	Фактор активации тромбоцитов, лейкотриены, ферменты, антимикробные факторы	Хемотаксис, фагоцитоз, цитотоксическое действие
Эозинофилы	Гистаминаза, арилсульфатаза, большой катионный белок	Деградация гистамина, лейкотриенов, цитотоксическое действие
Тромбоциты (кровяные пластинки)	Простагландины, тромбоксан, лейкотриены; тромбоцитарный фактор роста, фактор проницаемости, катионные белки, серотонин, гистамин, гидролазы, адреналин	Агрегация, свертывание крови
Лимфоциты Т и В	Интерлейкины, лимфокины, иммуноглобулины	Иммунитет, киллерное действие
Фибробласты	Коллаген, гликозамингликаны, фибронектин	Миграция, пролиферация, созревание; восстановление дефекта

Таблица 3. Эффекты липидных медиаторов при воспалении

Медиаторы	Главные источники	Эффекты
Простагландины	PgE₂, PgF₂ – различные клетки PgD₂ – тучные клетки PgF₁_a- эндотелий	Повышение проницаемости и расширение сосудов (Е₁, Е₂, D₂), понижение проницаемости, сужение сосудов кожи, подавление эмиграции (F₂a); сокращение гладких мышц бронхов (D₂, G₂, Н₂), потенцирование болевых эффектов гистамина и кининов (Е₂), активация фагоцитов, стимуляция адгезии и фагоцитоза, хемотаксис нейтрофилов, адгезии и реакции освобождения тромбоцитов (G₂, Н₂).Опосредуют внутриклеточное действие пирогенов в гипоталамусе (Е₁, Е₂) и цитокинов при преиммунном ответе, и стимулируют секрецию синовиальной жидкости в суставах и протеолиз в мышцах (Е₂), стимуляция дегрануляции мастоцитов (D₂, Е₂).
Тромбоксаны	Тромбоциты, в меньшей степени эндотелий и макрофаги.	Вазоконстрикция, бронхоспазм, хемотаксис и маргинация нейтрофилов, адгезия, агрегация и реакция освобождения тромбоцитов (А₂, В₂).
Простациклин	Эндотелий, в меньшей степени другие клетки сосудистой стенки.	Вазодилятация, стимуляция коллатерального кровотока, антитромботическое, антиадгезивное и антикоагуляционное действие, стимуляция фибринолиза, антиатерогенный эффект.
Лейкотриены	Различные клетки, в первую очередь, нейтрофилы, мастоциты.	Вазоконсрикция и увеличение проницаемости, бронхоспазм (C₄, D₄, Е₄), хемотаксис, хемокинез, маргинация, активация нейтрофилов (В₄), макрофагов (С₄), хемокинез и ингибирование пролиферации лимфоцитов (С₄, D₄), дегрануляция базофилов (С₄, D₄), хемотаксис эозинофилов.
Гидроксиэйкозаполиеновые кислоты	Различные клетки, в первую очередь, нейтрофилы.	Хемотаксис, хемокинез и активация нейтрофилов (5-НЕТЕ), эозинофилов (5-НЕТЕ, 9-НЕТЕ, 11-НЕТЕ), макрофагов (8-НЕТЕ), ингибирование пролиферации лимфоцитов (15-НЕТЕ).
Липоксины	Нейтрофилы	Провоспалительные и противовоспалительные эффекты.
Фактор активации тромбоцитов	Базофилы, нейтрофилы. Макрофаги, эндотелий, мастоциты, эозинофилы.	Стимулятор адгезии, агрегации, реакции освобождения тромбоцитов, активатор гранулоцитов, способствует продукции АКР и эйкозаноидов, вазо- и бронхоконстриктор, в малых концентрациях расширяет сосуды, синергист тромбоксанов, стимулирует эмиграцию нейтрофилов и базофилов, мощный повышающий сосудистую проницаемость агент (в 10 000 раз активнее гистамина), индуктор аберрантной экспрессии антигенов ГКГС 2 класса.

Принципы моделирования воспаления в учебном эксперименте.

Термический ожог на ухе кролика позволяет исследовать внешние признаки воспаления. При воздействии других повреждающих факторов (от высыхания до воздействия ляписом) на препарате брыжейки и плавательной перепонке удается проследить закономерности изменения микроциркуляции и клеточной реакции при воспалении.

Наряду с представленными моделями для получения асептического воспаления можно использовать введение карагинана (сульфатированный полисахарид, выделенный из ирландского морского мха Chondnis) субплантарно в область задней лапы, под кожу других частей тела, а также в плевральную и брюшную полости.

Для моделирования артрита, напоминающего по многим параметрам ревматоидный артрит, используют модель адъювантного артрита при введении животным полного адъюванта Фрейнда.

Для моделирования хронического воспалительного процесса используют подкожное введение инородных тел и индефферентных частиц (инфузорная земля, кусочки ваты, шелковые нитки и т.д.).

Важнейшую группу моделей воспалительного процесса составляют эксперименты, при которых вводят различные виды живых инфекционных агентов.

Рис.3. Обобщенный анализ воспалительного процесса, заканчивающегося

успешным репаративным восстановлением целостности ткани

(по Дж. Плейферу)

Кафедра патофизиологии

ТЕМА: воспаление.

Кафедра патофизиологии

Воспаление, определение понятия, основные компоненты.

Название клеток

Фиксированные

Подвижные

Тучные клетки

Простагландины