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: уметь проводить патофизиологический анализ клинических ситуаций и результатов экспериментов, основу которых составляет процесс воспаления.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:

1. Тестовый контроль исходного уровня подготовки.

2. Собеседование и дискуссия по вопросам:

1). Характеристика понятия «воспаление», определение воспаления.

2). Этиологические факторы воспаления, принципы их классификации.

3). Первичная и вторичная альтерация при воспалении.

4). Основные компоненты воспалительного процеса.

5).Физико-химические сдвиги в очаге воспаления.

6). Изменения обмена веществ в очаге воспаления.

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

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

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

            -факторы патогенеза экссудации, виды экссудатов;

            -стадии и механизм эмиграции лейкоцитов в очаг воспаления, роль молекул адгезии.

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

11). Влияние нервных и гуморальных факторов на воспаление.

12). Особенности хронического воспаления.

13). Принципы клинической и лабораторной диагностики воспаления.

14). Принципы патогенетической терапии воспаления.

15). Значение воспаления на местном уровне и для организма в целом.

16). Сравнительная патология воспаления И.И.Мечникова.

3. Выполнение обучающих заданий.

 

Задание 1. Решение ситуационных задач.

Задача N 1.

Больному К., 59 лет, для снятия болевого синдрома при опоясывающем лишае была сделана внутримышечная инъекция спазмалгона. Через 2 дня после инъекции появились покраснение и отек в верхненаружном квадранте левой ягодичной области. Температура 38,5^о С. Назначены антибиотикотерапия в течение 5 дней и компрессы с мазью Вишневского местно. По завершении данного срока лечения температура нормализовалась, отек и покраснение в ягодичной области исчезли, однако осталось уплотнение размером 3х4 см без флюктуации. Проведенный курс физиотерапии (УВЧ-терапия) не изменил картину. Анализ крови без особенностей. При использовании УЗИ левой ягодичной области скопления жидкости не выявлено. Больной был выписан на работу. В течение последующего месяца у него наблюдались нарастающая слабость, утомляемость. Уплотнение не рассасывалось. Внезапно больной почувствовал ухудшение состояния: озноб, резкую боль внизу живота, подъем температуры до 39^о С. Он был госпитализирован. При поступлении: болезненность при пальпации в нижней части живота, положительный синдром Щеткина — Блюмберга, лейкоцитоз — 15•10⁹/л (норма 4—9•10⁹/л); СОЭ 53 мм/ч (норма 2—10 мм/ч).

Вопросы:

1. Какие местные и общие признаки воспаления были у больного на протяжении развития заболевания?

2. Какая морфологическая форма воспалительной реакции наблюдалась у больного?

3. Назовите причины и механизмы развития заболевания, его осложнения.

4. Почему при УЗИ не выявлено наличие жидкости? Что такое пиогенная мембрана?

Ответы:

1.      Местные признаки воспаления: краснота, отек, боль; общие – повышение температуры, ускорение СОЭ, лейкоцитоз, слабость, утомляемость.

2.      Экссудативное гнойное воспаление.

3.      Внутримышечная инъекция (возможно с нарушением стерильности) на фоне вторичного иммунодефицита (возраст 59 лет) → воспаление в зоне инъекции→образование абсцесса, окруженного пиогенной мембраной→ прорыв абсцеса в область малого таза с развитием перитонита.

4.      Наличие плотной пиогенной мембраны.

 

Задача N 2.

Больная Б., 27 лет, кормящая мать. Через 3 недели после родов появились боли в области левой груди, кормление этой грудью стало болезненным. На третий день заболевания у больной появился озноб, температура тела повысилась до 39^оС, усилилась боль в пораженной железе. Объективно: у больной пальпируется плотное образование с неясными границами, размером 5х5 см, резко болезненное при пальпации. Очагов размягчения, флюктуации нет. Отмечается покраснение кожи над образованием, расширение подкожных венозных сосудов в области железы, увеличение регионарных лимфатических узлов. При лабораторном исследовании выявлено: количество лейкоцитов 12,4•109 /л, СОЭ - 35 мм/ч.

Вопросы:

1.      Имеются ли признаки, свидетельствующие о воспалительной природе заболевания у женщины? 2. Если да, то какие?

Ответы:

 

 

 

Задача N 3.

Если ввести в коленный сустав кролика культуру стрептококка в определенном титре, то микробные клетки можно обнаружить в крови и внутренних органах через 24 часа.

Вопросы:

Изменится ли скорость диссеминации микроорганизмов, если:

1) перед введением микробов вызвать острое воспаление коленного сустава;

2) ввести микробы одновременно с агентом, подавляющим воспалительную реакцию?

Ответы обосновать.

Ответы:

 

 

Задача N 4.

Двум кроликам, одному из которых предварительно в течение одной недели вводили большие дозы гидрокортизона, а другому - альдостерона, была введена внутрикожно культура вирулентного стрептококка.

Вопросы: 1) У какого кролика воспалительная реакция на месте введения микробного агента будет более выраженной и почему?

2) У какого кролика возможность развития септицемии будет большей и почему?

Ответы:

 

 

Задача N 5.

Больная Б., 32 года, предъявляет жалобы на боли ноющего характера в суставах, их деформацию, субфебрильную температуру. В анамнезе инфекционный полиартрит с 27 лет. Заболевание протекает с частыми обострениями. При исследовании больной выявлено: кол-во лейкоцитов 12,6•10⁹/л, СОЭ - 25 мм/ч. Общее содержание белков в крови 7,5 г/л. Уровень альбумина снижен (41%), фракция γ -глобулинов увеличена (14,7 г/л). Реакция на С-реактивный белок положительная.

Вопрос: имеются ли у больной признаки, свидетельствующие об обострении воспалительного процесса?

Ответ:

 

 

Задача N 6.

Продолжительность жизни мышей после внутрибрюшинного введения 0,2 мл бактериальной взвеси, содержащей 5•10⁸ клеток пневмококков, в среднем составляет 8 ч. Если то же количество бактериальной взвеси ввести мышам через 2 ч. после введения им 0,5 мл стерильного раствора крахмала или туши, то смерть наступает примерно через 3 ч.

Вопрос: как можно объяснить уменьшение срока выживаемости мышей после введения бактериальной взвеси на фоне предварительного введения крахмала или туши?

Ответ:

 

 

Задача № 7

Одну и ту же дозу стрихнина ввели кроликам, у которых предварительно путем ожога вызывали локальное воспаление на одной из задних конечностей. Причем, одному кролику стрихнин ввели в область воспаления, другому – вне очага воспаления. Один из кроликов погиб от отравления стрихнином.

Вопрос: укажите, какой кролик погиб и почему.

Ответ:

 

 

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.      Спицин А.П., Негодяева Н.Л. Воспаление (учебно-методическое пособие), 2001.

5.      Лекция, методические разработки.

Министерство здравоохранения российской федерации

Кировская государственная медицинская академия

 

 

Кафедра патофизиологии

 

Дополнение к лекции по теме «Воспаление»

 

Классификация воспаления.

 В зависимости от характера доминирующего местного процесса (альтерация, экссудация или пролиферация) различают три вида воспаления.

При альтеративном воспалении преобладают повреждение, дистрофия, некроз. Оно наблюдается чаще всего в паренхиматозных органах при инфекционных заболеваниях, протекающих с выраженной интоксикацией (творожистый распад надпочечных желез или легких при туберкулезе).

Экссудативное воспаление характеризуется выраженным нарушением кровообращения с явлениями экссудации и эмиграции лейкоцитов. По характеру экссудата различают серозное, гнойное, геморрагическое, фибринозное, смешанное воспаление. Распространение воспаления на слизистые оболочки, например дыхательных путей или пищевого канала, и большое содержание слизи в экссудате свидетельствуют о катаральном воспалении.

Пролиферативное, или продуктивное, воспаление характеризуется доминирующим размножением клеток гематогенного и гистогенного происхождения. В воспаленной зоне возникают клеточные инфильтраты, которые в зависимости от характера скопившихся клеток подразделяют на круглоклеточные (лимфоциты, гистиоциты), плазмоклеточные, эозинофильно-клеточные, эпителиоидно-клеточные, макрофагальные инфильтраты. При воспалении клетки с законченным циклом развития (зрелые) погибают, мезенхимальные же клетки претерпевают трансформацию и дифференциацию, в результате которых образуется молодая соединительная ткань. Она проходит все стадии созревания, вследствие чего орган или часть его пронизывается соединительно-тканными тяжами, что на поздних стадиях воспаления может привести к циррозу.

Особенности хронического воспаления

Рис. 1. Основные причины хронического воспаления.

Хроническое воспаление лежит в основе множества серьезных и распространенных инвалидизирующих болезней: от ревматоидного артрита и туберкулеза – до пневмокониозов и атеросклероза.

При хроническом течении воспаления отмечается ряд важных особенностей:

1). Происходит мононуклеарная инфильтрация пораженных тканей лимфоцитами и макрофагами. Особенно это характерно для аутоиммунных хронических воспалений.

При многих хронических воспалениях происходит накопление и длительное активное функционирование макрофагов в очагах воспаления. Этому способствуют факторы, ингибирующие миграцию макрофагов – окисленные липиды, а также пептиды, выделяемые Т–лимфоцитами (MIF). Нейтрофильная инфильтрация не характерна для таких хронических воспалений и присутствует лишь при хроническом гнойном воспалении (остеомиелит, пиелонефрит) в виде зон, соседствующих с типичной макрофагально-лимфоцитарной реакцией. В таких случаях эти зоны могут ограничиваться в абсцессы, отличающиеся при хроническом воспалении толстой капсулой.

2). Макрофаги пролиферируют на месте воспаления. Цитокины, выделяемые при макрофагально-лимфоцитарной инфильтрации, взаимно активируют эти два вида клеток, создавая порочный круг, поддерживающий существование воспаления. Важнейшую роль в этом играют лимфокины - g-интерферон и интерлейкин-4, активирующие макрофаги. Последние, в свою очередь, выделяют также цитокины (ФНО-α, ИЛ 1, ИЛ 6), активирующие лимфоциты и другие элементы и способствующие преобразованию макрофагов в эпителиоидные клетки, а также их слиянию в гигантские многоядерные клетки, присутствие которых характерно для многих очагов хронического воспаления.

3). При хроническом воспалении сенсибилизированные лимфоциты располагают достаточным временем для того, чтобы претерпеть клональную пролиферацию, мигрировать в его очаг и оказать свои эффекторные иммунные воздействия. Хроническое воспаление может, вообще говоря, сопровождаться любыми иммунопатологическими реакциями и их комбинациями: иммунокомплексными (как при диффузных гломерулонефритах), цитотоксическими (как при хроническом агрессивном гепатите), анафилактическими (как при некоторых пневмомикозах), но наиболее характерно развитие гиперергических реакций замедленного типа.

4). Происходит изменение стуктуры оргагов вследствие неполной регенерации, фиброплазии и некроза, которые всегда присутствуют в очагах хронического воспаления. В результате в органе могут образоваться полости, окруженные пиогенными капсулами – абсцессы, возникнуть рубцы, нарушиться органная микроархитектура, как это происходит, например, при бронхоэктатической болезни или при циррозе печени. В случае поверхностного расположения воспалительного очага возможно формирование язвы – кратерообразного дефекта, проникающего в подслизистый слой или под эпидермис и представляющего собой очаг воспаления с проявлениями фиброплапзии и регенерации по краям, вплоть до очень грубых (каллезных) структурных изменений. Подобные очаги хронического воспаления существуют при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Для хронического, волнообразно протекающего воспаления характерно накопление регенератов (паннус при ревматоидном артрите, кондиломы при сифилисе, полипоз слизистых оболочек и т.п.).

 

Влияние на воспаление нервных и гуморальных факторов.

На воспалительный процесс оказывает влияние нервная система. Это подтверждается многочисленными опытами, а также клиническими наблюдениями. Так, после перерезки тройничного нерва у кролика развивается кератит. При повреждении верхних узлов симпатического ствола может возникнуть пневмония (А.В. Тонких). Повреждение инородным телом области серого бугра мозга приводит к обширным воспалительным поражениям кожи и слизистой оболочки, что объясняется изменением трофики тканей, а вместе с этим снижением их устойчивости к действию повреждающих агентов (А.Д. Сперанский). Наконец, известны случаи, когда явные признаки воспаления наблюдались у людей, которым под гипнозом внушали, что к коже прикладывался раскаленный предмет. Разумеется, от внушения в полной форме воспалительный процесс не может развиться.

Воспалительная реакция организма появилась на ранних этапах эволюционного развития и в дальнейшем совершенствовалась по мере его усложнения с образованием и развитием нервной системы.

Кроме того, замечено, что воспаление интенсивнее протекает при гипертиреоидизме и отличается вялостью течения при микседеме. При сахарном диабете часто наблюдается фурункулез. Но особенно сильно влияют на течение воспаления гормоны гипофиза и надпочечных желез. При этом одни гормоны коркового вещества надпочечных желез оказывают противоположное воспалению действие, вследствие чего некоторые из них получили название противовоспалительных, другие – провоспалительных. Кортизол и аналогичные ему гормоны угнетают воспалительную реакцию и потому широко применяются в клинике. Такое действие гликокортикоидов объясняется тем, что они уменьшают число тканевых базофилов, снижают активность гистидиндекарбоксилазы. Таким образом, под влиянием кортизола уменьшается выработка двух важных медиаторов воспаления. Противовоспалительное действие гликокортикоидов объясняется также стабилизирующим влиянием на лизосомы и инактивацией содержащейся в них кислой фосфатазы, рибонуклеазы и др. Ингибирующее действие на ферменты проявляется также снижением энергетического потенциала клеток, ограничением их деления и подвижности (эмиграция, фагоцитоз).

В последнее время установлено, что гликокортикоиды индуцируют синтез специфических белков (липомодулин, макрокортин), которые действуют как ингибиторы фосфолипазы А₂, т.е. блокируют синтез всей группы производных арахидоновой кислоты (простагландинов и лейкотриенов).

Провоспалительное действие минералокортикоидов (альдостерон, дезоксикортикостерон) связано с тем, что они повышают проницаемость стенки сосудов, увеличивая экссудацию. Кроме того, под их влиянием ускоряются размножение клеток, образование новых капилляров.

 

Принципы этиотропного и патогенетического лечения воспаления

Прежде всего лечебные воздействия должны быть направлены на устранение этиологического фактора. При инфекционном происхож­дении воспаления таким этиотропным лечением будет назначение антибиотиков и других антимикробных препаратов, вводимых энтерально и парентерально.

Формирование воспалительного очага - следствие повреждения, как первичного, так и вторичного. Альтерация постоянно сопутствует, переплетается с воспалительными закономерностями. Это определяет целесообразность проведения мероприятий, направлен­ных на устранение повреждения, включающее хирургическое удале­ние нежизнеспособных тканей, эвакуацию гноя, дренаж раны.

Таким образом, этиотропная терапия, а также устранение явлений повреждения, - универсальные принципы противовоспалительных лечебных мероприятий.

Реактивные воспалительные процессы (сосудистая реакция, клеточная реакция) выполняют защитную функцию. Вероятно, нет необходимости в их устранении, если они имеют локальный харак­тер, адекватно выражены в количественном отношении, поскольку такие лечебные воздействия могут привести к нарушению заживле­ния или генерализации инфекционного процесса. Наоборот, обязательно устранение избыточно выраженных, обширных воспалительных реакций, являющихся залогом формирования вторичного повреждения. Патогенетическая терапия может быть направлена на эффекторные образования (микрососуды, клетки), а также на снижение выработки, торможение выделения и блокаду эффектов медиаторов и модуляторов воспаления, может включать различные способы дезинтоксикационной терапии.

При воспалительных заболеваниях, сочетающихся с избыточными процессами экссудации и формирование отека, закономерно ис­пользование антигистаминных препаратов, препятствующих реали­зации эффектов гистамина, путем блокады Н1 и Н2 рецепторов, располагающихся на микрососудах. К препаратам подобного типа относится димедрол и супрастин (блокирует Н1 рецепторы для гистамина) и буримамид (блокирует Н2 рецепторы для гистамина). Антигистаминные препараты препятствуют формированию сосудистых расстройств и явлений экссудации в воспалительном очаге.

Лечебный эффект оказывают средства, снижающие "производство" продуктов метаболизма арахидоновой кислоты. К препаратам этой группы относятся ацетилсалициловая кислота и индометацин. Они уменьшают образование простагландинов и дру­гих модуляторов воспаления, уменьшают чувствительность нерв­ных окончаний и других эффекторных образований по отношению к медиаторам воспаления и изменению физико-химических констант в очаге повреждения. Поэтому при их применении снижается ин­тенсивность сосудистых нарушений и эмиграция клеток, блокируется формирование чувства боли и лихорадочной реакции.

При избыточно выраженном воспалении, особенно имеющем аллергический генез, эффективно использование глюкокортикоидов. Эти гормональные препараты стабилизируют мембраны лизосом, препятствуют выбросу лизосомальных ферментов при альтерации и в процессе фагоцитоза, тормозят образование и высвобождение мо­дуляторов и медиаторов воспаления, уменьшают проницаемость микрососудов, препятствуют процессам экссудации, эмиграции, фагоцитоза, тормозят пролиферацию фибробластов, замедляя образование рубца, блокируют иммунные закономерности, обладая антиаллергическим эффектом. Назначение этих сильнодействующих противовоспалительных средств при микробном воспалении нецелесообразно, поскольку глюкокортикоиды, блокируя сосудистые и клеточные  реактивные закономерности, открывают "ворота" перед инфекционным агентом, способствуя генерализации инфекционного процесса.

При альтерации, в процессе фагоцитоза, происходит выделение свободных радикалов, которые оказывают повреждающее действие, вызывая перекисное окисление липидов биологических мембран. При избыточно выраженном повреждении и эмиграции лейкоцитов в очаг воспаления, сопровождающейся их фагоцитарной деятельностью, высвобождение свободных радикалов и сопутствующие им явления перекисного окисления липидов, могут приводить к формированию явлений вторичного повреждения, замыканию порочных кругов патогенеза, определяющих самоподдерживающийся характер альтерации. Для предотвращения перечисленных закономерностей эффективным является использование антиоксидантов (токоферол - ацетат, липоевая кислота), которые могут обладать либо супероксиддисмутазной активностью, либо выполнять роль "ловушек" радикалов.

Обширные очаги гнойного воспаления (перитонит, абсцесс легкого) закономерно сопровождаются поступлением токсинов в кровь, вызывающих тяжелые нарушения деятельности нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, иммунной и других жизненно важных систем. Это определяет использование активных методов детоксикации, к которым относятся: перитонеальный диализ, гемодиализ, ультрафильтрация крови, гемо-, плазмо- и лимфосорбция.

У больных с гнойными воспалительными процессами показаны и трансфузиологические методы терапии. С целью детоксикации организма производится инфузия препаратов низкомолекулярного поливинилпирролидона (гемодез, энтеродез, неокомпенсан), механизм действия которых основан на связывании циркулирующих в крови токсинов с последующим выведением их из организма.

Эффективность хирургических и терапевтических мероприятий зависит от знания наиболее общих закономерностей возникновения, развития и прекращения воспалительного феномена и умения осуществлять правильный патофизиологический анализ его динамики, основанный на современных диагностических методах изучения воспаления.

 

Сравнительная патология воспаления И.И.Мечникова

Составляющие воспаление многочисленные реакции, как и оно само в целом, генетически детерминированы, так как наблюдаются у всех индивидов одного вида и разных видов живых существ различной степени сложности.

Общебиологический подход к оценке сущности, развития и значения воспаления как приспособительного процесса сформулировал и применил И.И.Мечников. Эволюция воспаления тесно связана с развитием многоклеточности, дифференцировкой структуры и функции клеток. У одноклеточных существ, например амебы, различные функции сопряжены — защита, пищеварение, выделение, дыхание, размножение и т.п.; они осуществляются одной клеткой. Особенно важное значение имеет сопряжение защитной и пищеварительной функции, так как одной из форм защиты, помимо удаления (отрицательный хемотаксис) и спорообразования, является внутриклеточное переваривание объекта фагоцитирующей клеткой, иначе говоря, соединение защиты и пищеварения в одном акте. С возникновением многоклеточности и выделением мезодермы воспаление в форме фагоцитоза усложняется; планарии, например, имеют специализированные клетки ме-зедермального происхождения, которые осуществляют защиту путем фагоцитоза. С появлением сосудистой системы воспаление становится еще более сложным, к нему присоединяются сосудистые реакции, экссудация и эмиграция фагоцитирующих клеток из просвета сосудов в ткань. Выделяется специализированная пищеварительная система, однако фагоцитоз как древняя форма защиты и пищеварения сохраняется, приобретая зависимость от сосудистых и многих других реакций. Воспаление становится особенно многогранным с развитием нервной, эндокринной, иммунной и других систем. Регулирующие системы обеспечивают интегрирование разнообразных компонентов воспаления и определяют зависимость его как целостного акта от свойств сложного организма, его реактивности, состояния анатомо-физиологических систем. Таким образом, оказывается, что воспаление вследствие деятельности управляющих механизмов тесно связывается с другими процессами, а именно регенерацией, травматическим и раневым процессом, гемостазом и тромбообразованием, иммуногенезом и проч.

 

Иллюстрации к лекции

Рис. 2. Физико-химические изменения в очаге воспаления.

 

Рис. 3. Эффекты ацидоза в очаге воспаления.

 

 

Рис. 4. Основные классы клеточных медиаторов воспаления.

 

Рис. 5. Основные классы плазменных медиаторов воспаления.

Рис. 6. Роль медиаторов воспаления на разных стадиях процесса.

Рис. 7. Причины повышения проницаемости стенок микрососудов при остром воспалении

Рис. 8. Значение процесса экссудации в очаге воспаления.

 

Рис. 9. Этапы стадии краевого стояния лейкоцитов и факторы, стимулирующие краевое стояние.

 

Рис. 10. Этапы стадии устойчивой адгезии и прохождения лейкоцитов через стенку микрососуда; факторы, стимулирующие адгезию.

Рис. 11. Факторы, обеспечивающие направленное движение лейкоцитов к объекту фагоцитоза.

 

Рис. 12. Краевое стояние и выход лейкоцитов в очаг воспаления

 

Рис. 13. Значение эмиграции лейкоцитов в очаг воспаления.