БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра ЭТТ
РЕФЕРАТ
На тему:
«Патобиохимические основы оценки воспалительных реакций в организме человека»
МИНСК, 2008
Воспаление – сложный патологический процесс, с помощью которого организм реагирует на причину, выведшую его из состояния динамического равновесия и целью которого является восстановление исходного состояния.
Причиной воспаления могут стать самые различные факторы, с которыми организм в ходе жизни встречается, взаимодействуя с окружающей средой.
Их отдельные формы, способные к более или менее характерному повреждению определенных типов клеток или субклеточных структур, обуславливают наступление первой фазы воспаления.
От вида и интенсивности действия этих факторов зависит, будет ли клетка только повреждена или это повреждение закончится гибелью клетки. В классической патологии эта фаза называется стадией альтерации. Следующие фазы воспаления имеют сложное течение, так как в ходе их организм должен как можно более целенаправленно реагировать на повреждающие агенты.
Первым шагом является увеличение объема пораженной ткани благодаря выходу в нее плазмы крови, что приводит к уменьшению концентрации вредного агента (или его продуктов) и, следовательно, к первичному снижению его вредного действия.
После указанного первого шага следуют и другие, направленные на активную ликвидацию вредного фактора.
На этом этапе включаются специализированные виды клеток, которые активно (на основе хемотаксиса) проникают в поврежденную ткань. По времени механизм их действия заключается в том, что вначале устраняется причина повреждения, а затем поврежденные и погибшие клетки самого организма.
Субстраты для метаболизма этих клеток, а также и для ряда других процессов (инактивация высвобождающихся гидролаз, образование преград для дальнейшего распространения вредного фактора, например, с помощью образования фибрина и т. д.) приносятся с кровью, которая поступает в данный участок в повышенном количестве.
Эта фаза в патологии называется стадией экссудации и инфильтрации. Выход воды, ионов и макромолекулярных соединений из плазмы крови в интерстиций обусловлен действием ряда соединений, называемых химическими медиаторами воспаления.
Это низкомолекулярные вещества, возникающие в определенных типах клеток из которых они в ходе воспалительного процесса постепенно выходят в среду.
Клетки воспалительного инфильтрата:
Нейтрофильные лейкоциты (нейтрофилы). Эти клетки чаще всего встречаются в воспалительном экссудате.
Функции нейтрофилов обеспечиваются рядом процессов:
· наличием собственного движения,
· накоплением на поверхности эндотелия в зоне воспаления,
· активным движением по направлению к микробам (хемотаксис),
· фагоцитозу,
· дегрануляции,
· бактерицидном действии,
· растворении погибших микробов.
Моноциты, клетки крови, образующиеся в костном мозге накапливаются в ходе воспаления, их называют макрофаги. В воспалительном процессе принимают участие лимфоциты, тромбоциты. Большое значение, особенно в начальной стадии воспалительного процесса играют химические медиаторы воспаления: гепарин, гистамин, ряд кининов и простогландины.
Кинины, вещества полипептидной природы, обладающие высокой биологической активностью. Они вырабатываются не в специфических железах внутренней секреции, а возникают из неактивных предшественников, находящихся в плазме крови или в межтканевой жидкости ряда тканей. Кинины характеризуются широким спектром биологического действия.
Важнейшими кининами плазмы крови являются брадикинин, каллидин и метионил-лизил-брадикинин. Фактически они образуют кининовую систему, обеспечивающую регуляцию местного и общего кровотока и проницаемость сосудистой стенки. Субстрат из которого освобождаются кинины, получил название кининогена. Брадикинин – полипептид из 9 АК. Каллидин – из 10 аминокислот.
Кининогены – это белки, связанные в плазме крови с гамма-глобулиновой фракцией. Местом синтеза кининогенов является печень. Образование кининов из кининогенов происходит при участии специфических ферментов – кининогеназ – калликреинов.
Установлена тесная связь кининовой системы с патогенезом воспаления. Возможно, что кининовая система играет важную роль в патогенезе ревматизма, а лечебный эффект салицилатов объясняется торможением образования брадикинина. Сосудистые нарушения, характерные для шока, также, вероятно, связаны со сдвигами в кининовой системе. Известно участие кининов и в патогенезе острого панкреатита.
Установлено, что брадикинин появляется в крови в течение нескольких секунд после повреждения капилляров, под его влиянием увеличивается проницаемость капилляров, что приводит к отеку и появлению боли.
Простогландины – тканевые гормоны, циклические жирные кислоты.
Простогландины представляют особый интерес в связи с проблемами воспаления и аллергии. Например, воспалительное заболевание – ревматоидный артрит. Наше самое распространенное лекарство – аспирин, ацетилсалициловая кислота – это противовоспалительное средство.
Как воспалительная, так и иммунологическая реакции представляют собой нормальные составляющие защитных механизмов организма, но их регуляция нарушена. Простогландины участвуют как в индукции воспалительного процесса, так и в его стихании.
При воспалении происходит расширение мелких кровеносных сосудов и выход жидкости и белков в интерстициальное пространство, что приводит к характерному для воспаления отеку. В участок воспаления мигрируют полиморфноядерные лейкоциты, которые фагоцитируют погибшую ткань и бактерии.
В ходе этого процесса из лизосом лейкоцитов освобождается фосфолипаза А, которая гидролизует фосфолипиды и высвобождает полиненасыщенные жирные кислоты – предшественники простогландинов. Остается неизвестным, относятся ли простогландины к категории веществ, инициирующих воспаление.
Но если и относятся, то их эффект может быть усилен высвобождением полиненасыщенных жирных кислот. Установлено также, что ц-АМФ угнетает процесс воспаления.
Аспирин тормозит синтез простогландинов, во-видимому путем ацетилирования циклооксигеназы, и в этом, очевидно, заключается основной механизм его действия. Дальнейшие исследования простогландинов позволят найти средства регуляции воспалительных реакций.
Широко известно антивоспалительное действие кортизона. В основе эффекта лежит способность указанных гормонов стабилизировать мембраны лизосом и усиливать распад лимфоцитов.
Вне зависимости от причин, приведших к развитию воспаления (травма, химические или физические воздействия, инфекции, иммунные процессы) и без специального разделения или локализации его в отдельных тканях речь идет о последствиях повреждения клеток.
Эти последствия заключаются в высвобождении соединений, ранее находившихся в клетках, в основное вещество соединительной ткани.
Гистамин обладает широким спектром биологического действия. По сосудорасширяющему эффекту на кровеносные сосуды он резко отличается от других биогенных аминов, оказывающих сосудосуживающее действие. Много гистамина образуется в области воспаления, что имеет определенный биологический смысл. Вызывая расширение сосудов в очаге воспаления, гистамин тем самым ускоряет приток лейкоцитов, способствуя болрьбе защитных сил с инфекцией. Гистамин приводит к вазодилатации и к повышению проницаемости сосудистой стенки. Гепарин известен прежде всего как антикаогулянт.
Действие гепарина в деталях неизвестно, но, вероятнее всего, он связывает основные белки, вышедшие в промежуточное вещество из разрушенных клеток, которые оказывают неблагоприятное влияние на структуру клеточных мембран.
Протеиназы – накоплено много данных о биологической роли протеолитических ферментов тканей в регуляции ряда внеклеточных и внутриклеточных процессов. Некоторые из них выполняют защитную функцию (свертывание крови, система комплемента или лизис клеток), другие генерируют гормоны, токсины, вазоактивные агенты (ангиотензин, кинины). Регуляция включает в большинстве случаев превращение неактивного предшественника в активный белок, что в свою очередь связано с разрывом ограниченного числа пептидных связей в молекуле белка.
Кроме ингибиторов протеиназ, из плазмы крови в очаг воспаления выходят и молекулы иммуноглобулинов, которые обеспечивают прохождение в нем иммунных реакций.
Воспалительная пролиферация является общим проявление репарации. В ней принимают участие клетки эндотелия, эпителия и фибробласты, а также продукты их метаболизма.
Известно 5 классов иммуноглобулинов. Они имеют практически единый план строения.: состоят из 2 тяжелых полипептидных цепей (м.в.=50000-70000) и 2 легких цепей (м.в.=23000), соединенных тремя дисульфидными мостиками. Каждый тип иммуноглобулинов может специфически взаимодействовать с определенным антигеном. При многих патологических процессах содержание иммуноглобулинов в сыворотке крови существенно изменяется. Можно предположить, что это является следствием недостаточности синтеза определенной части антител.
Изменения метаболизма в ходе воспаления не ограничиваются только зоной повреждения тканей и репарации. На течение воспалительных реакций оказывают влияние и отдельные органы, главным образом с помощью продуктов своей жизнедеятельности. Речь идет о белках, синтезируемых в печени и выводимых в кровоток, которые в совокупности называются “реактантами острой фазы воспаления”.
Последней фазой воспалительного процесса является репарация образовавшихся дефектов, которая в патологии называется стадией пролиферации. Его ход зависит от судьбы фибринового экссудата.