Zapalenie - inflammatio

Def:

            Jest to miejscowy odczyn organizmu na działanie czynnika uszkadzającego, zmierzający do usunięcia następstw działania szkodliwego bodźca. Jest to także zespół zmian wynikających z zaburzeń mikrokrążenia oraz reakcji tkankowych.

 

Czynnikami zapalenia mogą być:

-          uraz mechaniczny

-          bodziec/czynnik chemiczny

-          promieniowanie elektromagnetyczne (widzialne, nadfiołkowe, podczerwone, jonizujące)

-          temperatura podwyższona (oparzenie) lub obniżona (odmrożenie)

-          immunologiczne odczyny zapalne (choroby autoimmunizacyjne, następstwa odczynów odpornościowych typu natychmiastowego i późnego)

-          uszkodzenie tkanek wraz z ich martwicą (wokół ognisk martwicy powstaje zapalenie ; na granicy tkanek przy: zawale, odleżynach, menstruacjach)

Cechy zapalenia (Celsus):

-          podwyższona ciepłota tkanek (calor)

-          zaczerwienienie (rubor)

-          obrzęk zapalny (tumor)

-          ból (dolor)

-          upośledzenie czynności tkanek (functio laesa) [ dodane przez Galen'a]

Komórki mające wpływ na odczyn zapalny (będące źródłem mediatorów / modulatorów zapalenia) :

-          granulocyty obojętnochłonne ( mikrofagi )

-          monocyty / makrofagi (fagocytoza, enzymy, tworzenie i wytwarzanie cytokin)

-          komórki tuczne

-          trombocyty i bezjądrowe fragmenty megakariocytów

Mediatory / modulatory zapalenia mogą być pochodzenia:

-          komórkowego

-          osoczowego

Układ immunologiczny może przyczyniać się do:

-          eliminacji czynnika patogennego

-          odczynów immunologicznych wtórnie patogennych

 

Reakcja normergiczna - reakcja zapalna adekwatna w stosunku do bodźca

Reakcja hiperergiczna - nadmierna reakcja zapalna ustroju na czynnik  (patogenna)

Reakcja hipoergiczna - zbyt słaba reakcja zapalna w stosunku do bodźca

Reakcja anergiczna - reakcja śladowa / organizm nie może wyzwolić odpowiedzi na bodziec

 

Zmiany naczyniowe w przebiegu zapalenia ostrego

 

            Zmiany te dotyczą przepuszczalności ściany naczyniowej, światła naczyń i przepływu krwi. Z owymi zmianami wiąże się pośrednio tworzenie wysieku zapalnego oraz przemieszczanie poza naczynia granulocytów obojętnochłonnych i makrofagów - czyli fagocytoza.

Pierwszym odczynem np.: na lekki uraz mechaniczny jest skurcz małych naczyń, a następnie szybkie ich rozszerzenie pod wpływem mediatorów zapalenia, które pozostaje do końca trwania odczynu.

We wczesnym okresie zwiększenie przepływu krwi spowodowane jest rozszerzeniem tętniczek i otwarcie wszystkich zwieraczy przedwłośniczkowych (przekrwienie czynne). Okres zwiększonego przepływu trwa krótko. Ilość wypełnionych i poszerzonych naczyń włosowatych się zwiększa, a więc szybkość przepływu maleje. W skutek zwiększenia przepuszczalności ścian naczyń i tworzenia wysięku, z krwi ubywa płynu - zmniejsza się objętość osocza i krew zagęszcza się (zwiększona lepkość krwi). Zagęszczenie krwi prowadzi do narastania oporu przepływu i zmniejszania prędkości przepływu. Granulocyty przesuwają się na obwodową część strumienia krwi i rozpoczyna się proces ich marginacji. Rytmiczne zmiany ciśnienia na tętniczkach końcowych jest spowodowane akcją serca: gdy ciśnienie wzrasta krew przepływa ku naczyniom żylnym, gdy ciśnienie maleje - krew cofa się. Proces ten prowadzi do zastoju (stasis). Zwolnieniu przepływu sprzyja tworzenie zakrzepów śródnaczyniowych - zapoczątkowany proces krzepnięcia krwi związany z kininogenezą.

 

• Tworzenie wysięku zapalnego

 

            Wysięk ( exsudatum )

Jest płynem gromadzącym się w tkankach lub jamach ciała, pochodzącym zwykle z toku procesu zapalnego, z krwi przepływającej z wyraźnie uszkodzonego naczynia. Zawiera on co najmniej 4-5% białka, elementy komórkowe, fragmenty zniszczonych tkanek

            Przesięk ( transsudatum )

Jest płynem przemieszczającym się (w wyniku zmian sił równowagi Starlinga) poza naczynia o ścianie nieuszkodzonej lub uszkodzonej bardzo nieznacznie. Zawiera mniej niż 2,5% białek, głównie albumin.

 

            Mechanizm tworzenia wysięku zapalnego zależy ściśle od praw objętościowej wymiany płynu między krwią naczyń włosowatych a śródmiąższowym płynem tkanki. Przesunięcie płynu ( zgodnie z prawem Starlinga) zależy od dwóch przeciwstawnych wektorów:

1)       ciśnienia filtracyjnego (różnica między ciśnieniem hemodynamicznym wewnątrz naczynia a płynu tkankowego)

2)       efektywnego ciśnienia onkotycznego (różnica ciśnień onkotycznych osocza a płynu śródmiąższowego)

W warunkach prawidłowych wypadkowa sił Starlinga w części przytętniczej naczynia włosowatego kieruje się na zewnątrz, natomiast w części przyżylnej do wewnątrz i płyn powraca do naczynia. W warunkach tworzenia wysięku wypadkowa sił skierowana jest na zewnątrz naczynia w obu częściach naczynia włosowatego i płyn nie powraca do naczynia i przemieszcza się do otaczającej tkanki. Tworzenie wysięku ustaje gdy ciśnienie śródtkankowe wzrośnie tak, że będzie równoważyło siły przemieszczające płyn poza naczynia, a wtedy układ sił Starlinga ustanowi się na nowym poziomie.

 

Zapalenie ropne ( inflammatio purulenta ):

Wysięk zapalny zawiera liczne granulocyty obojetnochłonne, z których uwalniane są enzymy lizosomalne przyczyniające się do zupełnego zniszczenia części tkanki.

 

Zapalenie wysiękowe (inflammatio exsudativa ):

Zapalenie w którym dominującą cechą (ale nie jedyną) jest tworzenie wysięku zapalnego.

 

Zapalenie uszkadzające (inflammatio alterativa):

Zapalenie w którym przede wszystkim dominują procesy uszkadzające tkankę a nie wysiękowe.

 

Zapalenie wytwórcze (inflammatio proliferativa):

Dominują procesy wytwórcze (tj. rozplem komórek), często związane z tworzeniem tkanki bogatej w makrofagi, komórki plazmatyczne i fibroblasty z licznymi nowotworzonymi naczyniami (np.: zapalenie zarniniakowe).

• Miejscowe zaburzenia metaboliczne w ognisku zapalnym

 

            „Wybuch oddechowy” , uwolnienie enzymów lizosomalnych i trawienie przez nie tkanek prowadzi do zwiększenia zużycia energii. Zwiększa się zapotrzebowanie na tlen, które na początku zapewnia czynne przekrwienie, które później maleje. Zaczyna brakować substratów energetycznych spowodowane zastojami i zakrzepami wewnątrznaczyniowymi. Narastający obrzęk utrudnia dyfuzję tlenu do tkanek, co prowadzi do metabolizmu beztlenowego. W tkance gromadzi się kwas mlekowy i obniża pH w wyniku czego dochodzi do zakwaszenia. W wyniku kwasicy zaburzona zostaje praca enzymów transportujących błon komórkowych co prowadzi do zaburzenia równowagi jonowej (sód, potas, chlor). Upośledzeniu ulegają także błony fagocytów, co prowadzić może do uwalniania enzymów lizosomalnych i trawienia tkanki (autoliza). Dochodzi do martwicy tkanek.

 

Układ nerwowy a przebieg odczynu zapalnego

 

            Odczyn zapalny jest związany z układem nerwowym. Jeżeli przecięty zostanie nerw rozszerzający naczynia (naczynia kurczą się na stałe) to podczas odczynu zapalnego nie ulegną rozszerzeniu, a obszar zniszczenia tkanek znacznie się powiększy. Przecięcie nerwu kurczącego naczynia sprzyja rozwojowi zapalenia.

            Odczyn potrójny (Lewis'a): odczyn naczyń skórnych (pomijając krótkotrwały skurcz w wyniku słabego urazu mechanicznego) na bodziec mechaniczny. Składa się na niego:

1)       odczyn czerwony - występuje w obszarze zadziałania niezależnie od układu nerwowego, nawet po przecięciu nerwów skórnych bądź ich patologii

2)       rumień - jeżeli bodziec jest silny bądź często powtarzany dochodzi do zaczerwienienia poza miejscem urazu (zależny od ukł nerwowego obwodowego - znoszą go miejscowe środki znieczulające) ; w miejscu rumienia występuje przeczulica (hiperestazja) nawet na małe bodźce mechaniczne

3)       obrzęk - jeżeli bodziec był silny dochodzi do uniesienia skóry w miejscu rumienia.

Osoby wrażliwe, u których nawet po bardzo słabym urazie mechanicznym występuje odczyn potrójny mówimy wtedy o dermorafizmie.

            Odruch aksonalny: Przecięcie nerwu obwodowego dystalnie od zwoju rdzeniowego powoduje wystąpienie tylko dwóch składników odczynu - odczyn czerwony i obrzęk, natomiast rumień nie występuje. Przecięcie tego samego nerwu proxymalnie od zwoju rdzeniowego powoduje wystąpienie wszystkich 3 objawów.

            Mechanizm powstawania rumienia: jest to rodzaj łuku odruchowego, ale nie zawiera ani jednej synapsy. Ogranicza się tylko do 1 włókna nerwowego. Bodziec mechaniczny pobudza zakończenie czuciowe i depolaryzuje gałązkę A. Impulsacja przebiega ortodromowo i w miejscu odejścia gałązki B przechodzi także na nią, biegnąc tu antydromowo, aż do jej zakończenia. Tam znajdują się komórki tuczne (komórki tuczne silnie związane z zakończeniami nerwowymi) które zostają pobudzone przez zakończenie nerwowe (poprzez substancję P). Z komórek tucznych zostają uwolnione histamina i pośrednio prostaglandyny  powoduje to rozszerzenie naczyń i zwiększenie ich przepuszczalności, a więc przyczynia się do powstania rumienia.

Zapalenie neurogenne: podrażnienie nerwów czuciowych typu C na przebiegu nerwów obwodowych powoduje odczyny zapalne i pojawienie się bólu. Zmiany takie można także wywołać w narządach wewnętrznych poprzez  nerw błędny, przez antydromowe drażnienie jego włókien.

 

• Ból w przebiegu zapalenia

 

            W procesie zapalnym najczęściej mamy do czynienia z bólem. Jest to pobudzanie zakończeń nocyceptywnych przez:

1)       tworzenie kinin (bradykinina)

2)       jony potasowe ze zniszczonych komórek (w warunkach naturalnych stężenie zewnątrz komórki jest małe, jeśli wzrośnie to powoduje depolaryzację błon)

3)       działanie enzymów lizosomalnych

4)       mediatory odczynu zapalnego (histamina, serotonina, inne peptydy) - jeżeli nawet same nie depolaryzuja błon to je uwrażliwiają jako modulatory.

5)       zwiększona ilość jonów H

Hiperestazja (przeczulica) jest wynikiem nawet nie samego, bezpośredniego pobudzania zakończeń, ale także sumowania czynników depolaryzacyjnych błony, które przez swe działanie powodują obniżenie progu pobudliwości zakończenia (wywołując ciągły podwyższony potencjał podprogowy) i przez co łatwiej pobudzić dane zakończenia. Taki stan włókien nazywamy hiperalgezją pierwotną, występującą w miejscu rumienia. Jeżeli ból trwa długo dochodzi do torowania nie tylko na poziomie rdzenia, ale także we wzgórzu i korze mózgowej i ból pojawia się poza obszarem rumienia - hiperalgezja wtórna. Spowodowane jest to nasiloną impulsacją i nadwrażliwością neronu II, III i IV drogi czucia.

MORFOLOGICZNY PODZIAŁ ZAPALEŃ WG LUBARSHA:

w każdym niemal zapaleniu obserwujemy:
- uszkodzenie komórek i tkanek
- powstanie wysięku zapalnego
- zmiany rozplemowe
poniższy podział powstał w wyniku spostrzeżenia, że zazwyczaj jedna z tych składowych dominuje nad całością obrazu

1. zapalenia uszkadzające (inflammatio alterativa). dominują zmiany wsteczne i martwica komórek miąższowych narządu (synonim - inflammatio parenchymatosa).
przykłady :
- zmiany w mięśniu serca w przebiegu dyfterytu (błonicy)
- poliomyelitis anterior (spowodowane wirusem polio zapalenie niszczące komórki motoryczne rogów przednich rdzenia kręgowego)
- hepatitis viralis acuta (ostre zapalenie wirusowe wątroby)
- pancreatitis acuta (ostre zapalenie trzustki)
- degeneratio (necrosis) fibrinoidea

2. zapalenie wysiękowe (inflammatio exsudativa). dominują zaburzenia krążenia, zwykle zapalenia spowodowane czynnikiem zakaźnym. w zależności od rodzaju wysięku i stopnia
uszkodzenia śródbłonków naczyń wyróżniamy:
a. inflammatio serosa (zapalenie surowicze) dotyczy zwykle błon surowiczych (osierdzie, otrzewna, opłucna) i błon śluzowych (w takich wypadkach płyn surowiczy zawiera na ogół domieszkę śluzu a zapalenie określa się mianem nieżytowego - inflammatio catarrhalis).
b. inflammatio fibrinosa (zapalenie włóknikowe) - większe uszkodzenie kapilar prowadzi do pojawienia się w wysięku włóknika, tworzącego charakterystyczny nalot na powierzchni zmienionych struktur.
przykłady :
b.a. zapalenie włóknikowe powierzchniowe (i.f.superficialis) - dotyczy np. błon surowiczych i opon mózgowo-rdzeniowych
b.b. zapalenie włóknikowe głębokie (i.f.profunda)
- - rzekomobłoniaste (i.pseudomembranacea) - złuszczeniu do światła narządu pod postacią błony rzekomej ulega nabłonek do błony podstawnej, powstały ubytek nosi nazwę nadżerki (erosio), przykłady
-"klindamycynowe" zapalenie śluzówki jelit, błonica krtani
- - zestrupiające (i.escharotica) - powstają głębsze, sięgające błony mięśniowej (wrzód - ulcus). np. w durze brzusznym w jelitach.
c. inflammatio suppurativa (=purulenta) - zapalenie ropne
c.a. powierzchowne, przykłady - ropotok (pyorrhoea) z błon śluzowych, ropniak (empyema - zbiorowisko ropy w narządzie posiadającym światło lub w przestrzeni o granicach anatomicznych - np w opłucnej lub przestrznie podpajęczynówkowej)
c.b. głębokie
- ograniczone = ropień (abscessus)
- rozlane (rozległe ) = ropowica (phlegmone) - rozwiją się w luźnych tkankach (przestrznie międzypowięziowe, ściana przewodu pokarmowego)
d. inflammatio ichorosa = i. gangrenosa (zapalenie zgorzelinowe)- w ognisku zapalnym obecne są bakterie gnilne
e. inflammatio haemorrhagica (zapalenie krwotoczne)
możliwe są liczne postacie mieszane zapaleń wysiękowych (np. inflammatio fibrinoso-haemorrhagica).

3. zapalenie wytwórcze (inflammatio productiva = i. proliferativa) dominują procesy rozplemowe
przykłady :
a. zapalenie wytwórcze ostre :
lymphonodulitis reactiva acuta (odczyn w węzłach chłonnych w reakcji na zmiany zapalne w ich dorzeczu)
glomerulonephritis (kłębkowe zapalenie nerek - mnożą się komórki mezangium)
b. zapalenie wytwórcze przewlekłe :
- z rozplemem tkanki nabłonkowej
gastritis hyperplastica
condyloma acuminatum - kłykcina kończysta
nieżyt polipowy nosa - rhinitis polyposa
- z rozplemem zrębu
marskość wątroby (cirrhosis hepatis)
c. zapalenie ziarniniakowe (inflammatio granulomatosa) (definicja ziarniniaka - patrz granuloma teleangiectaticum)
- gruźlica
- sarkoidoza
- brucelloza i wiele innych

---