Patofizjologia
4 X
Wykład 1
Zdrowie i choroba
Odporność ustroju
Patologia ogólna
nauka o prawach jakim podlegają procesy chorobowe
wyodrębniona jako osobna nauka w XVIII w. kiedy stało się jasne, że aby poznać rozwój zmian chorobowych nie wystarczą metody morfologiczne ale trzeba użyć metod czynnościowych charakterystycznych dla fizjologii - narodziła się fizjologia patologiczna zwana obecnie patofizjologią.
Pojęcie zdrowia i choroby
odnosi się tylko do żywej istoty
definicja jednego z tych stanów jest związana z drugim
nie istnieje jednoznaczna granica między stanem zdrowia i choroby
czynności ustroju w warunkach zdrowia lub choroby należy rozpatrywać w aspekcie:
biologicznym - dotyczącym struktury i funkcji w sensie somatycznym
psychicznych - w sferze psychicznej
socjalnym - wpływ środowiska socjologicznego na jednostke
kiedyś istotę choroby przypisywano magii, zabobonom
Hipokrates uznał że choroba jest przyczyną naturalną
Rudolf Virchow - choroba jest przejawem zjawisk życiowych przebiegających w warunkach nieprawidłowych
Klaudiusz Bernard - prawidłowy ustrój cechuje zachowanie środowiska wewnętrznego co określamy mianem homeostazy
Walter Cannon - opisał mechanizmy odpowiedzialne za utrzymanie homeostazy oraz ich funkcjonowanie w warunkach zdrowia i choroby
w 1974 r. WHO (Światowa Organizacja Zdrowia) podała definicję zdrowia:
„Jest to stan pełnego dobrego samopoczucia fizycznego, psychicznego i społecznego a nie tylko nieobecność choroby czy niedomagania”
W potocznym znaczeniu choroba to zły stan zdrowia fizycznego, psychicznego, czemu towarzyszy konieczność pomocy lekarskiej lub społecznego
Choroba
przebiega i powstaje jako proces dynamiczny na który składa się działanie czynników patogennych zaburzających homeostazę oraz przeciwdziałających mechanizmom wyrównawczym
Homeostaza
to stan równowagi dynamicznej środowiska gdzie występują procesy biologiczne
Konieczność utrzymania parametrów środowiska wewnętrznego organizmu:
temperatury ciała
pH krwi i płynów ustrojowych
ciśnienia osmotycznego
stężenia związków chemicznych (glukozy w osoczu)
ciśnienia tętniczego krwi
ciśnienia parcjalnego tlenu i CO2 we krwi
objętości płynów ustrojowych
Kontrola parametrów odbywa się poprzez:
receptory (np. chemoreceptory) które informują o wartości określonego parametru, przekazują informację do interpratora (np. w przypadku temperatury ciała ssaków do podwzgórza) gdzie dokonuje się porównanie wartości wykrytej ze stałą wartością prawidłową (tzw. punktem nastawczym)
jeśli aktualny stan parametru jest zbyt wysoki lub zbyt niski, centrum integrujące wymusza na efektorach reakcje np.:
fizjologiczne - skurcze mięśni
behawioralne - założenie swetra
Adaptacja:
odczyny czynnościowe i strukturalne zmierzające do utrzymania homeostazy w warunkach długo trwającego działania niekorzystnych czynników środowiska
Mechanizmy adaptacyjne mogą działać na:
poziomie komórkowym
poziomie narządowym
poziomie układowym
Jeżeli określony parametr mimo uruchomienia odczynów regulacyjnych przekroczy granicę fizjologiczną to odczyny fizjologiczne stają się patologiczne
Czynniki zewnętrzne:
biologiczne: wirusy, bakterie, grzyby, pasożyty, toksyny, substancje o właściwościach antygenów
fizyczne: chemikalia, gazy, zanieczyszczenia wody, powietrza, leki, alkohol, dym tytoniowy
społeczne: stres, brak higieny, dieta
Czynniki zewnątrzpochodne sprzyjające powstaniu chorób nazywamy czynnikami ryzyka
Czynniki wewnątrzpochodne
uwarunkowania genetyczne
płeć - ochronna rola estrogenów, predyspozycja do chorób autoimmunologicznych
wiek - mniejsza wydolność układu odpornościowego u ludzi starych
Nie zawsze działanie czynników chorobotwórczych wewnętrznych wywołuje chorobę
Odporność
Jest to stan niewrażliwości lub zmniejszonej wrażliwości ustroju na czynnik zakaźny (np. infekcje) lub szkodliwe działanie innych antygenów
Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona)
bariera fizyczna bariera komórkowa bariera chemiczna
skóra, neutrofile, bazofile, pH, lipidy, enzymy
błony śluzowe eozynofile, monocyty,
makrofagi
Odpowiedź swoista
nabyta
Humoralna Komórkowa
Limfocyty B Limfocyty T
przeciwciała
Odpowiedź nieswoista
bardzo szybka, do 4 godzin nie wymaga wstępnej aktywacji
receptory rozpoznające drobnoustroje są niezmienne
selektywna - atak na nie na własne struktury
bez pamięci immunologicznej
rozwija się niezależnie od odporności swoistej
Odpowiedź swoista
powolna
receptory rozpoznające antygeny wykształcają się na nowo w przypadku pierwotnej reakcji immunologicznej
jest swoista, ale mogą powstać autoreaktywne limfocyty
pozostawia po sobie wieloletnią pamięć
do jej rozwinięcia niemal zawsze potrzebna jest odpowiedź nieswoista
Rozwinięcie nieswoistej reakcji obronnej składa się z:
rozpoznania obecności drobnoustroju
zwiększenie przepuszczalności naczyń, utworzenie wysięku zapalnego (histamina, kininy, leukotrieny)
ściągnięcie do miejsca inwazji komórek układu odpornościowego (chemotaksja, fagocytoza)
Komórki odpowiedzi nieswoistej rozpoznają charakterystyczne struktury drobnoustrojowe, które są określone jako wzorce molekularne związane z patogenami PAMP
Niektóre cząsteczki PAMP:
Mannany w ścianie drożdży (zymosan)
Formylowane peptydy bakterii (IMLP)
składniki ścian komórkowych LPS, peptydoglikany
dwuniciowe RNA wirusów
Receptory rozpoznające wzorce:
U ludzi „receptory Toll podobne”
TLR 2 - monocyty, neutrofile, komórki dendryczne
TLR 4 - monocyty, neutrofile
Efekty rozpoznania struktur PAMP przez wiążące jest receptory
rozpoznanie LPS przez TLR 4, LBP
inicjowanie i wzmocnienie odpowiedzi zapalnej
polisacharydy - rozpoznanie i wiązanie przez CRP
aktywacja dopełniacza, opsonizacja, fagocytoza
rozpoznanie formylowanych peptydów bakterii (fMLP)
chemotaksja, indukcja wydzielania mediatorów zapalnych
Komórki odpowiedzi nieswoistej
neutrofile
eozynofile
bazofile
monocyty
makrofagi
komórki NK
neutrofile - najliczniejsze (2x109 na kg masy/dobę) w trakcie infekcji 10x więcej. We krwi krążą 6 - 20 godzin później przechodzą do tkanek gdzie żyją 1 - 2 dni
monocyty - we krwi 2 - 3 dni, przechodzą do tkanek i ulegają przekształceniu do makrofagów, które żyją 2 - 3 miesiące
Neutrofie jak makrofagi umierają w procesie apoptozy
Rola neutrofilów
główna komórka ostrego procesu zapalnego
jako pierwsze pojawiają się w miejscu inwazji na skutek czynników chemotaktycznych
należą do:
profesjonalnych fagocytów (właściwości żerne) - zdolność do fagocytozy i wewnątrzkomórkowego zabijania pochłoniętych patogenów na drodze tlenowozależnej - pobudzanie procesów oddechowych i powstanie toksycznych form H2O2, rodników hydroksylowych, tlenu sigletowego, chloroaminy w reakcji katalizowanej przez mieloperoksydaze, oksydaze NADPH, dysmutazy ponad tlenkowej
Na drodze tlenowoniezależnej:
BPI - białko zwiększające przepuszczalność ścian bakterii, hamuje oddychanie komórkowe, hamuje aktywność bakteryjnych endotoksyn
katepsyna G - uwrażliwia na działanie lizozymu
lizozym - w ziarnistościach neutrofilów, monocytów, makrofagów, łzach, ślinie, krwi, wydzielinach śluzowo - surowiczych dróg oddechowych - destrukcja ścian komórkowych bakterii
defensywny - chemotaktyczna aktywacja dopełniacza, uszkodzenie i tworzenie kanałów w błonach komórkowych mikroorganizmów, udział w gojeniu ran
Po sfagocytowaniu i zniszczeniu pochłoniętych patogenów neutrofile ulegają apoptozie i są pochłanianie przez makrofagi
Wyrazy wdzięczności do B R
to limfocyty, które mogą rozpoznawać autoantygeny. Zarówno w przypadku limfocytów B, jak i limfocytów T, ich obecność może doprowadzić do powstania choroby autoimmunizacyjnej. Z reguły autoreaktywne limfocyty są usuwane z organizmu podczas selekcji zachodzącej w szpiku kostnym albo grasicy. (wikipedia.pl)
7