Воспаление у детей патофизиология
Развитие воспалительных реакций детей. Признаки воспаления у плода и новорожденного
В процессе внутриутробного развития человеческого зародыша воспалительная реакция проделывает эволюцию, повторяя в основных чертах становление воспаления в филогенезе. В период бласто- и эмбриогенеза человека ответом на воздействие местного раздражителя является альтерация (дистрофия или некроз) тканевых зачатков, что приводит к нарушению формирования тканей, органов и даже систем органов зародыша, а воспалительная реакция как таковая отсутствует.
К концу эмбрионального развития возможны фагоцитоз и пролиферативная реакция элементов мезенхимы, поэтому в конце эмбрионального и в начале плотного периода в ответ на местное раздражение тканей, кроме альтерации, возникает избыточное развитие мезеихимальных элементов как своеобразный эквивалент будущей воспалительной реакции.
Избыточное развитие соединительной ткани, выражающееся в фиброзе части органа или целого органа, часто наблюдается в легких, печени, коже, сердце, поджелудочной железе.
Фиброз органов является своеобразным ответом на повреждение, так как в тканях эмбриона и плода в раннем фетальном периоде не развивается воспалительная реакция.
От действия повреждающего фактора может зависеть формирование тканевого порока (искажение морфогенеза ткани, задержка тканевого развития). Воспалительная реакция со всеми ее компонентами появляется у плода, когда формируются сосуды, в частности микроциркуляторное русло, и начинают развиваться механизмы нервной и эндокринной регуляции.
Однако и в этот период воспаление имеет преимущественно альтеративный и продуктивный характер. В перинатальном периоде у новорожденных и у детей в возрасте до 3 мес преобладают незрелые примитивные реактивные процессы альтеративно-продуктивного характера.
Тенденция к более зрелому ответу via местное повреждение в виде сложной рефлекторно-гуморальной реакции, какой является воспаление, появляется преимущественно в возрасте после 3 мес.
В ранние возрастные периоды (у новорожденных, у детей грудного и раннего возраста) воспаление характеризуется двумя основными особенностями:
1) при возникновении воспалительного очага отчетливо определяется склонность к генерализации ввиду неспособности макроорганнзма к ограничению местного процесса, которое зависит от возрастной, анатомической и функциональной незрелости органов иммуногенеза и барьерных тканей, что облегчает проникновение возбудителей и их токсинов в ток крови и лимфы;
2) у новорожденных и детей грудного возраста наблюдаются некоторые особые виды альтеративного и продуктивного воспаления, которые близки к воспалительной реакции внутриутробного периода и отражают становление этой реакции в филои онтогенезе.
При этом необходимо учитывать, что наличие особых форм воспаления не исключает развития экссудативного, даже гнойного воспаления у плода, новорожденного и ребенка грудного возраста. Перечисленные особенности свойственны ребенку раннего возраста, когда его реакции близки к реакциям в период внутриутробного развития. В дальнейшем эти особенности утрачивают свое значение, однако склонность к генерализации местного процесса при воспалении сопровождает почти весь период детства [Ивановская Т. Е., 1978; Essbach H., 1960], поэтому у детей раннего возраста легко возникает примитивная форма инфекционной болезни — сепсис.
— Также рекомендуем «Факторы инфекционных заболеваний у детей. Исход детских инфекций»
Оглавление темы «Детские инфекции. Иммунитет плода и новорожденного»:
1. Склеродермия детей. Дерматомиозит у детей
2. Узелковый периартериит у детей. Морфология нодулярного периартериита
3. Геморрагический васкулит у детей — анафилактическая пурпура Шенлейн-Геноха. Инфекционные болезни
4. Персистирующая инфекция детей. Возбудители инфекций у детей
5. Механизмы развития детских инфекций. Входные ворота детской инфекции
6. Воспаление в очагах инфекции. Местные проявления детских инфекций
7. Развитие воспалительных реакций детей. Признаки воспаления у плода и новорожденного
8. Факторы инфекционных заболеваний у детей. Исход детских инфекций
9. Неспецифическая реактивность детей. Иммунитет новорожденного к инфекциям
10. Специфический иммунитет детей. Иммунные органы — тимус
1. Определение и этиология Пневмония — острое инфекционное экссудативное воспаление респираторных отделов легких, которое вызывается микроорганизмами различной природы и охватывает дистальные отделы дыхательных путей.
Этиология. Наиболее частыми возбудителями внебольничной пневмонии являются пневмококки (30-40 %), микоплазма (до 20 %) и вирусы (10 %). В случае внутрибольничной пневмонии возбудителями обычно бывают синегнойная палочка, протей, легионелла, аспиргилла, микоплазма и пневмоциста. При аспирационной пневмонии возбудителями чаще всего бывают ассоциации грамположительных и грамотрицательных бактерий с анаэробными микроорганизмами. Такие пневмонии встречаются при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, нервной системы, у больных с множественными травмами. У подростков самой частой причиной пневмонии является Mykoplasma pneumoniae.
2. Патогенез Заболевание возникает в условиях суперинфекции или высокой вирулентности микроорганизма, с одной стороны, и снижением иммунитета — с другой. В легочную ткань микроорганизмы проникают одним из четырех путей: вдыханием с воздухом; аспирацией из рото- или носоглотки; гематогенным распространением их отдаленного очага инфекции; лимфогенным (из соседних органов) при ранении грудной клетки. Наиболее типичным является ингаляционный путь инфицирования. Определенную роль в патогенезе пневмонии играют нарушения клеточного механизма противоинфекционной защиты, нервно-трофического расстройства бронхов и легких, связанных с воздействием бактериальной флоры на интерорецепторный аппарат респираторного тракта.
Предрасполагающими факторами для внебольничной пневмонии являются курение, стресс, переохлаждение, физическое утомление и эмоциональное перенапряжение, длительное нахождение рядом с работающим кондиционером, нарушение сознания любой этиологии, эпилепсия при частых припадках, искусственной вентиляции легких, алкогольное опьянение, иммунодефицитные состояния (первичные или вторичные). Эти факторы, подавляя местные защитные механизмы и нарушая легочное кровообращение, ведут к поражению бронхиол и альвеол.
3. Классификация пневмоний Согласно международной классификации (Европейское респираторное общество, 1995 г.) выделяют пневмонии:
1) внебольничные (первичные);
2) внутрибольничные (нозокомиальные), возникающие через 48-72 ч после госпитализации по поводу других заболеваний;
3) у лиц с тяжелыми дефектами иммунитета;
4) атипичные.
Широко распространенная ранее классификация пневмоний по патоморфологическому признаку на крупозные и очаговые дает относительно мало информации для выбора оптимальной этиотропной терапии. Более рациональным с практической точки зрения следует считать выделение двух основных классов пневмоний — «внебольничные» и «внутрибольничные». Каждый класс характеризуется не только местом возникновения, но и имеет свои существенные особенности (эпидемиологические, клинические, рентгенологические и др.), а главное — определенный спектр возбудителей.
С этих позиций выделяют пневмонии, возникающие в тесно взаимодействующих коллективах, особенности которых заключаются в следующем:
— возникают, как правило, у ранее здоровых людей при отсутствии фоновой патологии;
— заболевание наиболее распространено в зимнее время года, что объясняется большой частотой инфекций вирусом «гриппа А», вирусом респираторных инфекций, определенными эпидемиологическими ситуациями (вирусные эпидемии, вспышки микоплазменной инфекции, Q-лихорадки и т. д.);
— факторами риска являются контакт с животными, птицами (орнитоз, пситтакоз), контакты с кондиционерами (легионеллезная пневмония);
— основные возбудители: пневмококк, микоплазма, легионелла, хламидии, различные вирусы, гемофильная палочка.
Нозокомиальные (больничные) пневмонии характеризуются следующими особенностями:
— возникают через два и более дня пребывания в стационаре при отсутствии клинико-рентгенологических признаков легочного поражения при госпитализации;
— являются одной из форм нозокомиальных (больничных) инфекций и занимают третье место после инфекции мочевых путей и раневой инфекции;
— смертность от госпитальных пневмоний составляет около 20 % — факторами риска являются уже сам факт пребывания больных в палатах интенсивной терапии, реанимационных отделениях, наличие искусственной вентиляции легких, трахеостомии, бронхоскопические исследования, послеоперационный период (особенно после торакоабдоминальных операций), массивная антибиотикотерапия, септические состояния;
— основными возбудителями являются грамотрицательные микроорганизмы, стафилококк.
По степени тяжести выделяют пневмонии легкого течения, средней тяжести, тяжелого течения, крайне тяжелого течения.
Пневмония легкого течения характеризуется: температурой тела до 38 °С, числом дыханий до 25 в минуту, частотой сердечных сокращений до 90 в минуту, отсутствием или слабо выраженными интоксикацией и цианозом, умеренным лейкоцитозом.
Пневмония средней тяжести характеризуется: температурой — 38-39 °С, числом дыханий 25-30 в минуту, частотой сердечных сокращений — 90-100 в минуту, умеренно выраженными интоксикацией и цианозом, лейкоцитозом со сдвигом влево.
Для пневмонии тяжелого течения характерны: температура — выше 39 °С, число дыханий — выше 30 в минуту, частота сердечных сокращений — выше 100 в минуту, резко выраженные интоксикация и цианоз, лейкоцитоз, токсическая зернистость нейтрофилов, анемия.
По длительности выделяют типичное (до 4 недель), затяжное (более 4-6 недель) течение. Затяжное течение пневмонии встречается, как правило, при пневмококковой этиологии заболевания или при наличии в очаге поражения ассоциаций микроорганизмов.
Среди осложнений выделяют:
— легочные (плеврит), инфекционную деструкцию (абсцедирование);
— внелегочные (перикардит, миокардит, инфекционно-токсический шок и др.).
Воспаление (лат. inflammatio) – это сложный процесс реакции организма на внешний или внутренний повреждающий (болезненный) фактор. Воспаление направлено на устранение этого фактора, восстановление поврежденных тканей и защиту от развития заболеваний.
Таким образом, воспаление выполняет защитную функцию в организме, но только тогда, когда оно острое. Хроническое воспаление перестает быть физиологическим фактором и становится патогеном, ведущим к аутоиммунным заболеваниям и раку.
Воспаление – это естественный процесс, который происходит на определенных этапах. Без воспалительной реакции, которая активирует иммунную систему для борьбы с патогеном, например, вирусом, бактериями, травмированными участками, мы не смогли бы пережить даже самую маленькую инфекцию.
Сложность воспалительного процесса отражается в часто используемых терминах – состояние, процесс или воспалительная реакция.
Симптомы воспаления
Симптомы острого воспаления были впервые описаны римским ученым и энциклопедистом Аврелием Цельсом (25 г. до н.э. – 50 г. н.э.). в единственной работе «Медицина», которая сохранилась до наших дней, он описал четыре основных симптома острого воспаления, которые иногда называют тетрадой Цельса:
- боль (лат. dolor);
- повышенная температура (лат. calor);
- покраснение (лат. rubor);
- отек (лат. tumor).
Пятый признак воспаления – потеря функции и повреждение органов (лат. Functiolaesa) был добавлен немного позже, возможно, греческим врачом и философом Галеном (129-200 н.э).
Покраснение кожи является результатом увеличения кровотока в области, пораженной патогенными микроорганизмами, отек – это результат проникновения белка и клеток из сосудов в ткани – все это вызывает боль. Температура также является следствием увеличения кровотока. В свою очередь, «потеря функции» означает, что орган не функционирует должным образом.
В развитии воспалительной реакции участвуют многие физиологические механизмы, связанные как с клетками – гранулоцитами, моноцитами, тромбоцитами, лимфоцитами Т и В, тучными клетками, эндотелиальными клетками кровеносных сосудов, макрофагами, фибробластами, так и с веществами, выделяемыми ими – медиаторами воспаления. Со временем могут быть поражены целые органы и могут возникнуть системные симптомы – повышение температуры тела, потеря веса, мышечная атрофия, чувство общей слабости.
Воспаление при ларингите
Как возникает воспаление?
Чаще всего повреждающий фактор, который инициирует воспалительный процесс, приходит извне. Это может быть:
- физическое повреждение – химическое, тепло или холод, механическая травма;
- биологический агент – бактерии, вирус, чужеродный белок.
Также бывает, что причиной воспаления является процесс, происходящий внутри организма – эмболия артерии, сердечный приступ или развитие рака.
Изменения в кровеносных сосудах всегда являются корнем воспалительной реакции. Сосуды расширяются, и их проницаемость увеличивается. Это приводит к проникновению медиаторов и воспалительных клеток в окружающие ткани.
Составляющие воспаления
Острое воспаление выполняет важную защитную функцию – оно удаляет возбудителя и восстанавливает нормальную функцию органа. Переход острой фазы в хроническую фазу часто связан с потерей контроля организма над воспалительными механизмами и, следовательно, с функциональными нарушениями и даже повреждением пораженной ткани. Этот процесс можно сравнить с превращением острой боли (защитной функции) в хроническую боль, которая становится самой болезнью.
Патогенез воспалительного процесса
Воспалительная реакция неразрывно связана с иммунным ответом. Начинается с контакта патогена со специализированными клетками иммунной системы, так называемыми антигенпрезентирующие клетки. Когда клетки стимулируются, они продуцируют и высвобождают медиаторы воспаления, которые имеют решающее значение для инициации и поддержания воспалительного процесса.
Медиаторы оказывают про-и противовоспалительное действие на клетки-мишени, модулируя течение воспаления. Со временем адаптивная иммунная система (специфическая реакция) также участвует в борьбе с повреждающим фактором. Работа этой системы чрезвычайно точна – взаимодействие лимфоцитов Т и В приводит к выработке специфических антител, которые селективно нейтрализуют возбудителя.
Правильно функционирующая иммунная система эффективно распознает патогены и эффективно уничтожает их, не повреждая свои собственные клетки и ткани. Однако в определенных ситуациях иммунорегуляторные механизмы могут работать с дефектом – возникает воспалительная реакция на аутоантигены.
Это состояние встречается при многих аутоиммунных заболеваниях (диабет 1 типа, ревматоидный артрит, красная волчанка, целиакия, болезнь Хашимото).
Поделиться ссылкой:
Патофизиология и
патогенез
вирусных заболеваний в настоящее время до конца не изучены.
После заражения большинство респираторных вирусов обычно размножаются в эпителии
верхних дыхательных путей
и вторично заражают легкие через секреции дыхательных путей или за счет гематогенного распространения. Тяжелая пневмония может привести к обширному уплотнению легочной ткани с
кровоизлияниями
различной степени, у некоторых пациентов появляется кровянистый выпот в плевральной полости и развивается диффузное альвеолярное повреждение (респираторный дистресс-синдром взрослых).
Механизм повреждения тканей зависит от свойств вируса. Некоторые вирусы в основном обладают цитопатическими эффектами и непосредственно поражают пневмоциты или клетки бронхов. При инфицировании другими вирусами основой патогенного процесса является крайне выраженное воспаление вследствие иммунного ответа.
Иммунные ответы можно классифицировать в соответствии с характером продукции цитокинов.
Цитокины 1 типа стимулируют клеточный иммунитет, тогда как цитокины 2 типа опосредуют аллергические реакции. Дети, инфицированные респираторно-синцитиальным вирусом (РСВ), у которых развивается острый
бронхиолит
, а не легкие симптомы инфекции верхних дыхательных путей, имеют ослабленный иммунитет 1 типа или гиперактивный иммунитет 2 типа [11].
Для выздоровления от некоторых респираторных вирусных инфекций важен не только гуморальный, но и клеточный иммунитет. [12] Нарушение ответа 1 типа может объяснить, почему у пациентов с иммунодефицитами вирусная пневмония протекает тяжелее.
Респираторные вирусы повреждают дыхательные пути и стимулируют выделение множества гуморальных факторов, включая гистамин, лейкотриен C4 и вирус-специфические IgE при инфекции РСВ, а также брадикинин, интерлейкин (ИЛ) -1, ИЛ-6 и ИЛ-8 при риновирусной инфекции. РСВ-инфекции также могут влиять на бактериальную колонизацию, увеличивать адгезию бактерий к эпителию дыхательных путей, уменьшать мукоцилиарный клиренс и изменять бактериальный фагоцитоз клетками организма.
Вирус гриппа
Заражение вирусом гриппа приводит к гибели клеток, особенно в верхних дыхательных путях. При прямой вирусной инфекции паренхимы легких наблюдаются кровоизлияния наряду с относительно небольшим количеством воспалительных клеток. Нарушается мукоцилиарный клиренс, и происходит
адгезия
бактерий к эпителию дыхательных путей.
При инфекции вирусом гриппа нарушается функция Т-лимфоцитов,
нейтрофилов
и
макрофагов
, что приводит к снижению степени защиты организма и может способствовать развитию бактериальной инфекции в обычно стерильных областях, включая нижние дыхательные пути. Такое нарушение защитных функций организма может объяснять, почему до 53% амбулаторных пациентов с бактериальной пневмонией имеют сопутствующую вирусную инфекцию.
Аденовирусы
О механизмах патогенности аденовирусов известно мало. Исследования у детей выявили увеличение продукции цитокинов, в частности фактора некроза опухолей-альфа (ФНО-α), интерлейкина 6 (ИЛ-6) и интерлейкина 8 (ИЛ-8). Как полагают, основную роль играют возраст, общее состояние здоровья пациента и другие неизвестные факторы организма.
Вирусная пневмония у пожилых
У пожилых людей выше риск заражения и осложнений вирусной пневмонии из-за сопутствующих заболеваний. Ухудшение функции клеточного, гуморального и врожденного иммунитета может привести к замедлению клиренса вируса, что позволяет ему распространиться в нижние дыхательные пути — в конечном итоге это приводит к усилению воспаления. У пожилых людей также снижается сила дыхательных мышц и нарушается защита дыхательных путей от слизи. [13]
Передача вирусов
Механизм передачи зависит от типа вируса. Пути включают рассеивание крупных капель на короткое расстояние (<1 м), контакт через руки с контаминированной кожей и фомитами (предметами, через которые может передаваться инфекция) и последующую инокуляцию вируса на слизистую оболочку носа или конъюнктиву (например, риновирус, РСВ), и рассеивание аэрозолей из мелких частиц (например, вирус гриппа, аденовирус). Некоторые вирусы очень требовательны к условиям окружающей среды, в то время как другие способны выживать на открытых поверхностях в течение 7 часов, на перчатках в течение 2 часов и на кистях рук в течение 30 минут.
Пути передачи для некоторых возбудителей вирусной пневмонии:
- Факторы окружающей среды (аденовирус, энтеровирус, риновирус)
- Прямой контакт с контаминированными объектами (ВВО)
- Трансплантация контаминированных органов (цитомегаловирус [ЦМВ]) или продуктов крови (ЦМВ)
- Аспирация в нижние дыхательные пути вируса, который бессимптомно выделяется в слюне (ЦМВ, вирус простого герпеса [ВПГ])
- Реактивация скрытой инфекции (ВПГ, ЦМВ)
- Гематогенное распространение (ЦМВ)
- Распространение медицинским персоналом (SARS, корь, аденовирус, вирус парагриппа, РСВ).
Предполагается, что передача хантавируса происходит главным образом при вдыхании инфицированных экскрементов больных грызунов. Вирус также присутствует в слюне грызунов, поэтому возможно заражение и при укусе.
Ряд вирусов, в том числе аденовирусы, вирус гриппа, вирус кори, вирус ПГ, РСВ, риновирусы и ВВО, легко передаются во время госпитализации и вызывают внутрибольничную пневмонию. Аденовирусы, вирусы гриппа, вирус ПГ и РСВ вызывают 70% нозокомиальных вирусных пневмоний.
Легочные механизмы защиты
Легочные механизмы защиты сложны и включают следующие компоненты:
- Механические барьеры
- Гуморальный иммунитет
- Фагоциты
- Клеточный иммунитет
Механические барьеры — это волоски в ноздрях, которые фильтруют частицы размером более 10 микрон, мукоцилиарный клиренс и ветвление нижних дыхательных путей под острым углом, что помогает слизистой оболочке захватывать частицы размером от 5 до 10 микрон.
Гуморальный иммунитет представлен слизистыми иммуноглобулинами A (IgA), альвеолярными иммуноглобулинами M (IgM) и иммуноглобулинами G (IgG), присутствующими в транссудатах из крови.
Фагоциты включают полиморфноядерные (ПМЯ) клетки; альвеолярные, интерстициальные и внутрисосудистые макрофаги; и дендритные клетки дыхательных путей. Альвеолярные макрофаги обеспечивают первый уровень защиты, связанный с интернализацией и разрушением вирусных возбудителей. Они действуют как антигенпрезентирующие и опсонин-продуцирующие клетки.
Дендритные клетки дыхательных путей после контакта с вирусом проходят этапы созревания, активации и ранней миграции в регионарные лимфатические узлы. Они действуют как антигенпрезентирующие клетки и участвуют в активации и дифференцировке CD8+ T-клеток.
Клеточный иммунитет является наиболее важным защитным механизмом против внутриклеточных вирусных возбудителей. Этот иммунитет участвует в выработке антител, цитотоксической активности и выработке цитокинов. Клетки памяти CD8+ или эффекторные Т-клетки обычно преобладают над лимфоцитарным компонентом индуцированного вирусом воспалительного ответа.
Экспериментальные модели показали, что 30-90% CD8+ Т-клеток, извлеченных из бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ), на пике первичного ответа являются вирус-специфичными. Исследования на трансгенных мышах, инфицированных вирусами гриппа, показали, что во время вирусной инфекции CD8+ Т-клетки не мигрируют в легкие. Они представляют собой покоящиеся клетки памяти, образовавшиеся после предыдущего контакта с антигеном, или экстренно активированными Т-клетками после инфекции вне дыхательных путей, которые осуществляют раннюю миграцию в легкие и удерживаются там специфическими лигандами.
После вирусной инфекции в легких находится значительное количество периферических CD8 + Т-клеток памяти.
Вторичная инфекция вызывает массивное обновление CD8+ Т-клеток как в лимфатических узлах, так и в легких. Эта замена происходит при отсутствии значительного воспаления или значительной популяции эффекторных клеток в легких. При инфекции дыхательных путей множество Т-клеток проникает в дыхательные пути, и проницаемость легких и медиастинальных лимфатических узлов для лимфоцитов может необратимо изменяться.