background image

Inflammation

  

 

Inflammation: 

is a response of vascularized tissues to infections and tissue damage that brings 

cells and molecules of host defense from the circulation to the sites where they are needed, to 
eliminate the offending agents. 
Inflammation suggests a harmful reaction, it is actually a protective response that is essential for 
survival. It serves to rid the host of both the initial cause of cell injury (e.g., microbes, toxins) 
and the consequences of such injury (e.g., necrotic cells and tissues). 
 

The typical inflammatory reaction develops through a series of sequential steps: 

1-   The offending agent, which is located in extravascular tissues, is recognized by host cells 

and molecules. 

2-  Leukocytes and plasma proteins are recruited from the circulation to the site where the 

offending agent is located. 

3-  The leukocytes and proteins are activated and work together to destroy and eliminate the 

offending substance. 

4-  The reaction is controlled and terminated. 
5-  The damaged tissue is repaired. 

 

Inflammation may be of two types

 

 

acute 

and 

chronic  

acute inflammation: 

is a rapid response to infections and

 

tissue damage, it typically

 

develops within minutes or hours and is of short duration, lasting for several hours or a few 
days. Its main characteristics are the exudation of fluid and plasma proteins (edema) and the 
emigration of leukocytes, predominantly neutrophils (also called polymorphonuclear 
leukocytes), when acute inflammation achieves its desired goal of eliminating the offenders, the 
reaction subsides and residual injury is repaired. 
Inflammation is induced by chemical mediators that are produced by host cells in response to 
injurious stimuli, When a microbe enters a tissue or the tissue is injured, the presence of the 
infection or damage is sensed by resident cells, including macrophages, dendritic cells, 
mast cells, and other cell types. These cells secrete molecules (cytokines and other mediators) 
that induce and regulate the subsequent inflammatory response. 
 

The external manifestations of inflammation: 

 Often called its cardinal signs are  

1-  heat  
2-  redness. 
3-  swelling (tumor). 
4-  Pain . 
5-  and loss of function . 

 

 
 
 


background image

CAUSES OF INFLAMMATION 

Inflammatory reactions may be triggered by a variety of stimuli: 

1-  Infections

 (bacterial, viral, fungal, parasitic) and microbial toxins are among the most 

common and medically important causes of inflammation. Different infectious pathogens 
elicit distinct inflammatory responses, from mild acute inflammation that causes little or 
no lasting damage and successfully eradicates the infection, to severe systemic reactions 
that can be fatal, to prolonged chronic reactions that cause extensive tissue injury.  

2-  Tissue necrosis

 elicits inflammation regardless of the cause of cell death, which may    

include ischemia (reduced blood flow, the cause of myocardial infarction), trauma, and 
physical and chemical injury (e.g., thermal injury, as in burns or frostbite; irradiation; 
exposure to some environmental chemicals). Several molecules released from necrotic 
cells are known to trigger inflammation . 

3-  Foreign bodies (splinters, dirt, sutures) 

may elicit inflammation by themselves or because 

they cause traumatic tissue injury or carry microbes. Even some endogenous substances 
stimulate potentially harmful inflammation if large amounts are deposited in tissues; such 
substances include urate crystals (in the disease gout), and cholesterol crystals (in 
atherosclerosis). 

4-  Immune reactions 

(also called hypersensitivity) are reactions in which the normally 

protective immune system damages the individual’s own tissues. The injurious immune 
responses may be directed against self-antigens, causing autoimmune diseases, or may be 
inappropriate reactions against environmental substances, as in allergies, or against 
microbes. Inflammation is a major cause of tissue injury in these diseases . Because the 
stimuli for the inflammatory responses in autoimmune and allergic diseases (self and 
environmental antigens) cannot be eliminated, these reactions tend to be persistent and 
difficult to cure, are often associated with chronic inflammation, and are important causes 
of morbidity and mortality. 
 

ACUTE INFLAMMATION

 

Acute inflammation has three major components:  

(1)

 dilation of small vessels, leading to an increase in blood flow. 

(2) 

increased permeability of the microvasculature, enabling plasma proteins and leukocytes to 

leave the circulation. 
 

(3) 

emigration of the leukocytes from the microcirculation, their accumulation in the focus of 

injury, and their activation to eliminate the offending agent ,when an injurious agent, such as an 
infectious microbe or dead cells, is encountered, phagocytes that reside in all tissues try to 
eliminate these agents. At the same time, phagocytes and other sentinel cells in the tissues 
recognize the presence of the foreign or abnormal substance and react by liberating soluble 
molecules that mediate inflammation. Some of these mediators act on small blood vessels in the 
vicinity and promote the efflux of plasma and the recruitment of circulating leukocytes to the 
site where the offending agent is located. 
 
 
 
 


background image

Reactions of Blood Vessels in Acute Inflammation 

The vascular reactions of acute inflammation consist of changes in the flow of blood and the 
permeability of vessels, both designed to maximize the movement of plasma proteins and 
leukocytes out of the circulation and into the site of infection or injury. The escape of fluid, 
proteins, and blood cells from the vascular system into interstitial tissues or body cavities is 
known as exudation. An exudate is an extravascular fluid that has a high protein concentration 
and contains cellular debris. Its presence implies that there is an increase in the permeability of 
small blood vessels, typically during an inflammatory reaction. In contrast, a transudate is a 
fluid with low protein content, little or no cellular material, and low specific gravity, the  
inflammatory exudate rich in leukocytes (mostly neutrophils), the debris of dead cells, and, in 
many cases, microbes. 
 
 

Changes in Vascular Flow and Caliber 

Changes in vascular flow and caliber begin early after injury and consist of the following: 

1- 

Vasodilation

 is induced by the action of several mediators, notably histamine, on vascular 

smooth muscle. It is one of the earliest manifestations of acute inflammation, and may be 
preceded by transient vasoconstriction. Vasodilation first involves the arterioles and then 
leads to the opening of new capillary beds in the area. The result is increased blood flow, 
which is the cause of heat and redness (erythema) at the site of inflammation. 

2-  Vasodilation is quickly followed by increased permeability of the microvasculature, with 

the outpouring of protein-rich fluid (an exudate) into the extravascular tissues. 

3-  The loss of fluid and increased vessel diameter lead to slower blood flow, concentration 

of red cells in small vessels, and increased viscosity of the blood. These changes result in 
stasis of blood flow, engorgement of small vessels jammed with slowly moving red cells, 
seen histologically as vascular congestion and externally as localized redness (erythema) 
of the involved tissue. 

4-  As stasis develops, blood leukocytes, principally neutrophils, accumulate along the 

vascular endothelium. At the same time endothelial cells are activated by mediators 
produced at sites of infection and tissue damage, and express increased levels of adhesion 
molecules. Leukocytes then adhere to the endothelium, and soon afterward they migrate 
through the vascular wall into the interstitial tissue . 
 

Increased Vascular Permeability (Vascular Leakage) 

Several mechanisms are responsible for increased vascular permeability in acute inflammation 
which include: 

1- 

Retraction of endothelial cells

 resulting in opening of inter-endothelial spaces is the most 

common mechanism of vascular leakage, it is elicited by histamine, bradykinin, 
leukotrienes, and other chemical mediators. It occurs rapidly after exposure to the 
mediator (within 15 to 30 minutes) and is usually short-lived; hence, it is referred to as 
the immediate transient response, to distinguish it from the delayed prolonged response 
that follows endothelial injury, the main sites for this rapid increase in vascular 
permeability are postcapillary venules. 


background image

2- 

Endothelial injury, 

resulting in endothelial cell necrosis and detachment. Direct damage 

to the endothelium is encountered in severe injuries, for example, in burns, or is induced 
by the actions of microbes and microbial toxins that target endothelial cells. Neutrophils 
that adhere to the endothelium during inflammation may also injure the endothelial cells 
and thus amplify the reaction. In most instances leakage starts immediately after injury 
and is sustained for several hours until the damaged vessels are thrombosed or repaired. 

 

Responses of Lymphatic Vessels and Lymph Nodes 

In addition to blood vessels, lymphatic vessels also participate in acute inflammation. The 
system of lymphatics and lymph nodes filters and polices the extravascular fluids. Lymphatics 
drain the small amount of extravascular fluid that seeps out of capillaries under normal 
circumstances. In inflammation, lymph flow is increased to help drain edema fluid that 
accumulates because of increased vascular permeability. In addition to fluid, leukocytes and cell 
debris, as well as microbes, may find their way into lymph. Lymphatic vessels, like blood 
vessels, proliferate during inflammatory reactions to handle the increased load. The lymphatics 
may become secondarily inflamed (lymphangitis), as may the draining lymph nodes 
(lymphadenitis). Inflamed lymph nodes are often enlarged because of increased cellularity. This 
constellation of pathologic changes is termed reactive, or inflammatory, lymphadenitis. For 
clinicians the presence of red streaks near a skin wound is a telltale sign of an infection in the 
wound. This streaking follows the course of the lymphatic channels and indicates the presence 
of lymphangitis; it may be accompanied by painful enlargement of the draining lymph nodes, 
indicating lymphadenitis. 
 
 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 8 أعضاء و 97 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل