Bagian Patologi AnatomiFakultas Kedokteran

Dr. T. Ibnu Alferraly, SpPA Dr. T. Ibnu Alferraly, SpPA UNIVERSITAS ISLAM SUMATERA UTARA

2010 / 2011

InflamasiInflamasi suatu reaksi karakteristik dari mamalia terhadap suatu agen cedera sebagai upaya untuk

menahan, membatasi, meng-eliminasi menghancurkan

Agen cedera

organik, : Bakteri, Virus, dll

non-organik, : panas, trauma, dingin, radiasi, elektrik, dll.

Cedera yang menimbulkan Cedera yang menim-reaksi inflamasi tanpa respon Kerusakan bulkan reaksi infla-imun (penyebab : fisik dan kimia) Jaringan masi dengan respon imun (penyebab : kebanyakan

agen- agen infeksi)

Degenerasi & Nekrosis Jaringan

Respon Inflamasi AkutRespon Inflamasi Akut Respon Imun Respon Imun (non spesifik) (spesifik) Inaktivasi & Memindahkan Agen InflamasiInflamasi Kronik Kronik

Resolusi & Regenerasi Perbaikan dengan adanya (kembali normal ) cacat

Acute Inflammation

•“PROTECTIVE”RESPONSE

•NON-specific

-bersifat non spesifik

-jejas tidak fatal

-garis depan pertahanan tubuh

- perubahan mikrosirkulasi :> exudasi cairan dan emigrasi leukosit dari

pembuluh darah ke daerah jejas-durasi singkat

-muncul sebelum terjadi respon imun

- bertanggung jawab untuk langkah pertama dalam menghilangkan penyebab jejas

-sblm abad 18 : inflamasi akut disbt penyakit

- Jhon Hunter ( 1728 – 1793 ) : inflamasi akut sbgi reaksi tubh pertama terhadap jejas

Series of reactions of vascularized vascularized tissuetissue to injury

What is its purpose?Defend against foreign substances (infection)Dispose of dead / dying tissueImmobilize injured areaCompartmentalize area

• Events in Acute Inflammation– Neurologic events– Hemodynamic events– Cellular events

• Events Overlap and are related

• Events are the same regardless of cause of inflammation– Magnitude of events depends on:

• severity of injury• immune status• temperature

Neurologic Events

• Initial Vasoconstriction– Transatory & reflexive– usually lasts up to 30 seconds

• Gradual Vasodilation– Relaxation of reflexive spasm– Causes “bleeding” to start

Hemodynamic Events

• Vasodilation– From relaxation of reflex & chemical mediators

• Slowing of bloodflow– Relationship of flow to diameter

• Margination of Leukocytes– ???? Nobel prize for Medicine

• Hemostasis

• Permeability Changes

• Permeability Changes– Mostly from inflammatory chemicals– Occurs in capillaries & small venules– Junctions between epithelial cells loosen– Fluid leaks (transudate exudate)– Leads to hemoconcentration– Makes margination easier

Cellular Events

• Mast Cells– Already present in connective tissue– Damage to connective tissue leads to activation &

degranulation– Release histamine (increases vasodilation & permeability)

– Release heparin (anticoagulant)

• Circulating Leukocytes– Marginated cells emmigrate from vasculature (diapedesis) – smaller first, larger

later

– Basophils – release anti-coagulants

– Neutrophils – vicious phagocytes• Release many chemical mediators – chemotaxis• Primary job is to phagocytize bacteria• Magnifies inflammation above required level in musculoskeletal injury

– Monocytes Macrophages• Arrive ~ 5h post-injury• Remove dead tissue debris (clean up the mess)

Chemical events• Over 180 different chemicals involved in acute inflammation

• Sources = damaged cells, inflammatory cells, platelets, plasma, etc.

• Histamine – 1st chemical, strong vasodilator & increases permeability

• Bradykinins – increases permeability & pain (especially with prostaglandins)

• Prostaglandins – made from released phospholipids (arachadonic acid cascade)– Target of NSAIDS & steroidal anti-inflammatories

Inflammatory Process

Acute Inflammation – big picture

• First few seconds– Immediate vasoconstriction

• First Hour– Gradual vasodilation– Hemostasis begins– Mast Cell degranulation– Margination of WBC’s– Large scale neutrophil

response begins

• After the first hour?– Hemoconcentration

from edema– Ischemia– Growing interaction of

chemical mediators– Emmigration of larger

WBC’s– Complement System

ACUTE INFLAMMATION

Neutrophil

Polymorphonuclear Leukocyte, PMN, PML

“Leukocyte”

Granulocyte, Neutrophilic granulocyte

“Poly-”

Polymorph

RuborRubor

CalorCalor

TumorTumor

DolorDolor

5th (functio laesa)

HISTORICAL

HIGHLIGHTS(Egypt, 3000 BC)

1. Rubor ( kemerahan )

2. Calor ( peningkatan panas )

3. Tumor ( pembengkakan )

4. Dolor ( rasa sakit )

5. Functio Laesa ( kehilangan fungsi )

Rubor & Calor : ok peningkatan aliran darah

Tumor : ok akumulasi cairan

Dolor : ok terlepasnya zat-zat kimia yang merangsang ujung-ujung syaraf.

Functio Laesa : ok kombinasi ke 5 faktor

Hanya pada permukaan tubuh, Tidak semua tanda terjadi pd inflamasi akut pada organ dalam.

Radang akut paru ( Peneumonia ) ; rasa sakit (-), kecualikalau sdh melibatkan pleura.

Neutrophil

Polymorphonuclear Leukocyte, PMN, PML

“Leukocyte”

Granulocyte, Neutrophilic granulocyte

“Poly-”

Polymorph

> Respon Mikrosirkulasi :

• Vasodilatasi dan stasis

• Peningkatan permeabilitas

• Exudasi Cairan

Vasodilatasi & StatisPerubahan pertama dalam mikrosirkulasi adalah terjadinya vaso-konstriksi yang cepat dan signifikan, yang diikuti dengan tanda-tanda dilatasi arteriole, kapiler-kapiler dan venule-venule yang menjelaskan timbulnya hyperemia. Sementara karena terjadinya kehilangan cairan dan adanya proses eksudasi maka dapat menimbulkan keadaan stasis

Peningkatan permeabilitas.Permeabilitas dari kapiler dan venule merupakan suatu fungsi hubungan antar sel antara sel-sel endothelial vaskuler. Pori-pori yang ada ini dapat dilalui oleh molekul-molekul yang kecil ( MW < 40.000 )

Meningkatnya jumlah cairan dan protein ini dapat melalui permeabilitas abnormal dari pembuluh darah. Peningkatan permeabilitas pada inflamasi akut muncul dalam berbagai fase yang secara prinsip dijelaskan atas fase segera, lambat dan tertunda.

Perubahan-perubahan permeabilitas ini disebabkan oleh karena adanya berbagai mediator kimia

Eksudasi Cairan

Mengalirnya cairan dalam jumlah yang besar dari sirkulasi kedalam jaringan interstisial menyebabkan timbulnya pembekakan salah satu tanda utama inflamasi akut.

Meningkatnya jumlah cairan yang keluar yang disebabkan oleh karena meningkatnya permebilitas vaskuler dikenal sebagai eksudasi.

Komposisi eksudat mendekati plasma darah, dimana kaya akan plasma protein termasuk imunoglobin, complement dan fibrinogen.

Pada inflamasi akut fibrinogen secara cepat akan di ubah menjadi Fibrin dan Tromboplastin jaringan

ExudateExudate TransudateTransudate≠Peningkatan aliran cairan ke jaringan melalui pembuluhdengan permeabilitas normal

Klinis : transudat atau eksudat

nilai diagnostik yang tinggi

penyebab dari kelainan yang timbul

uji cairan peritonium ( ascites ).

Eksudat dan Transudat pada cairan ascites :

> Respon Seluler

1 Tipe-tipe sel yang terlibat Ditandai dengan adanya emigrasi dari sel-sel inflamasi

darah ke daerah cedera.

Pada 24 jam pertama akan didominasi oleh neutrophil ( PMN leukosit )

Setelah 24 - 48 jam pertama sel-sel Fagositik dari sistem makrofag (RES) dan sel-sel imun aktif seperti limfosit dan sel-sel plasma akan memasuki daerah cedera.

2. Marginasi NeutrofilAliran darah yang normal benda-benda darah akan berada di tengah-tengah dari aliran darah dan terpisah dari permukaan endotel oleh zona plasma darah.Pemisahan ini sangat tergantung dari normalnya aliran darah dimana dibutuhkan suatu kekuatan untuk mempertahankan partikel-partikel sel yang lebih berat untuk tetap berada di tengah-tengah aliran darah.

Pada inflamasi akut dimana pembuluh darah mengalami dilatasi yang menyebabkan aliran darah akan menurun dan terganggu sehingga mengakibatkan leukosit akan berpindah ke tepi dan bersentuhan dengan endotel yang dikenal dengan marginasi dan sebagian besar banyak melekat di endotel tersebut yang dikenal dengan istilah pavementing. Eritrosit akan menjadi bentuk agregate yang berat ( rouleaux ) dimana fenomena ini disebut sludging.

3. Emigrasi Neutrofil Neutrofil secara aktif akan meninggalkan pembuluh darah

melewati batas - batas antar sel

Bgn bawah : bengkak, kemerahan, berbeda dengan gambar lengan di bahagian atas

OUTCOMES OFACUTE INFLAMMATION

• 1) 100% complete RESOLUTION

• 2) SCAR

• 3)CHRONIC inflammation

• Fibroplasia – fibrous repair– Formulation of Granulation tissue

• Capillary budding results from mitogens– PDGF most important, hypoxia contributes

• Forms meshlike framework for scar development

– Infiltration of fibroblasts

– Collagen laid down in random pattern• Structure can be manipulated!!!!!

– Scar tissues excessive if inflammation re-initiated

• Maturation & Remodeling– Initial scar formation takes weeks

– Scar matures• Longest part of inflammation (over 1 yr)• Re-absorb temporary vasculature

– Scar shrinks (contraction) & changes color

– Scar remodels• Collagen fibers re-align with stress (SAID)• Less tensile strength than tissue it replaces

Chronic Inflammation• Immunologists define as period when

macrophages predominate

• Clinicians define as recurrent inflammation prior to completion of repair or resolution

• Cellular Aspects– Leukocytes during early post-acute phase

• CD8+ (T- killer) & CD4+ (delayed hypersensitivity)

• Easy to re-start inflammation– Clinically, must control activity level & protect

injury site

• Leads to hypertrophic scarring– Additional infiltration of fibroblasts– Abundance of stimulating chemicals

Perubahan mukosabronchus padapenderita AsthmaBronchial menunjukkanInflamasi Kronik

PHAGOCYTOSIS• RECOGNITION

• ENGULFMENT

• KILLING (DEGRADATION/DIGESTION)

BLISTER, “Watery”, i.e., SEROUS

FIBRINOUS

PUS

=

PURULENT

ABSCESS

=

POCKET

OF

PUS

PURULENT, FIBRINOPURULENT

ULCERATIVE

SEQUENCE OF EVENTS• NORMAL HISTOLOGY • VASODILATATION • INCREASED VASCULAR PERMEABILITY • LEAKAGE OF EXUDATE • MARGINATION, ROLLING, ADHESION • TRANSMIGRATION (DIAPEDESIS) • CHEMOTAXIS • PMN ACTIVATION • PHAGOCYTOSIS: Recognition, Attachment, Engulfment,

Killing (degradation or digestion) • TERMINATION • 100% RESOLUTION, SCAR, or CHRONIC inflammation

CHRONIC INFLAMMATION

(MONOS)

LYMPHOCYTEMONOCYTE

MACROPHAGE

HISTIOCYTE

CAUSES of CHRONIC IN FLAMMATION

• 1) PERSISTENCE of Infection

• 2) PROLONGED EXPOSURE to insult

• 3) AUTO-IMMUNITY

MORPHOLOGY• INFILTRATION• TISSUE DESTRUCTION• HEALING

GRANULOMASGRANULOMATOUS INFLAMMATION

4 COMPONENTS

FIBROBLASTS

LYMPHS

HISTIOSHISTIOS

“GIANT” CELLS

GRANULOMASGRANULOMATOUS INFLAMMATION

CASEATING (TB)

NON-CASEATING