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1、1,炎症的基本病理过程 炎症是机体与致病因素进行斗争的反应,也就存在着损伤和抗损伤的两个过程,具体表现为变质、渗出、增生三种基本病理变化。 一、变质(alteration) 概念炎区局部组织细胞发生变性,坏死等损害性病变。 炎区内局部组织的物质代谢障碍,理化性质改变,以及由其所引起的组织细胞的变性坏死等形态学变化的总称。 变质可累及实质和间质 实质细胞常出现的变质变化:细胞水肿、脂肪变 性、坏死。 间质结缔组织的变质:粘液样变性、纤维素变。,2,1、引起变质的主要因素炎症因子直接作用 神经营养机能障碍 局部组织物质代谢改变;炎区内血液循环障碍 促进变质发生,PH降 低,K增多;炎症内由于细胞组
2、织崩解、蛋白质水解、坏死, 组织酶被释放和激活、K等,促进炎区内组织溶解坏死 恶性循环。,3,2、机制 1)炎区内物质代谢改变 炎区内代谢特点:分解代谢增强,氧化不全产物堆积。 耗氧增加 炎区中心受到致炎因子直接损伤,氧化酶活性降低,代谢以无氧酵解为主,周围组织充血、发热,代谢亢进,氧化酶活性升高,耗氧量增加达平常的23倍。此时供氧不足 炎区内氧化不全产物增多。,4, 氧化不全产物堆积糖、脂肪、蛋白质的代谢增强,大多数是无氧酵解。糖代谢:炎区内白细胞游出和吞噬作用增强,需要能量加强,但各种氧化酶活性降低,如琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶活性降低 糖无氧酵解增强。炎区内白细胞无氧酵解使糖分解增强
3、炎区内乳酸、丙酮酸、酮戊二酸等氧化不全产物堆积,糖原减少。炎区周围氧供应较中心多,故以有氧氧化为主。,5,脂肪代谢:当炎区中心糖类消耗之后,其能量供应主要依靠中性脂肪分解。脂肪分解增强,氧化不全产物增加 炎区内脂肪酸、酮体等增多。磷脂也类似。蛋白质代谢:炎区内由于组织细胞物质代谢障碍 细胞组织坏死、崩解,白细胞浸润 白细胞被破坏 释放出大量的蛋白水解酶 炎区内有大量的蛋白胨、多肽、游离氨基酸等蛋白分解产物堆积。越是炎区中心,氧化不全产物越多,PH下降,易引起酸中毒。,6,2)理化性质改变 PH 改变:即酸碱平衡改变 由于炎区内三大营养物质分解代谢增强,各种氧化不全产物增多,PH下降,在炎症初期
4、酸性代谢产物可随血液、淋巴液从炎区带走,也可被血液中碱储中和。随炎症的发展,酸性产物不断增加,加上局部瘀血,碱储耗尽 失偿性酸中毒。 一般炎症越急剧,酸中毒越明显,在其中心部位H可增加50倍,如化脓性炎PH可达6.55.6。,7,渗透压改变 炎区内H增高 盐类解离加强 组织崩解 细胞内K释放由 分解代谢绝亢进 高分子量的糖、于 蛋白质等分解为许多低分子微粒 炎区内血管通透性增高 血浆蛋白 渗出 炎区内离子增多 (H、K、PO4-3),分子浓度升高渗透压升高 吸水性增强 炎性水肿,8,炎区内渗透压变化和H浓度相似,愈接近炎区中心,渗透压越高。 炎区内物质代谢变化和理化性质改变 改变炎区组织的内环
5、境,成为组织损伤、神经营养机能障碍和血液循环障碍的进一步发展的原因 炎区不断扩大 组织细胞坏死崩解 对机体不利 崩解产物、酸性代谢产物 促进炎区周围细胞增生 利于炎区组织的修复,9,3)生物活性物质 生物活性物质是指能引起生物效应的物质,如激素、化学介质、某些组织的崩解和降解产物、组胺、肽类、5-羟色胺等。 炎区内变质的组织崩解或蛋白质的降解,可释放或激活某些酶而产生各种对微循环起生物效应的物质,称为炎性生物活性物质。它们能引起微循环改变,对炎症的发展具有重要的意义。,10,3、形态学变化 变性、坏死表现在实质细胞的损伤。出现浊肿、脂变、坏死。在炎区中心最为明显。 肿胀、断裂、溶解间质的胶原纤
6、维、弹性纤维、网状纤维等,出现粘液样变、肿胀、断裂、溶解等病变。 这是因为胞浆内的溶酶体裂解,释放出很多种水解酶,如蛋白酶、磷脂酶、脂肪酶等。它们既可引起受损组织细胞的自溶,又可进一步引起周围组织细胞的变性、坏死。 组织细胞的变质程度取决于致炎因子的性质、强度、局部组织细胞的特征。,11,二、渗出(exudation) 即炎性渗出(inflammatory exudation),是炎症最具有特征性的变化。 炎症时,血液内的液体、蛋白质、细胞成分由血管内逸出到炎区的过程。 表现:血管扩张,血流速度改变等一系列局部血流动力学改变,血管通透性增高,血液成分渗出,白细胞主动游出及吞噬。渗出是炎症局部一
7、系列微循环反应中的一个重要表现,是炎症十分重要的基本病变。,12,血管反应 血流动力学改变 它 炎性渗出 也 血管通透性增加包 细胞反应 为 白细胞渗出和吞 括 分 噬作用 教材上分为:血管反应和细胞反应。,13,1、血流动力学改变 即血管反应、炎性充血。 炎症过程中组织发生损伤后,很快发生血流动力学变化,即血流量和血管口径改变。 1)细动脉短暂收缩,持续几秒钟。(由于神经源性和一些化学介质的机制)。 2)血管扩张和血流加速,先累及细动脉,随后更多的毛细血管开放,局部血流加快,造成局部发红发热。(机制是因神经体液因素的作用,即轴突反射和化学介质的作用)。,14,3)血流速度减慢,是在血管扩张的
8、基础上,血管通透性升高的结果。 富含蛋白质的液体外渗出血管,导致血管内红细胞浓集和血液粘稠度增加,最后在扩张的小血管内挤满红细胞,称为血流停滞(stasis)。 血流动力学改变所经历的时间,取决于致炎因子的种类和刺激的严重程度。极轻度刺激 引起血流加快仅1015分钟,然后恢复正常;轻度刺激下 血流加快可持续几小时 血流速度减慢 血流停滞;轻重刺激 可在1530分钟出现血流停滞;严重损伤 仅需几分钟可发生血流停滞。即由充血 瘀血(血流停滞)的过程。,15,2、血管通透性增大(炎性渗出) 1)炎区内血管内压升高; 2)内皮细胞收缩(炎症介质组胺、缓激肽等,白细胞粘附,释放出蛋白水解酶和有活性的氧代
9、谢产物所致),出现缝隙; 3)炎区内组织渗透压升高。胶体渗透压:炎区内组织细胞崩解,大量的蛋白质水解为许多小分子的物质;血管通透性增大,大量蛋白渗出 胶体渗透压升高。晶体渗透压:组织细胞崩解,K释放出来;分解代谢增强,PO43等其它离子浓度升高 晶体渗透压升高。,16,渗出的蛋白质,首先是白蛋白(小分子),其次是球蛋白,严重时纤维蛋白也可渗出。根据渗出情况可判断血管通透性的大小和炎症程度。 渗出物或渗出液(exudate):渗出的液体和细胞的总称。 渗出物的成分:病原刺激物;炎区内受损伤的组织细胞;炎性细胞(白细胞、巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞等);血浆(水、血浆蛋白、抗体);红细胞。 血浆成分
10、渗出:指血浆的液体、蛋白质透出血管壁进入炎区。 炎性浸润:渗出液积聚在组织间隙。 纤维素性渗出:血管损伤严重,纤维蛋白原渗出到组织内。 浆液性渗出:渗出液中只含电解质、白蛋白、球蛋白。,17,渗出液的作用:稀释、中和炎区内致病因子和有毒代谢产物;限制和消灭病原微生物的作用;炎性细胞吞噬有害物质;带来氧、营养物质;为修复提供条件(纤维蛋白)。 但过多的渗出液有压迫和阻塞作用,如肺泡内渗出液过多可影响气体交换,心包或胸膜腔积液化过多可压迫心脏和肺脏。渗出液中的纤维蛋白如吸收不良可发生机化,使肺肉变、浆膜粘连甚至浆膜腔闭锁。,18,漏出液(transsudate):非炎性水肿液。 渗 出 液 和 非
11、 炎 性 漏 出 液 的 区 别,19,3、白细胞游出和吞噬作用(细胞反应) 炎症反应最重要的作用是将白细胞送到损伤部位,白细胞的游出是炎症反应最重要的指征。嗜中性粒细胞和单核细胞可吞噬和降解细菌、免疫复合物、坏死组织碎片,构成炎症反应的主要防御环节。 1)白细胞游出:指血管内白细胞穿过微血管壁,向炎区内移行,为白细胞游出或白细胞渗出(leukocytic exudation)。 游出的白细胞在炎区内集聚的现象为白细胞浸润(Infiltration of leukocytes)。但白细胞过多游出,也可通过释放蛋白水解酶、化学介质、毒性氧自由基等,加重局部损伤、延长炎症过程。,20,2)白细胞游
12、出发生部位:毛细血管和小静脉联接处,称为渗出地区。 由于此处,血压低,血流速度慢;血液有形成分(白细胞)集中;炎区产生的能吸引白细胞的物质扩散透过血管壁后,有足够的时间使白细胞受影响。 3)白细胞从血管内游出过程是一个复杂连续过程,包括: 白细胞边集(leukocytic margination)、粘着(adhesion)、游出(transmigration)等阶段。,21,白细胞边集:由于血管扩张、血管通透性增高、血流缓慢,甚至停滞,白细胞由轴流到边流(白细胞边集)。开始白细胞可沿着内皮细胞表面滚动,随后贴附在内皮细胞上出现附壁现象。 白细胞粘着:白细胞与内皮细胞粘着是白细胞游出的前提。这种
13、粘着是靠细胞表面的粘附分子相互识别、相互作用来完成的。现已知有此作用的粘附分子有 选择蛋白类(selectins) 免疫球蛋白类(immunoglobulins) 整合蛋白类(integrins) 粘液样糖蛋白类(mucin-like glycoproteins)这四类粘附因子有些存在于内皮细胞,有存在于白细胞。炎症还可使内皮细胞和白细胞表达新粘附因子,增加粘附因子的数目和增强彼此间的亲和性。,22,白细胞游出和化学趋化作用 白细胞游出是通过白细胞在内皮细胞连接处伸出伪足,整个白细胞以阿米巴运动的方式从内皮细胞缝隙中逸出。嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞和各种淋巴细胞都是以此
14、种方式游出血管。 穿过内皮细胞的白细胞可分泌胶原酶,降解血管基底膜而进入炎区内(一个白细胞常需要212min才能完全通过血管壁)。,23,炎症的不同阶段游出的白细胞的种类不同。急性炎症的早期624h嗜中性粒细胞首先游出,48h后所见则以单核细胞在组织内浸润为主,因为嗜中性粒细胞寿命短,2448h后崩解消亡,而单核细胞在组织中寿命长;嗜中性粒细胞停止游出后,单核细胞可继续游出;炎症不同阶段所激活的粘附因子和趋化因子不同,而且嗜中性粒细胞能释放单核细胞趋化因子,所以引起单核细胞游出。,24,此外,致炎因子不同,游出的白细胞也不同。如葡萄球菌和链球菌感染以嗜中性粒细胞浸润为主;病毒感染以淋巴细胞为主
15、;过敏反应以嗜酸性粒细胞浸润为主。 趋化作用(chemotaxis):指白细胞向着化学刺激物作定向移动。 移动速度为520mmin。这些化学刺激物称为趋化因子。趋化因子有特异性(有些趋化因子只吸引嗜中性粒细胞,而来另一些趋化因子吸引单核细胞或嗜酸性粒细胞),不同的炎症细胞对趋化因子的反应也不同,粒细胞和单核细胞对趋化因子反应较明显,淋巴细胞 趋化因子的反应则较弱。,25,一些外源性和内源性物质具有趋化作用。常见的: 外源性化学趋化因子是细 菌产物。 内源性趋化因子包括 补体成分(特别是C5a)、白细胞三烯(主要是B5)、细胞因子(白细胞介素-8等)。,26,白细胞如何发现趋化因子、趋化因子又如
16、何引起白细胞的定向运动? 白细胞表面有趋化因子受体。在各种趋化因子与其特异性结合后,可引起一系列信号传导活动和生物化学反应。其结果是细胞内钙储存的动员、细胞外钙向细胞内的输入,导致白细胞内游离钙的增加。白细胞内钙离子浓度增加,使细胞运动所依赖的收缩成分组装。 细胞运动表现为先伸出伪足(pseudopod),在伪足部可见肌动蛋白(actin)、肌球蛋白(myosin)组成的细丝网。沿伪足伸出方向带动整个细胞移动。趋化因子不仅有对白细胞的趋化作用,还有对白细胞的激活作用。,27, 局部的作用 白细胞在炎症灶局部可发挥吞噬作用(phagocytosis)和免疫作用。它是炎症防御反应中极其重要的一环;当然白细胞对局部组织还有损伤和破坏的一面。