1、 炎症基本病理过程炎症基本病理过程炎症是机体与致病原因进行斗争反应,也就存在着损伤和抗损伤两个过程,详细表现为变质、渗出、增生三种基本病理改变。一、变质一、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。炎区内局部组织物质代谢障碍,理化性质改变,以及由其所引发组织细胞变性坏死等形态学改变总称。变质可累及实质和间质实质细胞常出现变质改变:细胞水肿、脂肪变性、坏死。间质结缔组织变质:粘液样变性、纤维素变。炎症的基本病理过程第1页1、引发变质主要原因、引发变质主要原因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
2、症内因为细胞组织崩解、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。炎症的基本病理过程第2页2、机制、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、发烧,代谢亢进,氧化酶活性升高,耗氧量增加达日常23倍。此时供氧不足炎区内氧化不全产物增多。炎症的基本病理过程第3页氧化不全产物堆积糖、脂肪、蛋白质代谢增强,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。
3、炎区内白细胞无氧酵解使糖分解增强炎区内乳酸、丙酮酸、酮戊二酸等氧化不全产物堆积,糖原降低。炎区周围氧供给较中心多,故以有氧氧化为主。炎症的基本病理过程第4页脂肪代谢:当炎区中心糖类消耗之后,其能量供给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:炎区内因为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蛋白水解酶炎区内有大量蛋白胨、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,易引发酸中毒。炎症的基本病理过程第5页2)理化性质改变PH改变:即酸碱平衡改变因为炎区内三大营养物质分解代谢
4、增强,各种氧化不全产物增多,PH下降,在炎症早期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。随炎症发展,酸性产物不停增加,加上局部瘀血,碱储耗尽失偿性酸中毒。普通炎症越急剧,酸中毒越显著,在其中心部位H可增加50倍,如化脓性炎PH可达6.55.6。炎症的基本病理过程第6页渗透压改变炎区内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炎症的基本病理过程第7页炎区内渗透压改变和H浓度相同,愈靠近炎区中心
5、,渗透压越高。炎区内物质代谢改变和理化性质改变改变炎区组织内环境,成为组织损伤、神经营养机能障碍和血液循环障碍深入发展原因炎区不停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修复炎症的基本病理过程第8页3)生物活性物质生物活性物质是指能引发生物效应物质,如激素、化学介质、一些组织崩解和降解产物、组胺、肽类、5-羟色胺等。炎区内变质组织崩解或蛋白质降解,可释放或激活一些酶而产生各种对微循环起生物效应物质,称为炎性生物活性物质。它们能引发微循环改变,对炎症发展含有主要意义。炎症的基本病理过程第9页3、形态学改变、形态学改变变性、坏死表现在实质细胞损伤。出现浊
6、肿、脂变、坏死。在炎区中心最为显著。肿胀、断裂、溶解间质胶原纤维、弹性纤维、网状纤维等,出现粘液样变、肿胀、断裂、溶解等病变。这是因为胞浆内溶酶体裂解,释放出很各种水解酶,如蛋白酶、磷脂酶、脂肪酶等。它们既可引发受损组织细胞自溶,又可深入引发周围组织细胞变性、坏死。组织细胞变质程度取决于致炎因子性质、强度、局部组织细胞特征。炎症的基本病理过程第10页二、渗出二、渗出(exudation)即炎性渗出(inflammatoryexudation),是炎症最含有特征性改变。炎症时,血液内液体、蛋白质、细胞成份由血管内逸出到炎区过程。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
7、高,血液成份渗出,白细胞主动游出及吞噬。渗出是炎症局部一系列微循环反应中一个主要表现,是炎症十分主要基本病变。炎症的基本病理过程第11页 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。炎症的基本病理过程第12页1、血流动力学改变、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改变,即血流量和血管口径改变。1)细动脉短暂收缩,连续几秒钟)细动脉短暂收缩,连续几秒钟。(因为神经源性和一些化学介质机制)。2)血管扩张和血流加速,)血管扩张和血流加速,先累及细动脉,随即更多毛
8、细血管开放,局部血流加紧,造成局部发红发烧。(机制是因神经体液原因作用,即轴突反射和化学介质作用)。炎症的基本病理过程第13页3)血流速度减慢,是在血管扩张基础上,)血流速度减慢,是在血管扩张基础上,血管通透性升高结果血管通透性升高结果。富含蛋白质液体外渗出血管,造成血管内红细胞浓集和血液粘稠度增加,最终在扩张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时间,取决于致炎因子种类和刺激严重程度。极轻度刺激引发血流加紧仅1015分钟,然后恢复正常;轻度刺激下血流加紧可连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
9、由充血瘀血(血流停滞)过程。炎症的基本病理过程第14页2、血管通透性增大(炎性渗出)、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氧代谢产物所致),出现缝隙;3)炎区内组织渗透压升高。胶体渗透压胶体渗透压:炎区内组织细胞崩解,大量蛋白质水解为许多小分子物质;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。炎症的基本病理过程第15页渗出蛋白质,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。依据渗出情
10、况可判断血管通透性大小和炎症程度。渗出物或渗出液渗出物或渗出液(exudate):渗出液体和细胞总称。渗出物成份渗出物成份:病原刺激物;炎区内受损伤组织细胞;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。血浆成份渗出血浆成份渗出:指血浆液体、蛋白质透出血管壁进入炎区。炎性浸润炎性浸润:渗出液积聚在组织间隙。纤维素性渗出纤维素性渗出:血管损伤严重,纤维蛋白原渗出到组织内。浆液性渗出浆液性渗出:渗出液中只含电解质、白蛋白、球蛋白。炎症的基本病理过程第16页渗出液作用渗出液作用:稀释、中和炎区内致病因子和有毒代谢产物;限制和毁灭病原微生物作用;炎性细胞吞噬有害
11、物质;带来氧、营养物质;为修复提供条件(纤维蛋白)。但过多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。炎症的基本病理过程第17页漏出液漏出液(transsudate):非炎性水肿液。渗渗出出液液和和非非炎炎性性漏漏出出液液区区别别渗出液漏出液混浊细胞成份含量高,含红细胞、白细胞澄清细胞含量少浓厚,含组织碎片酶含量高稀薄入水,似淋巴液,不含组织碎片酶含量少可有臭味可有细菌无臭味无细菌颜色白、黄或红与炎症相关颜色浅白或淡黄与炎症无关酸性反应碱性反应比重1.018比重1.01
12、5蛋白质含量高4%蛋白质含量3%在活体内外都凝固不凝固炎症的基本病理过程第18页3、白细胞游出和吞噬作用(细胞反应)、白细胞游出和吞噬作用(细胞反应)炎症反应最主要作用是将白细胞送到损伤部位,白细胞游出是炎症反应最主要指征。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,组成炎症反应主要防御步骤。1)白细胞游出)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(leukocyticexudation)。游出白细胞在炎区内集聚现象为白细胞浸润(Infiltrationofleukocytes)。但白细胞过多游出,也可经过释放蛋白水解酶、化学介质、毒
13、性氧自由基等,加重局部损伤、延长炎症过程。炎症的基本病理过程第19页2)白细胞游出发生部位)白细胞游出发生部位:毛细血管和小静脉联接处,称为渗出地域。因为此处,血压低,血流速度慢;血液有形成份(白细胞)集中;炎区产生能吸引白细胞物质扩散透过血管壁后,有足够时间使白细胞受影响。3)白细胞从血管内游出过程是一个)白细胞从血管内游出过程是一个复杂连续过程,复杂连续过程,包含:白细胞边集(leukocyticmargination)、粘着(adhesion)、游出(transmigration)等阶段。炎症的基本病理过程第20页白细胞边集白细胞边集:因为血管扩张、血管通透性增高、血流迟缓,甚至停滞,白
14、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,随即贴附在内皮细胞上出现附壁现象。白细胞粘着白细胞粘着:白细胞与内皮细胞粘着是白细胞游出前提。这种粘着是靠细胞表面粘附分子相互识别、相互作用来完成。现已知有此作用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-likeglycoproteins)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示新粘附因子,增加粘附因子数目和增强彼此间亲和性。炎症的基本病理过程第21页白细胞游出和化学趋化作用白细胞游出
15、和化学趋化作用白细胞游出是经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种方式游出血管。穿过内皮细胞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才能完全经过血管壁)。炎症的基本病理过程第22页炎症不一样阶段游出白细胞种类不一样。急性炎症早期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;嗜中性粒细胞停顿游出后,单核细胞可继续游出;炎症不一样阶段所激活粘附因子和
16、趋化因子不一样,而且嗜中性粒细胞能释放单核细胞趋化因子,所以引发单核细胞游出。炎症的基本病理过程第23页另外,致炎因子不一样,游出白细胞也不一样。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;过敏反应以嗜酸性粒细胞浸润为主。趋化作用趋化作用(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),不一样炎症细胞对趋化因子反应也不一样,粒细胞和单核细胞对趋化因子反应较显著,淋巴细胞趋化因子反应则较弱。炎症的基本病理过程第
17、24页一些外源性和内源性物质含有趋化作用。常见:外源性化学趋化因子是细菌产物。内源性趋化因子包含补体成份(尤其是C5a)、白细胞三烯(主要是B5)、细胞因子(白细胞介素-8等)。炎症的基本病理过程第25页白细胞怎样发觉趋化因子、趋化因子又怎样引发白细胞定向运动?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,可引发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动员、细胞外钙向细胞内输入,造成白细胞内游离钙增加。白细胞内钙离子浓度增加,使细胞运动所依赖收缩成份组装。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)组成细
18、丝网。沿伪足伸出方向带动整个细胞移动。趋化因子不但有对白细胞趋化作用,还有对白细胞激活作用。炎症的基本病理过程第26页局部作用局部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主要一环;当然白细胞对局部组织还有损伤和破坏一面。A、吞噬作用、吞噬作用:指白细胞游出到炎症灶,吞噬病原体、组织碎片过程。主要由嗜中性粒细胞和巨噬细胞。吞噬细胞种类嗜中性粒细胞,又称小吞噬细胞。胞浆内含中性颗粒,即溶酶体。其中含有溶菌酶、胶原酶、明胶酶、乳铁蛋白、纤维蛋白酶原激活因子、组胺酶、碱性磷酸酶等。单核巨噬细胞,胞浆内富含溶酶体,含有酸性磷酸酶、过氧化物酶。炎症
19、的基本病理过程第27页 炎区内巨噬细胞常来自血液,巨噬细胞受到外界刺激能被激活,表现为体积增大,细胞表面皱襞增多,线粒体和溶酶体增多,功效增强。嗜酸性粒细胞吞噬能力弱,能吞噬抗原抗体复合物,其颗粒含有对寄生虫有毒性蛋白,可造成上皮细胞崩解。炎症的基本病理过程第28页 吞噬过程吞噬过程:嗜中性粒细胞和巨噬细胞在炎症灶处发挥两个作用,即吞噬和释放酶。吞噬过程识别及吸附吞入杀伤或降解炎症的基本病理过程第29页识别及吸附识别及吸附(recognitionandattachment)在无血清条件下,吞噬细胞常极难识别和吞噬细菌。在血清里存在调理素(opsonin),它们是能增强吞噬细胞功效蛋白质(如免疫
20、球蛋白Fc段),补体(C3B)等。吞噬细胞藉其表面Fc受体和C3b受体,能识别被抗体或补体包被颗粒状物如细菌等。经抗体或补体与对应受余结合,细菌被粘着在吞噬细胞表面。这是调理素化吞噬过程。还有非调理素化吞噬过程,即个别整合素受体如Macl或CR3也可直接识别细菌脂多糖,无需藉助抗体或补体。炎症的基本病理过程第30页吞入吞入(engulfment)吞噬细胞附着于调理化颗粒状物体后,伸出伪足,随伪足够延伸和相互融合,形成有吞噬细胞膜包围吞噬物泡状小体,为吞噬体(phagosome)。吞噬体逐步脱离细胞膜进入细胞内部,并与初级溶酶体融合形成吞噬溶酶体(phagolysosome)。细菌在溶酶体内容物
21、作用下被杀伤和降解。炎症的基本病理过程第31页杀伤杀伤(killing)或降解降解(degradation):进入吞噬体细菌可被依赖氧和不依赖氧机制杀伤和降解。依赖氧机制:进入吞噬溶酶体细菌是被含有活性氧代谢产物杀伤。吞噬过程使白细胞耗氧量激增,可达正常220倍,并激活白细胞氧化酶(NADPH),氧化而产生超氧负离子O-2。大多数超氧负离子经自发性歧化作用转变为H2O2。2O2e-2O2-NADPHNADPH氧化酶2O22HH2O2O2炎症的基本病理过程第32页H2O2不足以杀灭细菌,在嗜中性粒细胞胞浆内嗜天青颗粒含有髓过氧化物酶(MPO),在Cl存在情况下,该酶可将H2O2还原成次氯酸(HO
22、Cl)。HOCl是强氧化剂和杀菌因子。它是经过卤化或氧化细胞成份或蛋白质或脂质而破坏病原体。H2O2-MPO-卤素体系是嗜中性粒细胞最有效杀菌系统。对真菌、病毒、寄生虫(原虫、蠕虫)等也有相同杀伤机制。炎症的基本病理过程第33页 不依赖氧杀伤机制:在白细胞颗粒中,有一个杀菌增加通透性蛋白(bactericidal permeability increasing protein BPI)。它可激活磷脂酶而降解磷脂,造成微生物外膜通透性增加和微生物损伤。还有溶菌酶等也能溶解细菌细胞壁作用。死病原体可被溶酶体水解酶降解,尤是酸性水解酶(此时PH降45)。炎症的基本病理过程第34页 B B、免疫作用、
23、免疫作用主要是巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞等发挥免疫作用。免疫过程:抗原进入机体巨噬细胞吞噬处理T细胞和B细胞。免疫活化淋巴细胞分别产生淋巴因子或抗体,杀伤病原微生物。自然杀伤细胞(naturalkillercell,NK细胞)约占外周血液循环中淋巴细胞10%15%,不具备T细胞受体或细胞表面免疫球蛋白。形态比小淋巴细胞大些。NK细胞无需先致敏,就可溶解病毒感染细胞。NK细胞是抗病毒感染第一道防线。炎症的基本病理过程第35页 C、组织损伤作用、组织损伤作用白细胞在化学趋化、激活和吞噬过程中不但可向吞噬溶酶体内释放产物,同时还可将产物释放到细胞外间质中,包含溶酶体酶、活性氧自由基、前列腺素、白细胞
24、三烯等,它们可引发内皮细胞和组织损伤,加重最初致炎因子作用,白细胞和单核巨噬细胞都能造成组织一定范围溶解和破坏,所以控制白细胞一定程度渗出才是更有益。D、炎性细胞种类和功效、炎性细胞种类和功效参看教材P8587炎症的基本病理过程第36页三、增生三、增生1、概念、概念增生(proliferation):炎症时炎区内细胞受致炎因子刺激物长久作用,或炎区内细胞代谢产物及分解产物刺激,发生分裂、增殖,直至最终修复炎灶过程。是指炎区周围结缔组织组织细胞、成纤维细胞分裂、增殖,以修复炎症造成损伤。增生是与变质、渗出基本上同时进行,早期炎症或急性炎症时,增生较弱,被变质和渗出现象掩盖。当机体抵抗力较强,病情
25、好转,或急性炎症转为慢性炎症时,增生显著,尤其是炎症处于修复阶段,增生则是主要改变。炎症的基本病理过程第37页2、引发增生原因、引发增生原因1)致炎因子作用。2)炎区内组织代谢分解产物、白细胞分解代谢产物长久刺激如组织细胞崩解产物腺嘌呤核苷酸、K、H增多,白细胞分解促细胞生长素等。3)炎区内渗透压改变,对细胞增生也有一定作用。炎症的基本病理过程第38页3、增生细胞、增生细胞主要是:组织细胞、成纤维细胞、血管和淋巴管内皮细胞增生;也有黏膜上皮细胞、腺上皮细胞。增殖方式:直接和间接分裂分式。早期炎症,主要是血管外膜细胞、血窦、淋巴内皮细胞、胶质细胞,先出现细胞肿大变园,进行分裂增殖,使细胞由静止状
26、态活性细胞,与由血液来单核细胞一起参加吞噬。炎症晚期和慢性炎症时,常以成纤维细胞、毛细血管增生为主,增生成纤维细胞和毛细血管以及与浸润来各种吞噬细胞共同组成肉芽组织,由炎区四面向炎区中心生长,成纤维细胞胶元化,毛细血管和吞噬细胞降低,肉芽组织疤痕化。炎症的基本病理过程第39页4、增生作用、增生作用有利一面:局限炎症病变;修补组织缺损,对机体有利。不利首先:在一定条件下,增生又妨碍病变愈合、器官功效恢复。如心包或胸腔大量纤维蛋白经增生肉芽组织溶解吸收后,肉芽组织疤痕内脏粘连功效减退炎症的基本病理过程第40页5、增生、渗出、变质之间关系、增生、渗出、变质之间关系炎症局部变质、渗出、增生三个基本病理过程是相互依存,相互制约,共同组成炎症反应。致炎因子组织细胞变质局限致炎刺激组织细胞增生因子、细胞组织崩解修复缺损血浆、白细胞渗出过多消除有害物质机能障碍炎症的基本病理过程第41页