血管壁通透性升高反应可分为三个类型。①速发短暂反应型:损伤后立即发生渗出,持续时间短,如荨麻疹。②速发持续反应型:损伤后通透性立即升高,持续时间久,一至几天。此型见于严重损伤如烧伤。③迟发持续反应型,致炎因子作用后,经过一段时间才发生渗出反应,但持续时间较久,如迟发性变态反应性炎症属于此型。
(2)微循环内流体静压升高:由于炎区的细动脉和毛细血管扩张,细静脉淤血、血流缓慢,使毛细血管内流体静压升高,血管内液体渗出增多。
(3)组织渗透压升高:炎区组织变性坏死、分解代谢增强及局部酸中毒。致使局部的分子浓度和离子浓度升高,因此炎区的胶体渗透压和晶体渗透压均升高,促进了液体的渗出。
【渗出液的意义】渗出液具有重要的防御作用,它可以稀释炎症灶内的毒素和有害物质,减轻毒素对组织的损伤。渗出液中含有抗体、补体及溶菌物质,有利于杀灭病原体。渗出的纤维蛋白原可转变为纤维蛋白(纤维素),纤维蛋白交织成网,可阻止病菌的扩散,并有利于吞噬细胞发挥吞噬作用,使炎症局限化。但是,如果渗出液过多,可压迫周围组织,加剧局部血液循环障碍;体腔积液过多,可影响器官的功能,如心包腔大;量积液可压迫、限制心脏的搏动而引起血液循环障碍; 渗出液中如含纤维蛋白过多,不能完全吸收时,可发生机化、粘连,给机体带来不利的影响。
(三)细胞渗出
炎症过程中,不仅有液体的渗出,而且还有各种白细胞的渗出。白细胞通过血管壁游出到血管外的过程即为白细胞渗出。炎症时渗出的白细胞称为炎细胞,炎细胞进入组织间隙内,称为炎细胞浸润(inflammatorycell infiItration)。炎细胞浸润是炎症反应的重要形态学特征,也是构成炎症防御反应的主要环节。白细胞的渗出与液体渗出的机理不同。白细胞的身出是一个主动运动的过程包括白细胞附壁、游出、趋化和吞噬等步骤,在炎区发挥重要的防御作用。
1、白细胞附壁维持正常血流的轴流和边流,需要一定的血流速度。炎症时,由宇炎区的血管扩张,血流变慢,使轴流变宽,白细胞由轴流进入边流,靠近血管壁,即所谓白细胞靠边。靠边的白细胞沿着血管壁缓慢地滚动,其中有些白细胞粘附在血管内皮上,即为白细胞附壁。附壁的机理尚不完全清楚,一般认为,正常时白细胞和内皮细胞表面为带负电荷,故互相排斥。而炎症时内皮细胞受损,粘性增加,表面负电荷减少或转为正电荷,吸引白细胞附壁。也有人提出,炎症过程中,带正电荷的钙离子可分别与内皮细胞和白细胞表面的负电荷发生交联,形成“钙桥”,促使白细胞附着于内皮细胞上。
2、白细胞游出白细胞附壁后,其胞质突起形成伪足,以阿米巴运动的方式插入内皮细胞之间的缝隙,进入内皮细胞和基底膜之间,-最后穿过基底膜使整个细胞移出血管外,这个过程称为白细胞游出。游出的白细胞最初围绕在血管周围,以后沿组织间隙,以阿米巴运动的方式向炎症灶中心聚集。白细胞游出血管后,就不能再游回血管内各型白细胞都能游出,但其游走能力差别较大。中性粒细胞和单核细胞游走能力最强,淋巴细胞最弱。由于中性粒细胞游走能力最强,而且在血液中的数量最多、所以在急性炎症时,中性粒细胞常最早’出现于炎区,这是急性炎症反应的重要形态学标志。关于白细胞游出的机理尚不完全清楚,可能与致炎因子和组织坏死崩解产物的刺激,以及炎症介质的作用有关。炎症时,红细胞也可以通过管壁移出血管外,称为红细胞漏出,这与白细胞游出不同,红细胞无游走能力,其漏出是被动的,受流体静压作用,从血管壁损伤裂口推出血管外。渗出液中若出现大量红细胞,是炎症反应剧烈或血管壁受损严重的标志。
3、趋化性白细胞游出血管后,以阿米巴运动的方式定向游走,向炎区集中,是于炎区中存在某些化学物质,对白细胞具有化学吸引作用所致,这种现象称为趋化作用,能吸引白细胞定向游走的物质称趋化因子。趋化因子可以是内源性的如补体成分,也可以是外源性的如细菌产物。各型白细胞都具有被一定趋化因子吸引的特性,所以不同的炎症,其炎区内炎细胞的类型也不同,对中性粒细胞有趋化作用的主要有补体片段如C5a 、白细胞三烯B4及细菌代谢产物等。单核巨噬细胞的趋化因子除这三种物质外,还有中性粒细胞释出的阳离子蛋白质和致敏淋巴细胞释放的淋巴因子等。嗜酸性粒细胞的趋化因子有组胺和前列腺素等。
4、吞噬作用是指白细胞游走到炎区后,吞噬和消化病原体及组织崩解碎片等异物的过程,是炎症防御作用的重要组成部分。人体的吞噬细胞主要有中性粒细胞和单核巨噬细胞两种, 都具有很强的吞噬能力。吞噬过程包括对吞噬物的识别和附着、包围吞入和杀灭降解三个阶段。吞噬细胞借其表面的FC 和C3b受体,能识别被调理素(抗体或补体)包被的异物(如细菌),通过抗体或补体与其相应受体结合,细菌就附着在吞噬细胞的表面;此时吞噬细胞膜内褶和外翻形成伪足将其包围,并摄入胞质内形成吞噬体;吞噬体与胞质内的溶酶体融合形成吞噬溶酶体,细菌在吞噬细胞吞噬溶酶体内被杀伤、降解。炎症时,由于吞噬细胞膜上Fc受体受刺激和吞噬细胞吞噬时出现的代谢高潮,可导致氧自由基生成系统被激活而产生大量的超氧阴离子(O2)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(OH)和次氯酸(HOCL)等,它们在吞噬溶酶体内发挥强有力的杀菌作用。
5、炎细胞的种类和功能炎区内的炎细胞多数是由血管渗出而来,如中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞和嗜酸性粒细胞等;有的则是来自组织内增生的细胞,如巨噬细胞、浆细胞以及由巨噬细胞转化而来的上皮样细胞、多核巨细胞等。
(1)中性粒细胞:又称小吞噬细胞,是急性炎症和化脓性炎症及炎症早期最常见的炎细胞,具有活跃的游走和吞噬能力、能吞噬细菌、组织崩解碎片及抗原抗体复合物等。其胞质内含有丰富的溶酶体,它含有多种酶类,如碱性磷酸酶、溶菌酶、溶蛋白酶、脂酵和随过氧化物酶等,通过这些酶的作用杀灭和降解被吞噬的病原体及异物。溶酶体中的阳离子蛋白质可促进血管壁通透性升高和对单核细胞有趋化作用,中性蛋白酶能引起组织损伤和促进脓肿形成。中性粒细胞的寿命较短,仅有3~4天,完成吞噬作用后很快死亡并释放各种蛋白水解酶。能使炎灶内的坏死组织和纤维素溶解液化,有利于吸收或排出体外。正常人血清中含有抗胰蛋白酶,故不对正常组织起溶解作用。