炎症时白细胞渗出的主要原因

二、炎症局部的基本病理变化

炎症的基本病理变化为局部组织细胞不同程度的变质、渗出和增生。一般急性炎症或炎症早期，以变质和渗出为主，慢性炎症及炎症晚期以增生为主。

（一）变　质

变质是指炎症局部组织细胞（包括实质和间质）发生的变性和坏死。

1．形态变化

（1）实质细胞　常见的有细胞肿胀、脂肪变性及凝固性坏死或液化性坏死等。

（2）间质　纤维结缔组织胶原纤维出现玻璃样变、黏液样变和纤维蛋白样坏死、崩解等。

2．代谢变化　以分解代谢增强为特点，可表现为以下两个方面：

（1）局部酸中毒　炎症早期血流加快，局部耗氧量增加，氧化过程增强。继之发生局部血液循环障碍和酶系统功能减弱，导致氧化不全的中间代谢产物（乳酸、脂肪酸、酮体等）在局部堆积，使炎症区氢离子浓度增高，导致局部酸中毒。

（2）组织内渗透压增高　由于分解代谢增强及坏死组织崩解，加之氢离子浓度增高和盐类离解过程增强，致使炎症区的胶体和晶体渗透压增高，促使渗出过程的发生。

此外，在炎症组织、细胞变性及坏死的同时，可以导致炎症介质的形成与释放。

（二）渗　出

渗出是指炎症局部血管内的液体和细胞成分经血管壁进入组织间隙、体腔、体表或黏膜表面的过程。急性炎症及炎症早期，渗出病变最为明显，在此过程中，以血管反应为主，包括血流动力学改变，液体渗出和白细胞的渗出及吞噬等。

1．血流动力学改变——炎性充血　当致炎因子作用于局部组织后，局部微循环很快发生血流动力学改变，这种改变一般按下列顺序发生（图4-7）：

图4-7　血管反应和渗出示意图

（1）细动脉痉挛　迅速出现，但仅持续几秒钟。

（2）血管扩张充血　先是动脉性充血，表现为细动脉和毛细血管扩张，血流加速，血流量增多，炎症局部发红发热。接着由于毛细血管和细静脉广泛显著扩张，血流变慢，血液淤积而发展为静脉性充血。

（3）液体渗出　由于血流变慢，血管壁通透性升高，血液的液体成分渗出，血液浓缩，黏滞度增加。

（4）白细胞游出　随着血流变慢，轴流加宽，最后血流停滞，微血管血液中的白细胞开始边集并与内皮细胞黏附，接着以阿米巴样运动方式游出血管进入炎区。

2．液体渗出——炎性水肿　随着炎性充血的发展，血液中含蛋白的液体成分可通过细静脉和毛细血管壁进入到血管外组织间隙，引起组织间隙含水量增多，称为炎性水肿。渗出的液体潴留在浆膜腔时称为积液（如胸腔积液、腹腔积液、心包腔积液）。渗出的液体称为渗出液。

（1）液体渗出的机制　主要是由于血管壁通透性增高、血管内流体静压升高和局部组织渗透压增高三方面因素综合作用的结果，简述如下：

1）血管壁通透性增高　其机制包括：①内皮细胞连接缝隙扩大。某些致炎因子或炎症介质可直接损伤内皮细胞之间的连接，或引起内皮细胞收缩，使其连接处缝隙加大。②内皮细胞的损伤。严重的烧伤或细菌感染，可直接损伤内皮细胞，使之坏死脱落。③穿胞作用。穿胞作用是通过内皮细胞中的囊泡性细胞器相互连接形成的穿胞通道而完成的。可增加血管的通透性，使富含蛋白质的液体溢出。④新生毛细血管壁的高通透性。在炎症晚期中，出现许多新生的毛细血管参与修复过程，而新生毛细血管的内皮细胞连接不健全，并且具有炎症介质的受体，因而使新生毛细血管具有高通透性。

2）血管内流体静压升高　由于细动脉和毛细血管扩张，细静脉血流减慢，毛细血管内流体静压升高，引起液体的渗出。

3）组织渗透压增高　由于炎症局部组织的细胞坏死崩解，许多大分子物质分解为小分子物质，使分子浓度和离子浓度均升高，因而局部组织内渗透压升高，可促进液体从血管内渗出。

关于渗出液体的多少及其渗出的成分，则因致炎因子、发炎部位、血管壁损伤的程度等因素而异。如当血管受损不严重时，分子量较小的白蛋白渗出，而较大分子量的球蛋白仅有少量渗出。随着血管壁受损加重，则球蛋白渗出量增多，甚至分子量大的纤维蛋白原也可渗出。纤维蛋白原渗出后，在外源性凝血系统的作用下形成纤维蛋白。

（2）渗出液与淤血时的漏出液不同　前者含蛋白量多，比重高，并含有较多的细胞成分，后者含蛋白量少，比重低，含细胞成分少。区别渗出液和漏出液，对于临床某些疾病的诊断与鉴别诊断有一定帮助（表4-1）。

表4-1　渗出液与漏出液的区别

（3）渗出液的作用　渗出液具有重要的防御作用：①稀释毒素及有害物质，以减轻对局部的损伤作用；②为炎症灶带来营养物质（如葡萄糖、氧等），带走炎症灶内的代谢产物；③渗出液内含有抗体、补体等，可消灭病原体；④所含的纤维蛋白原，在坏死组织释放出的组织凝血酶作用下，变成纤维蛋白互相交织成网，可阻止细菌扩散，使炎症灶局限并有利于吞噬细胞发挥吞噬作用；⑤在炎症后期，纤维蛋白网还可成为修复支架，有利于纤维母细胞产生胶原纤维；⑥渗出物中的病原微生物及毒素随淋巴液携带至局部淋巴结可刺激机体产生体液和细胞反应。

如果渗出物过多，可压迫邻近组织或器官，影响其功能，如严重的喉头水肿可引起窒息，大量心包腔积液可影响心脏的舒缩功能等；纤维蛋白渗出过多不能完全吸收时，可引起邻近组织发生纤维性粘连，如心包粘连、胸膜粘连等。

3．白细胞渗出——炎性浸润　白细胞的游出是炎症反应的重要形态学特征。各种白细胞通过血管壁游出到血管外的过程，称为白细胞渗出。渗出的白细胞称为炎细胞。炎细胞聚集在炎症区域的现象，称为炎细胞浸润（inflammatory cellular infiltration）。白细胞渗出是一种主动过程，大致步骤为白细胞靠边、附壁、游出、趋化（图4-8），到达炎症区域的白细胞主要发挥吞噬作用，是炎症防御反应的中心环节。

图4-8　中性粒细胞的游出和趋化过程模式图

（1）靠边与附壁　正常时血管内的白细胞、红细胞等有形成分在血流的中心部流动，称为轴流。当血流速度减慢、血管扩张及血管壁通透性增强时，轴流变宽、甚至消失，白细胞从轴流逐渐进入周边部，靠近血管壁并缓慢滚动，这种现象称为白细胞靠边。最终，靠边的白细胞与血管壁牢固地黏附在一起，胞质变扁，紧贴在内皮细胞表面，称为白细胞附壁或粘着，为白细胞游出创造条件。

这种粘着由内皮细胞及白细胞表面黏附分子相互识别、相互作用引起，当炎症时，可表达新的黏附分子，且数目增加，以增强两者的亲和性。目前已知黏附因子有四大类：选择蛋白、免疫球蛋白、整合蛋白类和黏液样糖蛋白类。

（2）游出与趋化　白细胞穿过血管壁进入周围组织内的过程，称为白细胞游出。附壁的白细胞在内皮细胞的连接处伸出伪足，以阿米巴样运动的形式穿过内皮细胞间隙，到达内皮细胞和基底膜之间。在此停留片刻，最后穿过基底膜到达血管外。白细胞游出后，血管内皮细胞的连接结构恢复正常，白细胞游出主要发生于损伤部位的小静脉（图4-9）。

图4-9　电子显微镜下白细胞游出模式图

白细胞游出是主动移动过程，与血管壁通透性增高不呈正比关系。白细胞一旦游出到血管外，就不能再回入血管内。而红细胞无游走能力，它的逸出是被动性的，是由于血管壁通透性增高、血液流体静压升高等使之自血管内皮细胞间隙漏出。故若渗出液中出现大量红细胞，则标志着炎症反应剧烈或血管壁损伤严重。

中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞都以同样的方式游出，但以中性粒细胞的运动能力最强，游出最快，淋巴细胞运动能力最弱。炎症的不同阶段，游出的白细胞不同。急性炎症的早期主要是中性粒细胞游出，48小时后则以单核细胞在组织内浸润为主，这主要是由于①中性粒细胞寿命短，一般在24～48小时中性粒细胞崩解消失，而单核细胞在组织内存活时间长；②在中性粒细胞停止游出后，单核细胞仍可持续游出；③在炎症的不同阶段所激活的趋化因子不同，单核细胞趋化因子是由中性粒细胞释放的，因此只有中性粒细胞游出后才能引起单核细胞的游出。另外，由于致炎因子的不同渗出的白细胞也不同，葡萄球菌和链球菌感染引起的炎症以中性粒细胞渗出为主，病毒感染以淋巴细胞渗出为主，而在一些过敏性炎症则以嗜酸性粒细胞渗出为主。

游出的白细胞最初围绕在血管周围，以后受某些化学物质的吸引，沿着组织间隙，以阿米巴样运动的方式，向炎症灶定向游走，这种现象称为趋化性或趋化作用。能引起白细胞定向游走的物质，称为趋化因子。研究发现趋化因子的作用具有特异性：有些趋化因子只吸引中性粒细胞，而另一些趋化因子则只吸引单核细胞或嗜酸性粒细胞。此外，不同的细胞对趋化因子的反应能力也不同：中性粒细胞和单核细胞对趋化因子的反应较明显，而淋巴细胞反应较弱。炎症灶内还存在不吸引甚至排斥白细胞的阴性趋化因子，这也是炎症的不同阶段及不同原因引起的炎症，浸润的白细胞种类不同的原因。

（3）吞噬作用　白细胞在炎症灶内对病原体和组织崩解产物进行吞噬与消化的过程，称为吞噬作用。吞噬细胞主要有两种，即中性粒细胞和巨噬细胞。中性粒细胞又称小吞噬细胞，数量最多，是机体清除和杀灭病原微生物的主要成分。巨噬细胞又称大吞噬细胞，能吞噬中性粒细胞不能吞噬的某些病原微生物（如结核杆菌、伤寒杆菌、寄生虫及其虫卵）和较大的组织碎片、异物、坏死的细胞等，还可互相融合成多核巨细胞以增强其吞噬功能。

吞噬过程大致分为识别和粘着、包围和吞入、杀灭和降解三个阶段（图4-10）。

图4-10　吞噬过程示意图

1）识别和粘着　吞噬细胞借助表面的Fc受体和C3b受体，能识别被调理素（抗体或补体）包裹的病原体等，经抗体或补体与相应受体结合，病原体等就被粘着在吞噬细胞的表面。

2）包围和吞入　病原体等粘着在吞噬细胞表面之后，吞噬细胞伸出伪足，随伪足的延伸和互相吻合，形成由吞噬细胞膜包围吞噬物的泡状小体，谓之吞噬体。吞噬体逐渐脱离细胞膜进入细胞内部，与初级溶酶体融合形成吞噬溶酶体，病原体等在吞噬溶酶体中被杀灭和降解。

3）杀灭和降解　进入吞噬溶酶体内的病原体等主要是被具有活性的氧代谢产物杀伤的。在吞噬过程中，吞噬细胞的糖酵解增强，乳酸增加，这一酸性环境，不仅对细菌有直接杀伤作用，而且还有利于酸性水解酶对细菌的降解作用。

通过吞噬细胞一系列的作用，大多数病原微生物被杀灭、降解，但有些细菌（如结核杆菌）在白细胞内处于静止状态，一旦机体抵抗力降低，这些细菌又能繁殖，并可随吞噬细胞的游走在机体内播散。另外，白细胞在化学趋化、激活和吞噬过程中，还可向细胞外释放溶酶体酶、活性氧自由基、前列腺素和白三烯等物质，引起或加重组织损伤并可能延长炎症过程。

附：炎细胞的种类和功能　炎症时，各种炎细胞除了从血管渗出外，还可来自组织增生的各类细胞，如淋巴细胞、巨噬细胞、浆细胞以及由巨噬细胞转化而来的上皮样细胞和多核巨细胞。

1）中性粒细胞　具有活跃的运动能力和较强的吞噬作用，主要能吞噬细菌、坏死组织碎片以及抗原抗体复合物。它是机体重要的防御组成部分。出现在急性炎早期及化脓性炎。

2）巨噬细胞　大多来自血液内的单核细胞，也有一部分来自组织内的组织细胞。具有很强的吞噬能力，含有较多的脂酶，可以吞噬、消化含有脂质膜的细菌（如结核杆菌），也可吞噬较大病原体、异物、组织碎片等。巨噬细胞还可互相融合而形成多核巨细胞，如朗汉斯巨细胞、异物巨细胞。巨噬细胞不参与特异性免疫反应，但在免疫反应开始时，它吞噬并处理抗原，把抗原信息传给免疫活性细胞，促进免疫反应进行。出现在急性炎的后期、慢性炎、非化脓性炎（结核病等）、病毒及寄生虫感染时。

3）淋巴细胞和浆细胞　淋巴细胞来自血液及局部淋巴组织。淋巴细胞的游走能力较弱，无吞噬作用，可分为T和B两类。T淋巴细胞受抗原刺激产生淋巴因子发挥细胞免疫功能；B淋巴细胞受抗原刺激转化为浆细胞，可以产生、释放各种免疫球蛋白（抗体），起体液免疫作用。淋巴细胞常见于慢性炎或急性病毒性感染，浆细胞浸润常见于慢性炎。

4）嗜酸性粒细胞　运动能力较弱，具有一定的吞噬能力，能吞噬抗原抗体复合物。主要见于某些变态反应性疾病或寄生虫感染。

5）嗜碱性粒细胞和肥大细胞　嗜碱性粒细胞主要来自血液；肥大细胞主要分布在全身结缔组织内和血管周围。两种细胞的嗜碱性颗粒均含有肝素及组胺。肥大细胞胞浆内还含有5羟色胺。当这些细胞脱颗粒时便释出上述物质，引起炎症反应，多见于变态反应性炎症。

（三）增　生

炎症时在致炎因子和组织崩解产物的作用下，炎区内细胞增殖，细胞数目增多，称为增生（proliferation）。以巨噬细胞、成纤维细胞及血管内皮细胞增生最为常见，在某些情况下，炎症病灶周围的上皮细胞或实质细胞也发生增生。

在炎症早期，增生与变质、渗出相比，反应较轻微，意义较小。但少数炎症在早期就出现以增生为主的变化，如急性肾小球肾炎时，肾小球的系膜细胞和血管内皮细胞明显增生。伤寒病的早期，肠壁淋巴组织就有大量巨噬细胞增生。在炎症的后期和慢性炎症时，增生改变常较明显。

增生是一种防御性反应，可限制炎症的蔓延，使受损组织得以修复。如在炎症早期，增生的巨噬细胞具有吞噬病原体和清除组织崩解产物的能力，在炎症后期，增生的成纤维细胞、毛细血管和各种炎细胞等构成肉芽组织，最后演变成瘢痕组织，使受损组织得以修复。这是对机体有利的一面。但过度的增生又会使原组织遭受破坏，如急性肾小球肾炎及肝炎后肝硬化等，均因为炎症的增生反应严重影响器官的功能。

综上所述，任何炎症的局部都具有变质、渗出和增生三种基本病变。但由于致炎因子的不同，机体反应性的不同，炎症的部位和发展阶段的不同，可形成炎症的各种各样变化，有的以变质为主，有的以渗出为主，有的以增生为主，据此，可将炎症分为许多不同的类型。