二、渗出
二、渗出
渗出（exudation）是指炎症局部组织血管内的液体和细胞成分通过血管壁进入组织间隙、体腔、体表和黏膜表面的过程。渗出是炎症最具特征性的变化，在局部发挥重要的防御作用，特别在急性炎症的早期阶段表现明显。渗出以血管反应为主，其过程包括血流动力学改变、血管壁通透性增高、白细胞的渗出。这3个与血管相关的过程组成了机体对各种致炎因子的第一道防线，使炎症局限化，也是炎症局部出现红、肿、热、痛和功能障碍的病理基础。
（一）血流动力学改变
当致炎因子作用于机体，局部组织受损后，局部微循环很快发生血流动力学改变，即血管口径、血流速度和血流量的一系列动态改变。
1.细动脉短暂痉挛 首先是细动脉发生瞬间痉挛，持续仅几秒钟。其机制可能是神经反射使肾上腺素能神经兴奋所致。
2.血管扩张和血流加速 细动脉明显扩张，毛细血管床开放，血流加快，血流量增加，称为炎性充血。持续时间不等，长的可达几小时。其机制与神经和体液因素有关。神经因素即轴突反射使血管扩张，这种作用较短暂，在炎症早期发挥作用；体液因素如组胺、缓激肽等化学介质具有较强的扩张血管作用，作用时间较长。
3.血流速度减慢 随着炎症继续发展，毛细血管和小静脉相继开放，血流速度逐渐减慢，导致静脉性充血，甚至出现血流停滞。这主要是由于随着充血的进一步发展，毛细血管和小静脉的血管壁通透性增高，血液的液体成分渗出，致使局部血液浓缩，黏稠度增加，最后扩张的小血管内充满红细胞。血流停滞有利于白细胞黏附于血管内皮并渗出到血管外。
（二）血管壁通透性增高
随着炎症发展，在血管壁通透性增高等各种因素作用下，血液中富含蛋白质的液体成分乃至血细胞可通过血管壁溢出到血管外的过程称为渗出。引起渗出的主要机制是血管壁通透性增高，血管内流体静压升高、血管内胶体渗透压下降和组织内胶体渗透压升高也参与了炎性渗出的发生。
血管壁通透性增高可能的机制有：①内皮细胞收缩导致间隙增宽，此为可逆性反应。主要由组胺、缓激肽、白细胞三烯（LT）、P物质等炎症介质作用于内皮细胞受体所致。仅累及细静脉，持续15～30分钟，属速发短暂的反应。白细胞介素-1（IL-1）、肿瘤坏死因子（TNF）、干扰素γ（IFN-γ）、缺氧和轻微损伤引起内皮细胞骨架重排，也可导致内皮细胞间隙增宽，此反应出现稍迟，持续24小时或更长。②在接近内皮细胞之间的连接处存在着相互连接的囊泡所构成的囊泡体，形成穿胞通道。富含蛋白质的液体通过穿胞通道穿越内皮细胞称为穿胞作用。血管内皮生长因子、组胺、缓激肽、白细胞三烯、P物质等炎症介质可引起内皮细胞穿胞通道数量增加和囊泡直径增大，穿胞作用增强，血管壁通透性增高。③严重的烧伤或化脓菌感染可直接损伤内皮细胞，使之坏死脱落，造成血管壁通透性增高，主要累及细动脉、毛细血管和细静脉。另外，白细胞黏附于内皮细胞，使白细胞激活，并释放氧自由基和蛋白水解酶，间接引起内皮细胞损伤脱落，也可使血管壁通透性增高。④在炎症修复过程中形成的新生毛细血管内皮细胞，其分化不成熟，细胞连接不健全，具有高通透性。
渗出的液体称为渗出液。渗出液聚集在血管外组织间隙称为炎性水肿，渗出液潴留在浆膜腔（胸腔、腹腔、心包腔）或关节腔称为炎性积液。炎症严重时还可因血管壁通透性显著增高，引起红细胞的漏出。渗出液与血管内流体静压增高（如心力衰竭引起的静脉淤血）或某些疾病（如肝硬化、肾炎、营养不良等引起的血浆胶体渗透压降低）所致的漏出液不同，主要表现为渗出液中蛋白含量、比重、细胞数等均高于漏出液，两者的区别在临床疾病的诊断上具有重要的意义（表4-1）。
表4-1 渗出液与漏出液的区别
＊Rivalta试验为醋酸沉淀实验。渗出液因含有大量黏蛋白，为0.1%醋酸所沉淀，呈阳性。
渗出过程是急性炎症的重要特征，渗出液对机体具有积极的防御作用：①稀释毒素，带走炎症灶的有害物质，减轻毒素对局部组织的损伤作用。②为局部浸润的白细胞带来营养物质（如葡萄糖、氧气等），并带走代谢产物。③渗出液中的抗体、补体有利于防御、消灭病原微生物。④渗出物中的纤维蛋白原转变成纤维蛋白，交织成网，能限制病原微生物的扩散，使病灶局限，有利于白细胞发挥吞噬作用；在炎症后期，纤维蛋白网架可形成修复支架，并有利于成纤维细胞产生胶原纤维。⑤渗出物中的病原微生物和毒素随淋巴液被携带至局部淋巴结，有利于刺激机体产生细胞免疫和体液免疫。
但过多的渗出液可压迫和阻塞邻近的组织和器官，造成不良后果。如肺泡内聚积过多的渗出液可影响换气功能，过多的心包腔积液或胸膜腔积液可压迫心脏或肺，严重的喉头水肿可引起窒息。渗出的大量纤维蛋白不能完全被吸收时，最终发生机化粘连，影响器官功能，如心包粘连可影响心脏的舒缩功能。
（三）白细胞渗出
炎症过程中，各种白细胞通过血管壁游出到血管外，并在炎症灶聚集的过程称为炎性浸润。游出的白细胞又称为炎症细胞。这是炎症反应的重要形态学特征。
白细胞渗出过程是一复杂的连续过程，包括白细胞边集和附壁、游出和趋化、吞噬和降解等阶段。
1.边集和附壁 当血流缓慢或发生停滞时，血管内轴流变宽，白细胞由轴流进入边流，并得以向血管壁靠近，即白细胞边集。边集的白细胞随着缓慢的血流沿血管内皮细胞表面滚动，通过细胞黏附分子附于其表面，即白细胞附壁。
图4-1 白细胞游出
2.游出和趋化 黏附于血管内皮细胞表面的白细胞沿内皮细胞表面缓慢移动，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进入内皮细胞和基膜之间，继而分泌胶原酶使基膜降解并穿越而抵达血管外（图4-1）。一个白细胞通过血管壁的过程常需2～12分钟。白细胞游出后内皮细胞间隙修复封闭。
各种类型白细胞都能游出，但不同的白细胞的运动能力不同，以中性粒细胞的运动能力最强，单核细胞弱于中性粒细胞，淋巴细胞最弱。炎症的不同阶段游出的白细胞不同，急性炎症或炎症早期，中性粒细胞首先游出。但中性粒细胞寿命短，多于24～48小时后崩解消失。虽然单核细胞的游出一般晚于中性粒细胞，但其寿命却长达数周至数个月。因此炎症发生48小时后，炎症灶内的中性粒细胞逐渐被单核细胞取代，常见于慢性炎症或炎症晚期。但某些病原微生物如结核杆菌、伤寒杆菌，从炎症一开始即引起明显的单核-巨噬细胞反应。另外，致炎因子不同游出的白细胞种类也不同，葡萄球菌和链球菌感染以中性粒细胞游出为主，病毒感染以淋巴细胞游出为主，寄生虫病感染和过敏性炎症则以嗜酸性粒细胞游出为主。(https://www.daowen.com)
白细胞游出血管后，受某些化学刺激物的影响或吸引，以阿米巴样运动方式定向游走移动，称为趋化作用（chemotaxis）或趋化性。能吸引白细胞定向移动的化学刺激物称为趋化因子（chemokine）。趋化因子可以是内源性的，如补体成分、白细胞三烯、细胞因子；也可以是外源性的，如细菌代谢产物。不同的趋化因子能够吸引不同的白细胞，不同的白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的反应明显，淋巴细胞对趋化因子的反应较弱。对中性粒细胞有趋化作用的物质主要有补体C5a、白细胞三烯和细胞菌体成分，而中性粒细胞溶酶体颗粒中的阳离子蛋白对巨噬细胞有较强的趋化作用，某些过敏（Ⅰ型）的病变区有较多嗜酸性粒细胞浸润，其趋化因子是肥大细胞释放的嗜酸性粒细胞趋化因子（ECF-A）和花生四烯酸代谢产物（如前列腺素D）。
3.吞噬和降解 吞噬和降解是指白细胞到炎症灶内对病原体和组织崩解碎片进行吞噬和消化的过程，是炎症过程中重要的防御反应。具有吞噬功能的细胞主要包括中性粒细胞（又称小吞噬细胞）和单核细胞，后者进入组织后即为巨噬细胞（又称大吞噬细胞）。吞噬细胞不仅能吞噬颗粒性病原体、组织崩解产物和碎片，而且能消化、降解被噬之物。吞噬过程主要包括吞噬细胞对颗粒的识别和附着、包围吞入、杀灭和降解3个步骤。
（1）识别和附着：吞噬细胞虽能直接接触细菌等异物，但多数病原体只有被调理素化以后，白细胞才能有效地识别和捕捉它们。调理素是指一类能够增强吞噬细胞吞噬功能的蛋白质，血清中主要的调理素有免疫球蛋白的Fc片段、补体C3b、聚集素等。吞噬细胞借助表面的Fc和C3b受体，能识别被调理素包裹的病原体，并与之附着。
（2）包围吞入：吞噬细胞黏着细菌等异物之后，吞噬细胞伸出伪足或相应部位的质膜内陷，将异物包围，形成由吞噬细胞质膜包围的吞噬体；然后移入细胞内部，与初级溶酶体融合形成吞噬溶酶体；细菌等异物在吞噬溶酶体内开始被杀灭和降解。
（3）杀灭和降解：进入吞噬溶酶体的细菌主要是依赖氧代谢产物杀伤的杀灭和降解作用。细菌与吞噬细胞接触，激活白细胞氧化酶（NADPH氧化酶），使还原型辅酶Ⅱ（NADPH）氧化为NADP，氧离子被还原为超氧负离子
在吞噬体的歧化酶的作用下生成H2O2。氧化过程中产生的
、H2O2虽能杀菌，但作用较弱。而H2O2在卤素离子（Cl-、I-）存在下，经髓过氧化物酶（MPO）作用形成具有强杀菌作用的次氯酸盐，故H2O2-MPO-卤素系统是中性粒细胞主要的杀菌系统。被杀死的细菌可被溶酶体内的水解酶降解。
细菌还能通过白细胞溶酶体中的一些物质经不依赖氧代谢产物的作用杀灭，它们包括增强细菌通透性的蛋白、溶菌酶、乳铁蛋白、防御素等。一般认为，溶酶体对已被杀死的细菌作用较之直接杀菌作用更为重要，在酸性环境（pH 4～5）更有利于酸性水解酶进一步降解细菌。
巨噬细胞的吞噬过程与中性粒细胞基本相同，但其吞噬和降解被吞物体的能力远比中性粒细胞强，特别在炎症后期，炎区组织的崩解碎片、异物等主要由巨噬细胞清除，为组织修复创造条件。
在某些情况下，白细胞激活后释放溶酶体酶、活性氧自由基、前列腺素和白细胞三烯等物质，可造成内皮细胞和组织细胞损伤，从而增强致炎因子的损伤作用。因此，持久、过多的白细胞浸润本身就能造成组织损伤，成为某些慢性疾病的基础。
4.炎症细胞的种类和功能
（1）中性粒细胞：又称小吞噬细胞，具有活跃的运动能力和较强的吞噬能力，常见于急性炎症早期和化脓性炎。中性粒细胞核呈杆状或分叶状，胞质内含有丰富的中性颗粒，主要为吞噬细菌、坏死组织碎片和抗原-抗体复合物。
（2）巨噬细胞：又称大吞噬细胞，它来自血液中的单核细胞和组织内的组织细胞，吞噬能力强，运动能力弱于中性粒细胞，常出现在急性炎症后期、慢性炎症、非化脓性炎症（如结核病、伤寒等）、病毒感染和原虫感染等。巨噬细胞体积大，核呈肾形或椭圆形，胞质丰富，富含溶酶体。它能吞噬中性粒细胞不能吞噬的病原体、异物和较大的组织碎片，还可通过细胞融合的方式或胞核分裂的方式，形成多核巨细胞，对异物包围和吞噬，如结核肉芽肿中的朗汉斯巨细胞和异物肉芽肿中的异物巨细胞。巨噬细胞可以吞噬与处理抗原，并将信息传递给免疫活性细胞，促进免疫反应。巨噬细胞还能产生内源性致热原和IFN、IL-1、花生四烯酸代谢产物及血小板激活因子。
（3）淋巴细胞和浆细胞：淋巴细胞运动能力弱，无趋化性，也无吞噬能力，体积小，核呈圆形，浓染，胞质极少。淋巴细胞常见于慢性炎症、病毒感染和某些特殊病原体感染。淋巴细胞可分为T细胞和B细胞两类。T细胞受抗原刺激产生淋巴因子，发挥细胞免疫作用；B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），发挥体液免疫作用。浆细胞形态特殊，核呈卵圆形、圆形，位于细胞的一侧，染色质呈车轮状，胞质丰富，略嗜碱性。浆细胞常见于慢性炎症及梅毒等疾病。
（4）嗜酸性粒细胞：运动能力弱，有一定的吞噬能力，常吞噬抗原-抗体复合物，多见于某些变态反应性疾病（如哮喘、过敏性鼻炎）和寄生虫病（如蛔虫、血吸虫病）。嗜酸性粒细胞体积略大于中性粒细胞，核呈肾状或分叶状，胞质内含有许多较粗大的嗜酸性颗粒，颗粒中含有多种酶。
（5）嗜碱性粒细胞和肥大细胞：嗜碱性粒细胞来自血液，肥大细胞主要分布于全身结缔组织内和血管周围。这两种细胞在形态和功能上有许多相似之处，胞质中均含有嗜碱性、异染性颗粒，两种细胞的嗜碱性颗粒均含有组胺和肝素。肥大细胞胞质内还含有5-羟色胺（5-HT），多见于变态反应性炎。
（四）炎症介质的作用
炎症反应中除早期有神经介导作用外，化学物质的介导非常重要，尤其是急性炎症的每个阶段都与其作用密切相关。参与或引起炎症发生的化学物质称为炎症介质（inflammatory mediator），又称化学介质。其特点是：生物活性作用强，种类多，相互间有一定联系，有的介质能激活或放大另一介质的作用，或通过靶细胞释出新的介质，对原介质起协同或拮抗作用。
炎症介质一般分为外源性（细菌及其代谢产物）和内源性（来源于血浆和细胞）两大类，以内源性最重要。来源于血浆的炎症介质是以前体形式存在，经一系列蛋白酶水解后而具有生物活性；来源于细胞的炎症介质通常存在于细胞内颗粒中，经刺激而分泌或代谢后发挥生物活性作用。炎症介质一经激活或释放到细胞外，半衰期很短，迅速被酶降解灭活，或被拮抗分子抑制或清除，从而达到新的平衡。多数炎症介质的化学效应均通过它们与靶细胞表面的相应受体结合而启动。炎症介质可作用于一种或多种靶细胞，发挥不同的效应。
细胞释放的炎症介质主要有：①血管活性胺，包括组胺和5-HT。前者主要存在于肥大细胞和嗜碱性粒细胞的颗粒中，也存在于血小板。当致炎因子激活上述细胞膜表面卵磷脂酶或蛋白酶时，使细胞膜受损，细胞脱颗粒，释放组胺。5-HT主要存在于血小板和内皮细胞。②花生四烯酸（AA）的代谢产物，包括前列腺素（PG）和白细胞三烯（LT）。③白细胞产物，是由中性粒细胞和单核细胞释放氧自由基和溶酶体酶形成的介质。④细胞因子，主要由激活的淋巴细胞和单核-巨噬细胞产生，也可来自内皮细胞和结缔组织。它包括调节淋巴细胞激活、增殖和分化的细胞因子，如IL-2、IL-4；调节免疫的细胞因子，如肿瘤坏死因子α（TNFα）、IL-1β；激活巨噬细胞的细胞因子，如IFN-γ等。⑤血小板激活因子（PAF）。⑥一氧化氮（NO）。⑦神经肽，如P物质。
血浆中产生的炎症介质主要有：①激肽系统，激肽系统的激活最终产生缓激肽。②补体系统，是具有酶活性的一组蛋白质，在脾、淋巴结和骨髓合成。③凝血系统，炎症时由于各种刺激，因子Ⅻ被激活，同时启动凝血和纤溶系统，使凝血酶原转为凝血酶，后者使纤维蛋白原变为纤维蛋白。在此过程中，释放纤维蛋白多肽。
主要炎症介质的种类及其生物学作用归纳如表4-2。
表4-2 主要炎症介质及其作用
