Sinh lý bệnh phản ứng viêm

1 SINH LÝ BỆNH PHẢN ỨNG VIÊM A  Mục tiêu Mục tiêu 1: Trình bày định nghĩa phản ứng viêm, nguyên nhân gây viêm Mục tiêu 2: Giải thích chế giai đoạn phản ứng viêm Mục tiêu 3: Trình bày khái niệm giải thích chế phản ứng tuần hoàn viêm Mục tiêu 4: Trình bày khái niệm giải thích chế phản ứng tế bào viêm Mục tiêu 5: Phân tích hậu phản ứng tuần hồn phản ứng tế bào viêm Mục tiêu 6: Nêu ý nghĩa phản ứng viêm ứng dụng kiến thức phản ứng viêm thực tiễn B  Nội dung I   Khái niệm nguyên nhân gây viêm   Khái niệm viêm Viêm (inflammation) đáp ứng bảo vệ thể hệ miễn dịch trước công tác nhân bên ngồi (vi sinh vật, tác nhân hóa, lý) tác nhân bên (hoại tử thiếu máu cục bộ, bệnh tự miễn) Đó q trình bảo vệ thể chống lại yếu tố sinh bệnh, loại bỏ kích thích gây tổn hại để bắt đầu trình hàn gắn thương tổn tác nhân gây bệnh gây lên hậu phản ứng viêm; viêm q trình bệnh lý phức tạp bao gồm nhiều tượng: tổn thương tổ chức, rối loạn chuyển hóa, rối loạn tuần hoàn, bạch cầu đến ổ viêm thực bào, tế bào tăng sinh 2 Quá trình viêm thường kèm theo triệu chứng sưng, nóng, đỏ đau, mạch máu giãn nở, đưa nhiều máu đến nơi tổn thương Các bạch cầu theo mạch máu xâm nhập vào mô, tiết chất prostaglandin, cytokine nhằm tiêu diệt trung hòa tác nhân gây tổn thương Khi viêm khơng lành trở thành viêm mạn tính Có nhiều yếu tố tham gia q trình phát sinh, phát triển kết thúc ổ viêm Sau yếu tố gây viêm tác động, số tế bào bị tổn thương gây nên phản ứng toàn diện lôi kéo nhiều loại tế bào thể, nhiều hệ thống (hệ thống đông máu, hệ thống kinin, hệ thống bổ thể…) tham gia vào trình viêm Nguyên nhân gây viêm 2.1 Nguyên nhân •   Nguyên nhân nội sinh -   Sản phẩm chuyển hóa: ure máu tăng gây viêm màng phổi, màng tim; acid uric máu tăng gây viêm khớp bệnh Goutte -   Hoại tử tổ chức: tắc mạch, xuất huyết, gây viêm vô trùng, hoại tử chỏm xương đùi -   Phản ứng tự miễn: bệnh thấp khớp, viêm cầu thận… -   Viêm xung quanh tổ chức ung thư •   Nguyên nhân ngoại sinh -   Do vi sinh vật: vi khuẩn độc tố chúng, virus, số loại nấm, vi sinh vật đơn bào, kí sinh trùng trùng Đây nguyên nhân gây viêm thường gặp -   Các yếu tố hóa học: hóa chất (acid, base, muối kim loại nặng ), thuốc -   Các yếu tố học: chấn thương, áp lực, ma sát, dị vật -   Các yếu tố vật lý: nhiệt (nóng, lạnh), tia phóng xạ, xạ 2.2 Điều kiện thuận lợi - Phản ứng tính thể: phụ thuộc vào nhiều yếu tố ( thần kinh, nội tiết, miễn dịch, tuổi, giới tính, mơi trường sống) - Cường độ tác nhân gây viêm yếu tố quan trọng II  Bệnh sinh phản ứng viêm   Các giai đoạn Viêm phân loại thành hai loại: cấp tính mãn tính Viêm cấp tính trình ngắn, thường xuất vịng vài phút vài chấm dứt việc loại bỏ kích thích gây tổn hại Nó đặc trưng năm dấu hiệu: Đau, đỏ, sưng, nóng, tình trạng bất động (mất chức năng) Đỏ tăng nhiệt chỗ lưu lượng máu tăng làm tăng nhiệt độ thể, tượng gây tích tụ chất lỏng; đau giải phóng chất chất kích thích dây thần kinh Mất chức có nhiều lý Năm dấu hiệu xuất tình trạng viêm cấp tính xảy bề mặt thể, tình trạng viêm cấp tính quan nội tạng khơng có đủ năm dấu hiệu Đau xảy nơi dây thần kinh cảm giác tồn khu vực viêm, ví dụ viêm phổi cấp tính khơng gây đau đớn trừ viêm liên quan đến màng phổi đỉnh Viêm cấp tính đặc trưng giãn mạch, tăng tính thấm làm tăng lưu lượng máu, gây hoạt động mediator viêm Quá trình viêm thường chia thành hai giai đoạn chính: a)Giai đoạn tổn thương cấp tính •   Giai đoạn tổn thương: Yếu tố gây viêm làm tổn thương trực tiếp tế bào; sản phẩm rối loạn chuyển hóa ổ viêm làm tổn thương thứ phát tế bào 4 •   Giai đoạn tiết dịch rỉ viêm (exudation) nhằm khu trú ổ viêm loại trừ yếu tố gây viêm b) Giai đoạn lành vết thương viêm •   Giai đoạn tăng sinh (proliferation): bắt đầu sớm, rõ giai đoạn cuối để hàn gắn, sửa chữa, phục hồi vết thương Khi yếu tố gây viêm xâm nhập, thể phát động chế bảo vệ chỗ toàn thân, chế tái sinh hàn gắn Giai đoạn đầu, chế bảo vệ chiếm ưu thể; giai đoạn cuối, chế hàn gắn chiếm ưu Tuy nhiên, giai đoạn đầu sau yếu tố gây viêm tác động có biến đổi cục tồn thân, bật phản ứng số tế bào Tế bào hoạt hóa, thay đổi tổng hợp thối hóa nội bào, giải phóng nhiều hoạt chất có tác dụng sinh học như: cytokine, enzyme thủy phân…, dẫn đến thay đổi vận mạch, thay đổi hoạt động nhiều loại tế bào (đại thực bào, bạch cầu hạt trung tính, tế bào nội mơ) Dù cho ổ viêm xảy đâu có phản ứng toàn thân: đau đớn, mệt mỏi, sốt Tuy nhiên, biến đổi ổ viêm thường trội  Các phản ứng ổ viêm 2.1   Phản ứng tuần hoàn Rối loạn tuần hoàn thường xẩy sớm, sau yếu tố gây viêm xâm nhập Rối loạn vận mạch thành mạch tăng tính thấm hai biểu rối loạn tuần hoàn chỗ viêm 2.1.1  Các tượng •   Co mạch: Thần kinh co mạch bị kích thích, hưng phấn làm mạch co lại Quá trình chưa có biểu lâm sàng •   Xung huyết động mạch: biểu bên sưng, nóng, đỏ, đau, Tùy mức độ nguyên nhân gây viêm mà q trình dài hay ngắn 5 Lúc đầu, chế phản xạ, yếu tố gây viêm (vi sinh vật, độc tố…) tác động trực tiếp; sau chế thể dịch, sản phẩm tạo ổ viêm (các ion H+, K+, hoạt chất trung gian có hoạt tính giãn mạch , sản phẩm chuyển hóa, sản phẩm tế bào hoại tử) Xung huyết động mạch với tăng chuyển hóa làm nhiệt độ lượng ổ viêm tăng lên giúp bạch cầu di chuyển đến ổ viêm thực bào Các mao động mạch giãn với áp lực máu tăng làm cho máu đến ổ viêm nhiều, mang theo nhiều bạch cầu, yếu tố bảo vệ dịch thể( bao gồm kháng thể, bổ thể ) giúp cho bạch cầu xuyên qua thành mạch dễ dàng Thành mao động mạch giãn áp lực máu tăng làm cho nước số chất có kích thước phân tử lớn lịng mạch(protein) dễ vào gian bào, hình thành dịch rỉ viêm làm máu mao động mạch cô đặc dần, bạch cầu bám mạch tăng lên, cản trở tốc độ dịng máu •   Xung huyết tĩnh mạch ứ trệ tuần hoàn: mao tĩnh mạch giãn, dịng máu chảy chậm, máu bị đặc, hồng cầu di chuyển chậm bám vào nhau, nhiều bạch cầu bám mạch, tế bào nội mạc bị sưng phồng viêm, cục máu đơng hình thành rải rác lòng mạch, dịch gian bào tăng chèn ép làm lòng mạch bé lại Hậu quả: ổ viêm thiếu oxy, rối loạn dinh dưỡng, tổn thương tổ chức Biểu lâm sàng: ổ viêm bớt nóng, từ màu đỏ tươi thời kỳ xung huyết động mạch chuyển sang màu tím thẫm, đau âm ỉ 2.1.2  Hậu phản ứng tuần hồn a   Tăng tính thấm thành mạch - Khái niệm: Bình thường, thành mạch cho nước chất điện giải qua mà không cho chất có trọng lượng phân tử lớn (protein, tế bào…) qua Khi bị viêm, thành mạch bị giãn, tăng tính thấm làm cho khơng protein mà tế bào (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu) từ lịng mạch ngồi, hình thành dịch rỉ viêm - Hiện tượng: có di chuyển vật chất hòa tan tế bào từ lòng mạch khoảng gian bào nhiều ổ viêm - Bản chất: lỗ lọc mao mạch ổ viêm bị giãn rộng, cho phép nhiều tiểu phần có kích thước lớn qua lại dễ dàng thành mạch - Cơ chế: tổn thương màng đáy tế bào nội mô enzyme thủy phân tác động, chất trung gian hóa học NO, histamine làm co tế bào nội mô dẫn tới làm rộng khe tế bào nội mô mở rộng lòng mạch máu vùng bị viêm - Hậu q trình tăng tính thấm thành mạch làm cho bạch cầu dễ dàng xuyên mạch khoảng gian bào tới ổ viêm tiếp cận vởi đối tượng cần loại trừ để thực bào yếu tố gây viêm b   Hình thành dịch rỉ viêm - Cơ chế: Xung huyết ứ máu mao mạch vùng viêm làm tăng áp lực thủy tĩnh, đẩy nước gian bào Thành mạch tăng tính thấm, protein các tế bào từ lịng mạch gian bào làm áp lực keo lòng mạch giảm, áp lực thẩm thấu gian bào tăng nên kéo nước vào khu vực gian bào, hình thành dịch rỉ viêm - Thành phần: Tùy theo mức độ tổn thương thành mạch mà dịch rỉ viêm có thành phần có trọng lượng phân tử từ bé đến lớn như: albumin, globulin, fibrinogen, tế bào (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu) Ngoài ra, dịch rỉ viêm cịn có sản phẩm tế bào chết, hoại tử yếu tố gây viêm Các thành phần dịch rỉ viêm có tác dụng khác Có loại làm cho ổ viêm lan rộng (các yếu tố tiêu hủy), có loại khu trú ổ viêm (fibrin) Trong viêm cấp, ổ viêm, bạch cầu trung tính tập trung đơng chuyển hóa ổ viêm dần chuyển sang yếm khí, pH giảm nên bạch cầu trung tính bị chết, bạch cầu đơn nhân to (monocyte) lymphocyte đến thay - Phân loại:Căn vào thành phần, tính chất dịch rỉ viêm chia thành nhiều loại: •   Dịch tơ huyết: có nhiều fibrin, kháng thể, bổ thể; có dịch viêm cấp •   Dịch huyết: có protein; có dịch viêm bỏng, viêm mũi •   Dịch viêm long: chứa nhiều tế bào bong từ niêm mạc chất nhầy niêm mạc; có viêm niêm mạc •   Dịch viêm xuất huyết: có nhiều hồng cầu; gặp viêm tiến triển nhanh làm vỡ số mạch máu •   Dịch viêm mủ: có nhiều bạch cầu thối hóa; gặp viêm mạn, viêm cầu khuẩn - Tác dụng: Dịch viêm có tác dụng làm loãng chất độc ổ viêm, trung hòa, làm yếu tiêu diệt yếu tố gây viêm nhờ yếu tố hóa học, thành phần bổ thể, kháng thể ( tình viêm đặc hiệu) thực bào Các thực bào làm nhiệm vụ dọn ổ viêm, chuẩn bị cho tế bào tăng sinh phát triển để hàn gắn vết thương Dịch rỉ viêm có nhiều fibrin tạo nên hàng rào khu trú ổ viêm, không cho viêm lan rộng Tuy nhiên, dịch viêm nhiều chèn ép, gây đau 2.2   Phản ứng tế bào a)   Khái niệm: tham gia đáp ứng tế bào miễn dịch liên quan vào trình viêm với thay đổi hình thái, tăng lên số lượng chức 8 b) Các loại tế bào tham gia: bạch cầu (N,M,E,B,L), tế bào nội mô, tiểu cầu, dưỡng bào, tế bào sợi, tổ chức bào, tế bào thần kinh, mạch máu, tế bào biểu mô, tế bào biểu bì Phân loại: chia loại - Các tế bào trực tiếp tiêu diệt nhân tố gây viêm: tiểu thực bào, đại thực bào,tế bào diệt tự nhiên, bạch cầu toan - Các tế bào hỗ trợ: tuỳ theo loại hình viêm, giai đoạn phản ứng viêm mà loại tế bào tham gia chủ yếu ( mast, tiểu cầu, nội mô,….) - Các tế bào tham gia trình hàn gắn vết thương: xơ non, thần kinh, biểu bì, sợi Một số loại tế bào thường gặp viêm Tế bào mast: Tế bào mast có nguồn từ tế bào nguyên tủy xương phân bố khắp mô liên kết Tế bào mast có mặt hầu hết mơ đặc trưng xung quanh mạch máu dây thần kinh, đặc biệt gần ranh giới da, niêm mạc phổi đường tiêu hóa, miệng, kết mạc mũi Ở da, chúng tập trung quanh dây thần kinh ngoại biên, mạch máu mạch bạch huyết Tế bào mast tế bào chủ chốt trình viêm Tế bào mast chứa nhiều hạt giàu histamine, serotonin heparin Histamin gây giãn mạch, tăng tính thấm thành mạch làm dịch vào gian bào Histamin cịn có tác dụng co trơn, tăng tiết dịch Serotonin nhiều tế bào mô, chủ yếu tế bào niêm mạc ruột; có tác dụng histamine gây đau Khi hoạt hóa tác nhân kích thích, tế bào mast giải phóng chất trung gian hóa học viêm Những chất trung gian khởi động loạt cytokine bạch cầu gây phản ứng khác da tồn thân Nó xem tế bào “cảnh giới” báo động cho loạt phản ứng trình viêm Tế bào đơn nhân thực bào: Tế bào đơn nhân thực bào có mặt mao mạch vùng bị viêm, đại thực bào chỗ (mô bào), mô liên kết Chúng tế bào thu hút đến hoạt hóa sản phẩm thối hóa mơ màng vi khuẩn, yếu tố bổ thể bị hoạt hóa, phức hợp kháng nguyênkháng thể, mảnh sợi collagen Tế bào đơn nhân phân chia, xâm nhập vào mô bị viêm biệt hóa thành đại thực bào tiết yếu tố viêm như: TNFa, IL1, IL6 có khả hoạt hóa khuyếch đại xa, gây phản ứng toàn thân, enzyme tiêu protein (gelatinase, collagenase…), hay tiêu glucid, lysosom phá hủy acid muramic, thành phần glycan đặc biệt vỏ vi khuẩn Chúng tiết oxyd nitric (NO) với chức tín hiệu tế bào nội mơ trơn mạch NO nhân tố gây giãn trơn Nó tác động lên tiểu cầu, bạch cầu đa nhân trung tính, hồng cầu NO kích thích enzyme guanylat cyclase nguyên sinh chất để hình thành tín hiệu thứ hai GMPc, hoạt hóa protein kinase G; đến lượt lại kích thích ADP ribosylase làm thay đổi cách kết hợp phân tử actin cấu trúc mạng tế bào bị thay đổi, gây nên thay đổi hình thái tế bào Các đại thực bào có đặc tính thực bào tiết gốc tự có oxy Đại thực bào giữ 10 vai trị việc nhận biết kháng nguyên lạ, xử lý trình diện chúng với tế bào lympho Chúng hịa màng với thành tế bào khổng lồ u hạt viêm Bạch cầu đa nhân trung tính: Các tế bào có chức gần giống với đại thực bào khơng có chức trình diện kháng ngun với tế bào miễn dịch thuộc hệ thống thống đáp ứng miễn dịch thích ứng lympho bào Các tế bào sau thực nhiệm vụ thực bào bị chết già trở thành tế bào mủ Vai trị chúng thực bào thành phần cặn bã tế bào tác nhân gây bệnh chủ yếu vi khuẩn ký sinh ngoại bào thành phần cặ bã tế bào bị tổn thương tiêu hủy cần phải loại trừ - Phản ứng thực bào (N-tiểu thực bào, M- đại thực bào) quan trọng viêm cấp khơng đặc hiệu Các bước sau: •   Hoá hướng động bạch cầu: di chuyển tập trung khu vực viêm nhờ chất hấp dẫn (chemotactic factors) •   Hiện tượng bám rìa xuyên mạch bạch cầu có vai trị hỗ trợ tế bào nội mô bộc lộ receptor cho bạch cầu bám dính, tăng lên đáp ứng viêm •   Hiện tượng thực bào: Bám dính, hồ màng, nuốt, giết, tiêu hố vật thực bào (cơ chế phụ thuộc xy không phụ thuộc ô xy ) enzym có lysosom protease hydrolase Sự thực bào tạo thuận hoạt hoá bổ thể theo đường cạnh, hay có tham gia kháng thể viêm đặc hiệu 2.3 Các hoạt chất trung gian viêm Nguồn gốc từ tổn thương tổ chức tiên phát thứ phát Bản chất dẫn xuất trung gian chuyển hố chất, có hoạt tính sinh học cao, gồm: •   Các amin hoạt mạch: đáng ý histamin serotonin Histamin có nhiều phổi, da, hệ thần kinh Trong hạt tế bào mast bạch cầu kiềm, 11 histamin dạng liên kết với heparin Histamin có tác dụng gây giãn mạch, tăng tính thấm thành mạch làm dịch vào gian bào gây co trịn tế bào nội mạc Histamin cịn có tác dụng co trơn, tăng tiết dịch (tăng tiết HCl dày) Serotonin có nhiều tế bào mô, chủ yếu tế bào niêm mạc ruột, có tác dụng histamine gây đau •   Dẫn xuất acid béo arachidonic: Prostaglandin Căn vào cấu trúc, người ta chia Prostaglandin nhiều loại Prostaglandin có nhiều túi tinh, dày, thận; có tác dụng đa dạng phức tạp Tác dụng chủ yếu prostaglandin gây giãn mạch, tăng tính thấm thành mạch, gây đau sốt, thu hút bạch cầu, co thắt trơn phế quản Prostaglandin cịn gây thối hóa hồng thể, làm sảy thai, đẻ non •   Các men lysosom gây huỷ hoại tổ chức (hyaluronidase, collagenase, elastase Protease, hydrolase…):   Lysosom chứa enzyme thủy phân phân tử protein, polysaccarid, tinh bột, lipid Khi lysosom vỡ ra, giải phóng chất có tác dụng giãn mạch: enzyme collagenasse (tiêu hủy collagen vách mạch làm thành mạch lỏng lẻo, tăng tính thấm), prostaglandin (khử hạt tế bào mast, hoạt hóa hệ thống kinin huyết tương) •   Các cytokines: chất tế bào sau hoạt hóa tiết ra, có nhiều hoạt tính sinh học khác Đối với viêm cytokine có tác dụng: thu hút bạch cầu đến ổ viêm, tăng sinh hoạt hóa số loại tế bào, gây sốt, giúp bạch cầu bám dính thực bào, tăng tính thấm thành mạch Các cytokines nghiên cứu nhiều viêm interleukin (IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6), yếu tố hoại u (TNF: tumor necrosis factor), interferon (IFN), leucotriens (LTC4), yếu tố kích thích tạo cụm bạch cầu hạt bạch cầu đơn nhân 12 •   Các kinin huyết tương: số enzyme callicrenin tác dụng lên kininogen, tách protein có tác dụng giãn mạch, tăng tính thấm gây đau có tên gọi kinin bradykinin Callicrenin hoạt hóa yếu tố Hageman (yếu tố XII) Khi có tổn thương, yếu tố hameman kích hoạt •   Bổ thể: hệ thống protein enzyme Kết q trình hoạt hóa tạo phức hợp công màng tế bào mang kháng nguyên làm tan tế bào Trong trình hoạt hóa, số thành phần tách giải phóng C3a, C5a có tác dụng gây tăng tính thấm thành mạch, tăng tiết dịch, thu hút bạch cầu ;một số khác c3b, c5b thành phần có tác dụng tăng kết dính với bạch cầu làm hoạt hố thực bào tế bào thực bào có receptor dành cho thành phần 2.4 Hậu phản ứng tuần hoàn tế bào Rối loạn chuyển hoá - Rối loạn chuyển hoá lượng - Thay đổi chuyển hoá G,L,P: tăng lên chỗ chủ yếu yếm khí Tổn thương tổ chức chỗ, gây rối loạn chức quan bị viêm tuỳ mức độ Thay đổi hệ thống: tốc độ máu lắng tăng, tăng protein phase cấp(CRP, bổ thể), thiếu máu, tăng số lượng bạch cầu máu ngoại vi tủy xương bị kích thích, mệt, sốt, gầy tuỳ theo mức độ nguyên nhân viêm III Ý NGHĨA CỦA PHẢN ỨNG VIÊM Viêm không coi trình bệnh lý mà phải coi phản ứng bảo vệ thể Vì a) Mặt tích cực - Trung hồ, làm yếu diệt nhân tố gây viêm - Bao vây, ngăn chặn lan tràn nhân tố gây viêm - Ăn vật lạ, vi sinh vật gây bệnh tế bào chết nhờ thực bào 13 - Phân huỷ tiêu tế bào chết thải trừ theo đường mạch máu - Sinh tổ chức mới, hàn gắn,sửa chữa b)Mặt tiêu cực: gây tổn thương mô, quan bị viêm, gây rối loạn chức quan tùy theo mức độ tổn thương ... xung quanh tổ chức ung thư •   Nguyên nhân ngoại sinh -   Do vi sinh vật: vi khuẩn độc tố chúng, virus, số loại nấm, vi sinh vật đơn bào, kí sinh trùng trùng Đây ngun nhân gây viêm thường gặp... đoạn tăng sinh (proliferation): bắt đầu sớm, rõ giai đoạn cuối để hàn gắn, sửa chữa, phục hồi vết thương Khi yếu tố gây viêm xâm nhập, thể phát động chế bảo vệ chỗ toàn thân, chế tái sinh hàn... cytokines: chất tế bào sau hoạt hóa tiết ra, có nhiều hoạt tính sinh học khác Đối với viêm cytokine có tác dụng: thu hút bạch cầu đến ổ viêm, tăng sinh hoạt hóa số loại tế bào, gây sốt, giúp bạch cầu bám