Sinh lý bệnh phản ứng viêm

Đó là quá trình bảo vệ của cơ thể chống lại yếu tố sinh bệnh, loại bỏ các kích thích gây tổn hại và để bắt đầu quá trình hàn gắn thương tổn do tác nhân gây bệnh gây lên và cả do hậu quả

SINH LÝ BỆNH PHẢN ỨNG VIÊM

A  Mục tiêu

Mục tiêu 1: Trình bày được định nghĩa phản ứng viêm, các nguyên nhân gây viêm Mục tiêu 2: Giải thích cơ chế các giai đoạn của phản ứng viêm

Mục tiêu 3: Trình bày khái niệm và giải thích cơ chế của phản ứng tuần hoàn trong viêm

Mục tiêu 4: Trình bày khái niệm và giải thích cơ chế của phản ứng tế bào trong viêm

Mục tiêu 5: Phân tích hậu quả của phản ứng tuần hoàn và phản ứng tế bào trong viêm

Mục tiêu 6: Nêu ý nghĩa của phản ứng viêm và ứng dụng kiến thức về phản ứng viêm trong thực tiễn

B  Nội dung

I   Khái niệm và các nguyên nhân gây viêm

1   Khái niệm về viêm

Viêm (inflammation) là một đáp ứng bảo vệ cơ thể của hệ miễn dịch trước sự tấn công của một tác nhân bên ngoài (vi sinh vật, tác nhân hóa, lý) hoặc của tác nhân bên trong (hoại tử do thiếu máu cục bộ, bệnh tự miễn) Đó là quá trình bảo vệ của

cơ thể chống lại yếu tố sinh bệnh, loại bỏ các kích thích gây tổn hại và để bắt đầu quá trình hàn gắn thương tổn do tác nhân gây bệnh gây lên và cả do hậu quả của chính phản ứng viêm; viêm là một quá trình bệnh lý phức tạp bao gồm nhiều hiện tượng: tổn thương tổ chức, rối loạn chuyển hóa, rối loạn tuần hoàn, bạch cầu đến ổ viêm và thực bào, tế bào tăng sinh

Quá trình viêm thường kèm theo các triệu chứng sưng, nóng, đỏ và đau, do các mạch máu giãn nở, đưa nhiều máu đến nơi tổn thương Các bạch cầu cũng theo mạch máu xâm nhập vào mô, tiết các chất prostaglandin, cytokine nhằm tiêu diệt hoặc trung hòa các tác nhân gây tổn thương Khi viêm không lành sẽ có thể trở thành viêm mạn tính

Có nhiều yếu tố tham gia trong quá trình phát sinh, phát triển và kết thúc ổ viêm Sau khi yếu tố gây viêm tác động, một số tế bào bị tổn thương gây nên một phản ứng toàn diện lôi kéo nhiều loại tế bào của cơ thể, nhiều hệ thống (hệ thống đông máu, hệ thống kinin, hệ thống bổ thể…) tham gia vào quá trình viêm

2 Nguyên nhân gây viêm

2.1 Nguyên nhân

•   Nguyên nhân nội sinh

-   Sản phẩm chuyển hóa: như ure máu tăng gây viêm màng phổi, màng tim; acid uric máu tăng gây viêm khớp trong bệnh Goutte

-   Hoại tử tổ chức: tắc mạch, xuất huyết, gây viêm vô trùng, như hoại tử chỏm xương đùi

-   Phản ứng tự miễn: như bệnh thấp khớp, viêm cầu thận…

-   Viêm xung quanh tổ chức ung thư

•   Nguyên nhân ngoại sinh

-   Do vi sinh vật: vi khuẩn và các độc tố của chúng, virus, một số loại nấm, các

vi sinh vật đơn bào, kí sinh trùng và côn trùng Đây là nguyên nhân gây viêm thường gặp nhất

-   Các yếu tố hóa học: do hóa chất (acid, base, các muối của kim loại nặng ),

do thuốc

-   Các yếu tố cơ học: chấn thương, áp lực, ma sát, dị vật

-   Các yếu tố vật lý: nhiệt (nóng, lạnh), tia phóng xạ, bức xạ

2.2 Điều kiện thuận lợi

- Phản ứng tính của cơ thể: phụ thuộc vào nhiều yếu tố ( thần kinh, nội tiết, miễn dịch, tuổi, giới tính, môi trường sống)

- Cường độ của tác nhân gây viêm là yếu tố quan trọng

II  Bệnh sinh của phản ứng viêm

1   Các giai đoạn

Viêm có thể được phân loại thành hai loại: cấp tính hoặc mãn tính Viêm cấp tính là một quá trình ngắn, thường xuất hiện trong vòng một vài phút hoặc vài giờ

và chấm dứt khi việc loại bỏ các kích thích gây tổn hại Nó được đặc trưng bởi năm dấu hiệu: Đau, đỏ, sưng, nóng, tình trạng bất động (mất chức năng) Đỏ và tăng nhiệt tại chỗ là do lưu lượng máu tăng làm tăng nhiệt độ cơ thể, hiện tượng gây ra bởi sự tích tụ của chất lỏng; đau là do sự giải phóng các chất chất kích thích dây thần kinh Mất chức năng có nhiều lý do Năm dấu hiệu xuất hiện khi tình trạng viêm cấp tính xảy ra trên bề mặt của cơ thể, trong khi tình trạng viêm cấp tính của cơ quan nội tạng không có đủ năm dấu hiệu này Đau chỉ xảy ra nơi các dây thần kinh cảm giác tồn tại trong khu vực viêm, ví dụ như viêm phổi cấp tính không gây đau đớn trừ khi viêm liên quan đến màng phổi đỉnh

Viêm cấp tính được đặc trưng bởi sự giãn mạch, tăng tính thấm và làm tăng lưu lượng máu, gây ra bởi sự hoạt động của các mediator viêm

Quá trình viêm thường được 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 các tế bào;

hoặc các sản phẩm do rối loạn chuyển hóa tại các ổ viêm làm tổn thương thứ phát các tế bào

•   Giai đoạn tiết dịch rỉ viêm (exudation) nhằm khu trú ổ viêm và loại trừ các

yếu tố gây viêm

b) Giai đoạn lành vết thương của viêm

•   Giai đoạn tăng sinh (proliferation): có thể bắt đầu sớm, nhưng rõ nhất là ở

giai đoạn cuối để hàn gắn, sửa chữa, phục hồi các vết thương

Khi yếu tố gây viêm xâm nhập, cơ thể phát động các cơ chế bảo vệ tại chỗ và toàn thân, các cơ chế tái sinh và hàn gắn Giai đoạn đầu, cơ chế bảo vệ chiếm ưu thể; giai đoạn cuối, cơ chế hàn gắn chiếm ưu thế Tuy nhiên, ở ngay giai đoạn đầu sau khi yếu tố gây viêm tác động đã có những biến đổi cục bộ và toàn thân, nổi bật là phản ứng của một số tế bào Tế bào được hoạt hóa, thay đổi tổng hợp và thoái hóa nội bào, giải phóng nhiều hoạt chất có tác dụng sinh học như: các cytokine, các enzyme thủy phân…, dẫn đến các thay đổi về vận mạch, thay đổi hoạt động của nhiều loại tế bào (đại thực bào, bạch cầu hạt trung tính, tế bào nội mô) Dù cho ổ viêm xảy ra ở đâu cũng có các phản ứng toàn thân: đau đớn, mệt mỏi, sốt Tuy nhiên, các biến đổi tại ổ viêm thường nổi trội hơn

2  Các phản ứng chính tại ổ viêm

2.1   Phản ứng tuần hoàn

Rối loạn tuần hoàn thường xẩy ra rất sớm, ngay sau khi yếu tố gây viêm xâm nhập Rối loạn vận mạch và thành mạch tăng tính thấm là hai biểu hiện chính của rối loạn tuần hoàn tại chỗ viêm

2.1.1  Các hiện tượng

•   Co mạch: Thần kinh co mạch bị kích thích, hưng phấn làm các mạch co lại

Quá trình này chưa có biểu hiện lâm sàng

•   Xung huyết động mạch: biểu hiện bên ngoài là sưng, nóng, đỏ, đau, Tùy

mức độ và nguyên nhân gây viêm mà quá trình này có thể dài hay ngắn

Lúc đầu, do cơ chế phản xạ, các yếu tố gây viêm (vi sinh vật, độc tố…) tác động trực tiếp; sau đó là cơ chế thể dịch, các sản phẩm được tạo ra tại ổ viêm (các ion H+, K+, các hoạt chất trung gian có hoạt tính giãn mạch , các sản phẩm chuyển hóa, sản phẩm của các tế bào hoại tử)

Xung huyết động mạch cùng với tăng chuyển hóa làm nhiệt độ và năng lượng tại ổ viêm tăng lên giúp bạch cầu di chuyển đến ổ viêm và thực bào Các mao động mạch giãn cùng với áp lực máu tăng làm cho máu đến ổ viêm nhiều, mang theo nhiều bạch cầu, các yếu tố bảo vệ dịch thể( bao gồm cả kháng thể, bổ thể ) và giúp cho bạch cầu xuyên qua thành mạch dễ dàng Thành mao động mạch giãn và áp lực máu tăng làm cho nước và một số chất

có kích thước phân tử lớn trong lòng mạch(protein) dễ thoát vào gian bào, hình thành dịch rỉ viêm và làm máu trong các mao động mạch cô đặc dần, bạch cầu bám mạch tăng lên, cản trở tốc độ dòng máu

•   Xung huyết tĩnh mạch và ứ trệ tuần hoàn: các mao tĩnh mạch giãn, dòng

máu chảy chậm, máu bị cô đặc, hồng cầu di chuyển chậm và bám vào nhau, nhiều bạch cầu bám mạch, các tế bào nội mạc bị sưng phồng do viêm, các cục máu đông hình thành rải rác trong 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 hiện lâm sàng: ổ viêm bớt nóng, từ màu đỏ tươi của thời

kỳ xung huyết động mạch chuyển sang màu tím thẫm, đau âm ỉ

2.1.2  Hậu quả của phản ứng tuần hoàn

a   Tăng tính thấm thành mạch

- Khái niệm: Bình thường, thành mạch chỉ cho nước và các chất điện giải qua mà không cho các chất có trọng lượng phân tử lớn (protein, các tế bào…) đi qua Khi bị viêm, thành mạch bị giãn, tăng tính thấm làm cho không những protein mà các tế

bào (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu) từ lòng mạch thoát ra ngoài, hình thành dịch rỉ viêm

- Hiện tượng: có sự di chuyển vật chất hòa tan và tế bào từ trong lòng mạch ra khoảng gian bào nhiều hơn tại ổ viêm

- Bản chất: các lỗ lọc ở mao mạch ổ viêm bị giãn rộng, cho phép nhiều tiểu phần

có kích thước lớn hơn có thể qua lại dễ dàng giữa trong và ngoài thành mạch

- Cơ chế: tổn thương màng đáy và các tế bào nội mô do các enzyme thủy phân tác động, các chất trung gian hóa học như NO, histamine làm co tế bào nội mô dẫn tới làm rộng khe giữa các tế bào nội mô và mở rộng lòng mạch máu vùng bị viêm

- Hậu quả của quá trình tăng tính thấm thành mạch là làm cho bạch cầu dễ dàng xuyên mạch ra khoảng gian bào tới ổ viêm tiếp cận vởi đối tượng cần loại trừ để thực bào các yếu tố gây viêm

b   Hình thành dịch rỉ viêm

- Cơ chế: Xung huyết và ứ máu trong các mao mạch ở vùng viêm làm tăng áp lực thủy tĩnh, đẩy nước ra gian bào Thành mạch tăng tính thấm, protein và các các

tế bào từ lòng mạch thoát ra gian bào làm áp lực keo trong lòng mạch giảm, áp lực thẩm thấu ở gian bào tăng nên kéo nước vào khu vực gian bào, hình thành dịch rỉ viêm

- Thành phần: Tùy theo mức độ tổn thương của thành mạch mà dịch rỉ viêm

có các thành phần có trọng lượng phân tử từ bé đến lớn như: albumin, globulin, fibrinogen, các tế bào (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu) Ngoài ra, trong dịch rỉ viêm còn có các sản phẩm của các tế bào chết, hoại tử và cả các yếu tố gây viêm Các thành phần dịch rỉ viêm có các tác dụng khác nhau Có loại làm cho ổ viêm lan rộng (các yếu tố tiêu hủy), có loại khu trú ổ viêm (fibrin) Trong viêm cấp, tại ổ viêm, bạch cầu trung tính tập trung rất đông nhưng chuyển hóa của ổ viêm dần chuyển

sang yếm khí, pH giảm nên bạch cầu trung tính bị chết, các bạch cầu đơn nhân to (monocyte) và lymphocyte đến thay thế

- Phân loại:Căn cứ vào thành phần, tính chất của dịch rỉ viêm được chia thành nhiều loại:

•   Dịch tơ huyết: có nhiều fibrin, kháng thể, bổ thể; có trong dịch viêm cấp

•   Dịch thanh huyết: có ít protein; có trong dịch viêm bỏng, viêm mũi

•   Dịch viêm long: chứa nhiều tế bào bong ra từ niêm mạc và chất nhầy niêm

mạc; có trong viêm niêm mạc

•   Dịch viêm xuất huyết: có nhiều hồng cầu; gặp trong viêm tiến triển nhanh

làm vỡ một số mạch máu

•   Dịch viêm mủ: có nhiều bạch cầu thoái hóa; gặp trong viêm mạn, viêm do

cầu khuẩn

- Tác dụng: Dịch viêm có tác dụng làm loãng các chất độc tại ổ viêm, trung hòa, làm yếu hoặc tiêu diệt các yếu tố gây viêm nhờ các yếu tố hóa học, thành phần của bổ thể, kháng thể ( trong các tình huống viêm đặc hiệu) và các thực bào Các thực bào còn làm nhiệm vụ dọn sạch ổ viêm, chuẩn bị cho các 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 thì chèn ép, gây đau

2.2   Phản ứng tế bào

a)   Khái niệm: là sự tham gia đáp ứng của các tế bào miễn dịch và liên quan

vào quá trình viêm với sự thay đổi hình thái, tăng lên về số lượng và chức năng

b) Các loại tế bào tham gia: các 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 3 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 ái toan

- Các tế bào hỗ trợ: tuỳ theo loại hình viêm, giai đoạn của phản ứng viêm mà loại tế bào nào tham gia chủ yếu ( mast, tiểu cầu, nội mô,….)

- Các tế bào tham gia quá trình hàn gắn vết thương: xơ non, thần kinh, biểu bì, sợi Một số loại tế bào thường gặp trong viêm

Tế bào mast:

Tế bào mast có nguồn từ tế bào nguyên bản ở tủy xương và phân bố khắp mô liên kết Tế bào mast có mặt trong hầu hết các mô đặc trưng xung quanh mạch máu và dây thần kinh, và đặc biệt ở gần ranh giới như da, niêm mạc của phổi và đường tiêu hóa, cũng như trong miệng, kết mạc và mũi Ở da, chúng tập trung quanh các dây

thần kinh ngoại biên, các mạch máu và mạch bạch huyết Tế bào mast là tế bào chủ chốt đầu tiên của quá trình viêm Tế bào mast chứa nhiều hạt giàu histamine, serotonin và heparin Histamin gây giãn mạch, tăng tính thấm thành mạch làm thoát dịch vào gian bào Histamin còn có tác dụng co cơ trơn, tăng tiết dịch Serotonin ở nhiều tế bào các mô, nhưng chủ yếu tế bào niêm mạc ruột; cũng có tác dụng như histamine và gây đau Khi được hoạt hóa bởi các tác nhân kích thích, tế bào mast sẽ giải phóng các chất trung gian hóa học viêm Những chất trung gian này sẽ khởi động một loạt cytokine bạch cầu gây ra phản ứng khác nhau tại da và toàn thân Nó được xem như là tế bào “cảnh giới” báo động cho một loạt các phản ứng tiếp theo

của quá trình viêm

Tế bào đơn nhân thực bào: Tế bào đơn nhân thực bào có mặt trong mao mạch ở

vùng bị viêm, đại thực bào tại chỗ (mô bào), nhất là mô liên kết Chúng là những tế bào đầu tiên được thu hút đến và được hoạt hóa bởi các sản phẩm thoái hóa của mô

và màng vi khuẩn, bởi các yếu tố bổ thể đã bị hoạt hóa, bởi phức hợp kháng nguyên- kháng thể, bởi các mảnh sợi collagen Tế bào đơn nhân phân chia, xâm nhập vào mô

bị viêm rồi biệt hóa thành đại thực bào tiết ra những yếu tố viêm như: TNFa, IL1, IL6 có khả năng hoạt hóa và khuyếch đại ra xa, gây phản ứng toàn thân, cũng như các enzyme tiêu protein (gelatinase, collagenase…), hay tiêu glucid, lysosom phá hủy acid muramic, các thành phần glycan đặc biệt của vỏ vi khuẩn Chúng cũng tiết

ra oxyd nitric (NO) với chức năng là tín hiệu giữa tế bào nội mô và cơ trơn của mạch

NO là một nhân tố gây giãn cơ trơn Nó cũng tác động lên tiểu cầu, bạch cầu đa nhân trung tính, hồng cầu NO kích thích các enzyme guanylat cyclase ở nguyên sinh chất

để hình thành tín hiệu thứ hai GMPc, hoạt hóa protein kinase G; đến lượt nó lại kích thích ADP ribosylase làm thay đổi cách kết hợp các phân tử actin do đó cấu trúc của

mạng cơ tế bào bị thay đổi, gây nên những thay đổi hình thái của tế bào Các đại

thực bào có đặc tính thực bào và tiết ra những gốc tự do có oxy Đại thực bào giữ

một vai trò chính trong việc nhận biết các kháng nguyên lạ, xử lý và trình diện chúng với các tế bào lympho Chúng có thể hòa màng với nhau thành tế bào khổng lồ trong

u hạt viêm

Bạch cầu đa nhân trung tính: Các tế bào này có chức năng gần giống với đại thực

bào nhưng không có chức năng trình diện kháng nguyên với tế bào miễn dịch thuộc

hệ thống thống đáp ứng miễn dịch thích ứng là các lympho bào Các tế bào này sau khi thực hiện nhiệm vụ thực bào hoặc sẽ bị chết hoặc già đi và trở thành tế bào mủ Vai trò chính của chúng là thực bào các thành phần cặn bã của tế bào và các tác nhân gây bệnh chủ yếu là vi khuẩn ký sinh ngoại bào và cả các thành phần cặ bã của các

tế bào đã bị tổn thương tiêu hủy cần phải được loại trừ

- Phản ứng của các thực bào (N-tiểu thực bào, M- đại thực bào) là cơ bản và quan trọng nhất trong viêm cấp không đặc hiệu Các bước như sau:

•   Hoá hướng động bạch cầu: di chuyển tập trung về khu vực viêm nhờ các chất hấp dẫn (chemotactic factors)

•   Hiện tượng bám rìa và xuyên mạch của bạch cầu có vai trò hỗ trợ bởi các tế bào nội mô bộc lộ các receptor cho bạch cầu bám dính, tăng lên trong đáp ứng viêm

•   Hiện tượng thực bào: Bám dính, hoà màng, nuốt, giết, tiêu hoá vật thực bào (cơ chế phụ thuộc ô xy và không phụ thuộc ô xy ) do các enzym có trong lysosom là protease và hydrolase Sự thực bào được tạo thuận bởi hoạt hoá bổ thể theo con đường cạnh, hay có tham gia bởi kháng thể đối với viêm đặc hiệu

2.3 Các hoạt chất trung gian của viêm

Nguồn gốc từ tổn thương tổ chức tiên phát và thứ phát Bản chất là dẫn xuất trung gian của chuyển hoá chất, có hoạt tính sinh học cao, gồm:

•   Các amin hoạt mạch: đáng chú ý là histamin và serotonin Histamin có nhiều

ở phổi, da, hệ thần kinh Trong các hạt của tế bào mast và bạch cầu ái kiềm,