พยาธิวิทยาทั่วไป
เรื่อง
เรียบเรียงโดย รศ.นพ.สรรเพชญ เบญจวงศ์กุลชัย
คำนำ (Introduction)
คำจำกัดความ
ความเป็นมา
พยาธิกำเนิด
ชนิดของการอักเสบ
1. การอักเสบชนิดเฉียบพลัน (acute inflammation)
2. การอักเสบชนิดเรื้อรัง (chronic inflammation)
การอักเสบชนิดเฉียบพลัน (acute inflammation)
การอักเสบชนิดเรื้อรัง (chronic inflammation)
สาเหตุชักนำให้เกิดการอักเสบ
จัดแบ่งที่มาของสาเหตุได้กว้างๆดังนี้
1. สิ่งมีชีวิต ได้แก่ จุลชีพที่ก่อโรคทั้งหลาย
1.1 บักเตรี (Bacteria)
1.2 ไวรัส (Virus)
1.3 ริกเกตเซีย (Rickettsiae)
1.4 เชื้อรา (Fungus)
1.5 ปาราสิต (Parasite)
2. สิ่งไม่มีชีวิต
2.1 การตายของเซลล์ และ เนื้อเยื่อ จากการขาดเลือดหล่อเลี้ยง (Infarction) หรือ ถูกทำลาย จากขบวนการทางฟิกสิกซ์ ทางเคมี และ ภูมิคุ้มกัน
2.2 ทางฟิกสิกซ์ ได้แก่ การบาดเจ็บจากแรงกระทบ ความร้อน ความเย็นจัด กระแสไฟฟ้าแรงสูง รังสี และแสงอัลตราไวโอเลต
2.3 ทางเคมี ได้แก่
2.3.1 สารเคมีที่สร้างจากเซลล์ เช่น สารเคมีที่สร้างจากจุลชีพก่อโรค และเซลล์อักเสบทั้งหลาย ตลอดจนน้ำย่อยที่สร้างจากต่อมต่างๆในร่างกาย เช่น จากกระเพาะอาหาร ตับอ่อน ถุงน้ำดี
2.3.2 สารเคมี ที่ไม่ได้สร้างจากเซลล์ ได้แก่ สารเคมีที่กัดกร่อนทั้งหลาย เช่น กรด ด่าง และ สารออกซิไดซ์ทั้งหลาย
2.4 สิ่งแปลกปลอมต่างๆ ที่เข้ามาอยู่ผิดที่ ในร่างกาย เช่น เศษผงต่างๆ ที่ปลิวมาติดบน เยื่อหุ้มตา หรือ ทางเดินหายใจ กระสุนปืน หรือ เศษแก้ว และสิ่งสกปรก ที่ติดเข้ามาใน เนื้อเยื่อต่างๆ เมื่อเกิด การบาดเจ็บ ตลอดจน สิ่งขับถ่าย ในร่างกาย เมื่อรั่วไหล และเข้ามาอยู่ผิดที่ เช่น อุจจระ หรือ เศษอาหารรั่วไหลเข้า ช่องท้อง ในกรณีลำไส้ หรือกระเพาะอาหารแตก
2.5 ภูมิคุ้มกัน ซึ่งเป็นผลตามมาจากเหตุอื่นๆดังกล่าวข้างต้น หรือก่อขึ้นด้วยตัวมันเองเนื่องจากปฏิกิริยา autoimmune.
2.6 การแข็งตัวของเลือด (clotting factor และ complement)
อาการและการตรวจพบเมื่อเกิดการอักเสบ
1 ไข้ (Pyrexia) เม็ดเลือดขาว ชนิด polymorphs ที่เพิ่มจำนวนขึ้น เมื่อเกิดการอักเสบ ผลิตสารเคมี ไปกระตุ้นสมอง บริเวณ hypothalamus ซึ่งเป็นศูนย์กลาง ควบคุมอุณหภูมิ ให้เกิดความร้อน ในร่างกายโดยผ่านทาง สารเคมี interleukin-1(IL-1) interleukin-6(IL-6) และ tumor necrosis factor(TNF) เม็ดเลือดขาว เมื่อมากิน สิ่งแปลกปลอม (phagocytosis) จะปล่อยน้ำย่อย lysosome และ สารเคมีที่ผลิตขึ้นในเซลล์ หรือสารพิษที่จุลชีพสร้างขึ้น (endotoxin) รวมไปถึง ผลผลิตจาก ปฏิกิริยาภูมิต้านทาน (immune complex)
2 อาการข้างเคียงที่เกิดร่วม (Constitutional symptoms) เช่น เบื่ออาหาร อ่อนเพลีย คลื่นไส้อาเจียน เป็นต้น
3 ก่อให้เกิดความไม่สมดุลย์ของธาตุไนโตรเจนในร่างกาย (Negative nitrogen balance)
4 เกิดการเพิ่มจำนวนเซลล์กินสิ่งแปลกปลอม ชนิด MPS (mononuclear phagocytic system) (Reactive hyperplasia of the mononuclear phagocytic system)
5 การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบในเลือด (Haematological changes)
5.1 เกิดการเพิ่มอัตราเร่งการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดง (Increased erythrocyte sedimentation rate)
5.2 เกิดการเพิ่มจำนวนเม็ดเลือดขาว (Leukocytosis)
5.3 เกิดโลหิตจาง (Anaemia)
6 เกิดการสะสมสารแอมเมอลอยด์ (Amyloidosis.) สารแอมเมอลอยด์ (amyloid) ส่วนใหญ่เป็นสารจำพวกโปรตีน มีส่วน glycoprotein ประกอบด้วย เพียงเล็กน้อย จึงเรียกว่า amyloid protein เมื่อมองด้วย กล้องจุลทรรศน์พบว่า สารแอมเมอลอยด์สะสม อยู่นอกเซลล์มี รูปสัณฐานที่ ไม่แน่นอนและใส เมื่อย้อมด้วย H&E ติดสีชมพูสม่ำเสมอ ทั่วไปทั้งก้อน บางครั้งสะสม มากจนเบียดเซลล์ปกติ (parenchyma) ย้อมด้วย congo red ติดสีชมพูหรือแดง และเมื่อมองผ่านแสง polarized light เห็นเป็น สารสะท้อนแสงสีเขียวเหลือง เป็นสิ่งไม่พึงประสงค์จาก การอักเสบ โดยเฉพาะการอักเสบเรื้อรัง เกิดการกระตุ้น เซลล์กินสิ่งแปลกปลอม (macrophage) ทำให้ตับสร้างสาร SAA (soluable amyloid-associated protein) เพิ่มมากขึ้น ในกระแสเลือด ทั้งนี้ cytokine (ได้แก่ IL-1 และ IL-6) มีบทบาทสำคัญ ในการช่วย การสร้าง SAA ซึ่ง ปกติมีอยู่แล้ว เป็นจำนวน เล็กน้อย ใน กระแสเลือด
พยาธิสภาพของการอักเสบ (Morphologic pattern of acute and chronic inflammation)
1.Serous inflammation เป็นการอักเสบที่พบของเหลวใสบริเวณที่อักเสบมีปริมาณโปรตีนสูง แต่มีเซลล์น้อย เช่น การอักเสบที่เกิดแก่ช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มอวัยวะเช่น หัวใจ ปอด และช่องท้อง หรือข้อกระดูกต่างๆ เป็นต้น เกิดการสะสมของเหลวในช่องว่างเยื่อหุ้มอวัยวะเหล่านี้ เช่น สะสมในช่องว่างเยื่อหุ้มหัวใจเรียกว่า hydropericardium ช่องว่างเยื่อหุ้มปอดเรียกว่า hydrothorax ในช่องท้องเรียกว่า hydroperitoneum (หรือ ascitis) หรือกรณีถูกน้ำร้อนลวก เกิดแผลพุพองที่ผิวหนัง (skin blister) มีของเหลวขังอยู่ใต้หรือระหว่างชั้นผิวหนัง เป็นต้น พยาธิสภาพพบการขยายตัวของหลอดเลือด(vascular congestion)ที่เยื่อหุ้มอวัยวะเหล่านี้
2.Catarrhal inflammation เป็น การอักเสบที่มี การผลิตของเหลวใสชนิด mucus ออกมามาก ตัวอย่าง ที่เห็นได้ชัดเช่น เวลาเป็นหวัด มีน้ำมูกใสออกมา เป็นจำนวนมาก
3.Fibrinous inflammation เป็น การอักเสบ ที่พบ เยื่อไฟบริน เกาะติด และดาษอยู่บน พื้นผิวของอวัยวะ ที่เป็นช่องว่างเป็นส่วนใหญ่ เช่นท ี่เยื่อหุ้มหัวใจ ปอด ช่องท้อง หรือข้อต่างๆ เช่น acute fibrinous pericarditis เป็นต้น
4.Haemorrhagic inflammation เป็น การอักเสบ เนื่องจากมีการทำลาย หลอดเลือด ค่อนข้างสูง เช่น ในกรณี สารแข็งตัวในเลือด (coagulation factors) ถูกใช้ไปเป็นจำนวนมาก ทำให้ร่างกายขาด สารแข็งตัว เกิดภาวะ DIC (disseminated intravascular coagulation) ตัวอย่างเช่น ตับอ่อนอักเสบ พบเลือดกระจายทั่วไป ในตับอ่อน เนื่องจาก น้ำย่อยออกมาทำลาย หลอดเลือด เรียกว่า acute hemorrhagic pancreatitis หรือ กรณีพบเชื้อ meningococcus แพร่กระจาย ในกระแสเลือด ที่เรียกว่า meningococcal septicemia. เป็นต้น
5.Suppurative (purulent) inflammation เป็นการอักเสบจากการติดเชื้อจุลชีพ ส่วนมากจาก เชื้อบักเตรี ทำให้เกิด exudate (ในที่นี้หมายถึง หนอง)ซึ่งเป็นของเหลวข้นประกอบด้วยเศษเนื้อตายและดีปะปนกับเซลล์อักเสบชนิด polymorphs เยื่อไฟบริน และสารเคมีชักนำต่างๆ ของเหลวข้นนี้มีสีขุ่นขาว เหลืองจนเขียว ปกคลุมบริเวณที่อักเสบ เช่น ไส้ติ่งอักเสบเป็นหนอง (acute suppurative appendicitis) เยื้อหุ้มสมองอักเสบเป็นหนอง (acute suppurative meningitis) เยื้อหุ้มหัวใจ อักเสบเป็นหนอง (acute suppurative (purulent) pericarditis) หรือ เยื้อหุ้มช่องท้อง อักเสบเป็นหนอง (acute purulent peritonitis) เป็นต้น หรือในกรณีที่ exudate สะสมกันมาก จนเป็นโพรง หรือเป็นกลุ่มก้อน ในอวัยวะที่ทึบ เรียกว่า abscess (หนองฝี) เช่น liver abscess หรือสะสมอยู่ ในช่องว่างของอวัยวะต่างๆ เรียกว่า empyema เช่น empyema thoracis เป็นต้น
6.Membranous inflammation เป็นการอักเสบ ของอวัยวะที่เป็นท่อ เช่น ทางเดินหายใจ โดยเกิดเป็น แผ่น หรือเยื่อของเศษเนื้อตาย ปะปนกับไฟบริน และเซลล์อักเสบ ปกคลุมอยู่บน เยื่อบุผนัง เช่น ในกรณีที่เป็น โรคคอตีบ เนื่องจาก ติดเชื้อ Corynebacterium diphtheriae เห็นเป็นแผ่นหนา สีเทา ปะติดอยู่บนผนัง ทางเดินหายใจส่วนต้น ทำให ้หายใจลำบาก เป็นต้น
7.Pseudomembranous inflammation เป็นการอักเสบ ที่เกิดการตายของ เยื่อบุผิวของอวัยวะ ที่เป็นท่อกลวงเช่น ทางเดินอาหาร เยื่อบุผิวผนังลำไส้ตาย และหลุดร่อนปะปนกับ เยื่อไฟบริน และเซลล์อักเสบ กลายเป็น แผ่นปกคลุมอยู่บน แผลทับอีกชั้นหนึ่ง เช่น Psuedomembranous colitis เป็นต้น
8.Necrotizing (gangrenous) inflammation เป็นการอักเสบ ที่เกิดจากพยาธิสภาพต่อ หลอดเลือด เกิดการอุดตัน ทำให้ขาดเลือด ไปหล่อเลี้ยงจน เนื้อเยื่อของอวัยวะนั้นๆตาย เกิดการอักเสบลุกลาม ร่วมกับ การเน่าเปลื่อยจาก จุลชีพ ทำให้อวัยวะ มีสีดำคล้ำ เช่น ไส้ติ่งอักเสบสีดำคล้ำ (acute gangrenous appendicitis) ลำไส้เน่าอักเสบ (acute necrotizing enterocolitis) นิ้วมือ นิ้วเท้าตายเน่า ที่เรียกว่า gangrene เช่นในผู้ป่วยที่เป็น เบาหวาน เป็นต้น
9.Ulcer (แผล) เป็นการอักเสบ ทำให ้เกิดการตาย ของเนื้อเยื่อ ตรงบริเวณ เยื่อบุผิว ของอวัยวะ ทำให ้เนื้อเยื่อ บริเวณที่ตาย หลุดออกไป เกิดเป็นแผลขึ้น เช่น แผลในกระเพาะอาหาร แผลในลำไส้ใหญ่ แผลที่ผิวหนัง เป็นต้น
10.Granulomatous inflammation เป็นการอักเสบเรื้อรัง ชนิดหนึ่ง บริเวณที่ อักเสบพบเซลล์ชนิด epitheloid cells หรือ histiocytes และ macrophages ร่วมกับ fibroblastic tissue และ เซลล์อักเสบ lymphocytes เซลล์เหล่านี้ มักอยู่รวมกัน เป็นกลุ่มก้อน เรียกว่า granuloma บางรายพบ เนื้อตายตรงกลางก้อนชนิด coagulation necrosis (สำหรับที่พบใน granuloma เรียกว่า caseous necrosis เนื่องจากเศษเนื้อตาย ที่พบ มีลักษณะข้นเหลว คล้ายดินเหนียวสีเหลือง หรือเนยเหลว) เช่น จากการติดเชื้อวัณโรค (Tuberculosis) โรคเรื้อน โรคติดเชื้อรา หรือ ไวรัส บางชนิด เป็นต้น
กลไกลของการอักเสบเฉียบพลัน
1. เกิดการเปลี่ยนแปลงในหลอดเลือด
การเปลี่ยนแปลง เกิดในระดับ หน่วยที่เล็กที่สุด ของหลอดเลือด นั้นคือ เส้นเลือดฝอย(capillary) ซึ่งมี โครงสร้างลักษณะ สานกันเป็นร่างแห โดยที่บริเวณ ส่วนต้นซึ่งเป็นทางเข้าของ กระแสเลือดเป็น หลอดเลือดแดงขนาดเล็ก เรียกว่า arteriole และส่วนปลายของ ร่างแห ซึ่งเป็นทางออกของ กระแสเลือด เป็นหลอดเลือดดำขนาดเล็ก เรียกว่า venule.
1.1 เปลี่ยนแปลงขนาดและการไหลเวียนของหลอดเลือด
ในระยะแรกของ การอักเสบ เนื้อเยื่อ บริเวณอักเสบตอบสนอง การเปลี่ยนแปลงนี้ทันที โดย หลอดเลือดขนาดเล็ก (arterioles) จะหดตัว และตีบลง (vasoconstriction) ภายในระยะ เวลาสั้นไม่กี่ วินาที หลอดเลือดขนาดเล็ก เหล่านี้จะขยายออก (vasodilatation) ปล่อยให้เลือดไหลพรูเข้ามาในร่างแหของหลอดเลือดฝอย ทำให้ หลอดเลือดฝอย จำนวนหนึ่ง ที่ก่อนหน้านี้ ปิดชั่วคราว เปิดออก เพื่อรองรับ ปริมาณเลือดที่ไหลเข้ามา นั้นคือจำนวนของ หลอดเลือดฝอย ที่เปิดเพิ่มมากขึ้น
ในขณะเดียวกัน ความดันเลือด ในเส้นเลือดฝอย เพิ่มมากขึ้น เป็นผลให้ ของเหลว ในเส้นเลือดฝอย ไหลผ่านผนังหลอดเลือด ออกสู่ภายนอก ไปที่บริเวณพื้นที่ ระหว่างเซลล์ เกิดการสะสมของเหลว ในเนื้อเยื่อบริเวณดังกล่าว ในขณะเดียวกันภายใน หลอดเลือด ที่สูญเสียของเหลว ออกไป กลับมีความเข้มข้น ของเลือดเพิ่มขึ้น เป็นผลให้ของเหลว ในหลอดเลือด เพิ่มความหนืดมากขึ้น เลือดไหลช้าลง เรียกว่า stasis เมื่อมองดูด้วย กล้องจุลทรรศน์ในระยะนี้ พบหลอดเลือด ในเนื้อเยื่อบริเวณอักเสบ ขยายออก พร้อมกับเม็ดเลือดแดง บรรจุเต็มในหลอดเลือด
ขณะเลือดกำลังไหลช้าลง เม็ดเลือดขาว ที่ไหลผ่านหลอดเลือด มีการเปลี่ยนแปลง ในภาวะปกติเม็ดเลือดขาว ที่ไหลอยู่ในหลอดเลือด ส่วนมากพบไหลอยู่ กลางหลอด เมื่อเลือด เกิดความหนืด และไหลช้าลง เม็ดเลือดขาว เหล่านี้จะ กระจายหนีห่างจาก กลางหลอดเข้าหาผนัง และกลิ้งไปตาม พื้นผนังเส้นเลือดฝอย และหลอดเลือดดำขนาดเล็ก (venules) จนในที่สุดเกาะติดกับ ผนังหลอดเลือด และ มุดผ่านผนังหลอดเลือด ออกสู่เนื้อเยื่อบริเวณข้างเคียง ซึ่งจะกล่าวต่อไป
1.2 เพิ่มการซึมผ่านผนังหลอดเลือด (increase vascular permeability) ดังที่ได้กล่าวมาในตอนต้น ของเหลว ในหลอดเลือด บริเวณที่เกิดการอักเสบ จะไหลผ่าน ผนังหลอดเลือด ออกสู่ภายนอก ทำให้เกิด การสะสมของเหลว ในเนื้อเยื่อข้างเคียงนั้น ยังอาจเกิดจาก สาเหตุร่วม ได้อีกหลายประการ การที่ของเหลวรั่วไหล หรือซึมผ่านผนังหลอดเลือด ได้อย่างคล่องตัวมากขึ้นนี้ เราเรียกรวมว่า การเพิ่มการซึมผ่านผนังหลอดเลือด (increase vascular permeability) ของเหลว ที่รั่วไหลออกมานี้ม ีปริมาณโปรตีนค่อนข้างสูง ทำให้ แรงดันออสโมซิสในหลอดเลือด (intravascular osmotic pressure) ลดลง น้ำไหลผ่านผนังหลอดเลือด ออกสู่ภายนอกมากขึ้น เป็นผลทำให้เลือดเข้มข้นขึ้น และไหลช้าลง เกิด เลือดคั่ง (stasis) และ เนื้อเยื่อข้างเคียง เกิดการบวม ดังได้กล่าวมาแล้ว
สาเหตุที่ทำให้ของเหลวรั่วไหลออกจากหลอดเลือดเข้าสู่ภายนอกได้ มีดังนี้
1.2.1 การหดตัวของเซลล์บุผนังหลอดเลือด (endothelial contraction) อาจเนื่องจากผลของสารเคมี histamin bradykinin leukotriene ฯลฯ ทำให้เกิดช่องว่างในหลอดเลือดดำ (venule) ขยายกว้างขึ้น ของเหลวรั่วไหลออกได้สะดวกขึ้น ทั้งนี้เนื่องจากหลอดเลือดดำมี receptors ที่จับสารเคมีเหล่านี้เป็นจำนวนมาก ซึ่งปกติไม่พบในเส้นเลือดฝอยและหลอดเลือดแดงขนาดเล็ก (arterioles)
1.2.2 ช่องว่างระหว่างเซลล์บุผนังหลอดเลือดหดตัว (junctional retraction) เกิดจาก การกระตุ้นของสาร พวก cytokines เช่น interleukin-1 (IL-1), tumor necrosis factor (TNF) และ interferon-gamma (IFN-() เป็นต้น ทำให้เกิด การเปลี่ยนแปลง ภายในโครงสร้างของ เซลล์ที่บุผนังหลอดเลือด โดยเฉพาะพวก cytoskeleton และ junctional complex เป็นผลให้ เซลล์บุผนังหลอดเลือด (endothelial cells) หดตัวแยกออกจากกัน เกิดช่องว่างระหว่างเซลล์มากขึ้น ยังผลให้ของเหลวรั่วไหลออกจากหลอดเลือดได้สะดวกขึ้น
1.2.3 เกิดการทำลายเซลล์ผนังหลอดเลือดโดยตรง (direct injury) เซลล์บุผนังหลอดเลือด (endothelial cell) ตาย หรือหลุดร่อน จากผลการทำลาย เยื่อบุผนังหลอดเลือด(endothelium) โดยตรง เช่น จากการถูกไฟเผา หรือน้ำร้อนลวกอย่างรุนแรง หรือถูกทำลายจาก สารพิษของจุลชีพต่างๆ เป็นต้น ของเหลว ไหลออกจาก หลอดเลือดเข้าสู่บริเวณใกล้เคียง อย่างรวดเร็ว และกินเวลานานเป็นชั่วโมง หรือจนกว่าเส้นเลือด ที่ถูกทำลายได้รับการซ่อมแซม หรือเกิดก้อนเลือดแข็ง จับติดผนังหลอดเลือด (thrombosis)
1.2.4 เกิดการรั่วไหลขณะเม็ดเลือดขาวไชทะลุผ่านผนังหลอดเลือด (leukocyte-dependent leakage) ในระยะแรกของ การเกิดอักเสบ ขณะเม็ดเลือดขาว ไชทะลุผ่านผนังหลอดเลือด อาจปล่อย สารเคมีที่เกิดจาก ขบวนการสันดาปของอ๊อกซิเจน (toxic oxygen species) หรือ เอ็นไซม์ เข้าทำลาย เซลล์ผนังหลอดเลือด ทำให้ของเหลวไหล ออกสู่ภายนอก
1.2.5 เกิดจากการสร้างเซลล์บุผนังหลอดเลือดใหม่ (regenerating endothelium) ในขณะเกิด การซ่อมแซมในร่างกาย เส้นเลือดฝอย ที่เพิ่งสร้างใหม่ งอกออกมามากขึ้น (angiogenesis) เซลล์บุผนังหลอดเลือด ที่เกิดขึ้นใหม่ ยังไม่แข็งแรงและเจริญเต็มที่ ทำให้เกิด ช่องว่างระหว่างเซลล์ ได้ง่าย ของเหลว ในหลอดเลือด ที่เกิดใหม่เหล่านี้ จึงไหลออกสู่ภายนอก ได้สะดวก ทำให้เกิด การบวม ในระหว่างที่เกิดการหาย และซ่อมแซม
2. เกิดการเปลี่ยนแปลงของเซลล์เม็ดเลือดขาว
2.1 เม็ดเลือดขาวหลุดรอดออกจากผนังหลอดเลือด (extravasation) เหตุการณ์เริ่มจาก
2.1.1 เม็ดเลือดขาวเกาะติดผนังหลอดเลือดและเคลื่อนย้ายไปยังที่ที่มีการอักเสบ (Adhesion and transmigration) เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นแก่เฉพาะ ผนังของหลอดเลือดดำขนาดเล็ก (venule) เท่านั้น ทั้งนี้อาศัย การเกาะจับของ receptors ที่เรียกว่า adhesive molecules (อนุภาคเกาะจับ) ซึ่งพบอยู่บน ผนังเซลล์ของเม็ดเลือดขาว และของเซลล์บุผนังหลอดเลือด (endothelial cell) เปรียบเสมือนการจับกันของ ลูกกุญแจ กับแม่กุญแจ หรือตัวต่อ ที่แนบชนกันสนิท โดยอาศัยสารเคมี บางอย่างเป็นตัวช่วยสร้าง receptors เหล่านี้ เช่น พวกสารเคมีชักนำ (chemoattractants) และสาร cytokines บางชนิด(เช่น IL-1) อนุภาคเกาะจับเหล่านี้ ได้แก่ สารในตระกูล selectins (เช่น ELAM-1 บนเซลล์ผนังหลอดเลือด และ LAM-1 บนพื้นผิวเซลล์เม็ดเลือดขาว เป็นต้น), immunoglobulins(เช่น ICAM-1 และ VCAM-1 บนผนังหลอดเลือด) และ integrins (เช่น beta2 integrins LFA-1, MAC-1, และ beta1 integrin VLA-4). ลำดับเหตุการณ์ดังนี้
2.1.1.1 เข้าหาผนัง (Margination) เม็ดเลือดขาวกระจายเข้าหาผนังหลอดเลือด
2.1.1.2 กลิ้ง (Rolling) เมื่อชิดผนังหลอดเลือดแล้วจะกลิ้งไปตามผนัง
2.1.1.3 จัดเรียงตัวแนบชิดติดผนัง (Pavementing) ในที่สุด เม็ดเลือดขาวเหล่านี้ เบียดชิดกันเอง และจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบ เกาะติดผนัง จนดูเสมือนเป็นแผ่นกระเบื้อง ฉาบติดผนังหลอดเลือด อีกชั้นหนึ่ง
2.1.1.4 ออกจากผนังหลอดเลือด (transmigration หรือ diapedesis) จากนั้นเม็ดเลือดขาว ยื่นแขนไซโตพลาสซึม (เรียกว่า pseudopod) ออกไป และแทรกไปตาม ช่องว่างระหว่างเซลล์ บุผนังหลอดเลือด (endothelial cells) เข้าไปอยู่ใน ช่องว่างระหว่างผนังหลอดเลือด ด้านในกับ basement membrane ในที่สุด แทรกทะลุ ออกสู่ภายนอก หลอดเลือด เข้าหาบริเวณเนื้อเยื่อ ที่เกิดอักเสบ โดยปกติ ช่องว่างระหว่างเซลล์ผนังหลอดเลือด (intercellular junction) จะปิดกลับสนิททันที เมื่อไชทะลุผ่าน โดยไม่ทิ้งรอยแยก แต่บางครั้ง อาจมี เม็ดเลือดแดง เล็ดลอดผ่านออกมาได้
2.1.2 เกิดการชักนำด้วยสารเคมีและการกระตุ้นต่อเม็ดเลือดขาว (chemotaxis and leukocyte activation) เม็ดเลือดขาวที่ออกสู่ภายนอกหลอดเลือด จะถูกชักนำด้วยสารเคมีเพื่อมุ่งเข้าหาบริเวณอักเสบ เรียกขบวนการนี้ว่า chemotaxis. สารเคมีชักนำจากภายนอกที่พบเห็นบ่อยได้แก่ ผลิตผลจากเชื้อบักเตรีซึ่งเป็นสาร polypeptides หรือ สารจำพวกไขมัน (lipid substances) เป็นต้น สารเคมีชักนำจากภายในร่างกายเช่น สารที่เกิดจากระบบ complement โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารประกอบเชิงซ้อนจากอนุภาค 3 ชนิด (trimolecular complex) ของ complement C5, C6 และ C7 รวมถึงผลิตผลที่เกิดจาก C3 และ C5 ได้แก่ C3a และ C5a นอกจากนี้ผลผลิตจากกรดไขมัน arachidonic acid ซึ่งเป็น phospholipids ในเยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane)ได้แก่ leukotriene B4 เป็นต้น อีกทั้งสารพวก cytokines ก็เป็นสารเคมีชักนำจำพวกหนึ่ง
เม็ดเลือดขาว ซึ่งเคลื่อนที่เข้าหา บริเวณอักเสบ โดยอาศัย การชักนำของสารเคมีเหล่านี้ อาศัย ขบวนการปฏิกิริยา หลายขั้นตอน ในเยื่อหุ้มเซลล์ จนถึงเกิด การสร้างสาร second messengers ภายในเซลล์ เริ่มแรก เมื่อสารเคมีชักนำ (chemoattractants) จับติดกับ อนุภาคเกาะจับ (receptors) บนผนังเซลล์เม็ดเลือดขาว ทำให้เกิด การกระตุ้นต่อ เอนไซม์ phospholipase C (โดยอาศัยสาร G-protein) ก่อให้เกิด ปฎิกิริยา hydrolysis ต่อสารเคมี phosphotidylinositol-4,5-biphosphate (PIP2) ไปเป็นสาร inositol-1,4,5-triphosphate (IP3) และ diacylglycerol (DAG) พร้อมกับ การหลั่งอนุภาค calcium จากแหล่งสะสม ภายในเซลล์ และต่อมาจาก ภายนอกเซลล์ จากการเพิ่ม ปริมาณอนุภาค calcium ในไซโตพลาสซึมนี้ ทำให้เกิด ขบวนการเหนี่ยวนำให้ สารยืดหด (contractile elements ได้แก่ actin และ myosin) ทำงาน เกิดการเคลื่อนไหวของเซลล์ โดยไซโตพลาสซึม ถูกผลักดันไปข้างหน้า พร้อมกับยื่น แขนไซโตพลาสซึม ที่มีเยื่อหุ้มเซลล์ ออกไปด้านหน้า เรียกว่า pseudopod และดึงเอา ส่วนอื่นๆที่เหลือของ เซลล์ตามติดไป เชลล์จึงเกิด การเคลื่อนที่ไปด้านหน้า
2.1.3 การกินสิ่งแปลกปลอม (phagocytosis) ลำดับเหตุการณ์ดังนี้
2.1.3.1 รู้จักแยกแยะและเข้าประชิด (recognition and attachment)โดยทั่วไป สิ่งแปลกปลอม ที่ทำให้เกิด การอักเสบ จะถูกเม็ดเลือดขาว หรือเซลล์กินสิ่งแปลกปลอม (macrophages) เข้าจับกินได้นั้น จะต้องถูกอาบด้วย สารเคมีชนิดหนึ่งก่อน เรียกสารนั้นว่า อ๊อบโซนิน (opsonins) สาร opsonins นี้จะไปเกาะจับกับ receptors บน ผนังเม็ดเลือดขาว อีกต่อหนึ่ง มิเช่นนั้น เม็ดเลือดขาว จะจับกินสิ่งแปลกปลอม ไม่ได้ เนื่องจากพื้นผิวของทั้งสอง มีประจุไฟฟ้าเหมือนกัน จึงเกิด แรงผลักดันให้ออกห่างจากกัน สาร opsonins ที่สำคัญได้แก่ Fc fragment ของ immunoglobulin G (IgG) และ C3b (หรือเรียกว่า opsonin fragment ของ C3) ซึ่งสามารถถูกกระตุ้น ให้สร้างขึ้นได้จาก immune (Ag-Ab complex) หรือ สารเคมี หรือผลิตผลจากจุลชีพ แต่ในบางกรณี มีข้อยกเว้น ไม่ต้องอาศัย opsonin ทั้งนี้โดย เม็ดเลือดขาว จะตรวจจับหาสาร lipopolysaccharides บนผนังเซลล์จุลชีพได้เอง แล้วจึงเข้าเขมือบ จุลชีพต่อไป
2.1.3.2 การเข้าเขมือบ (engulfment) ภายหลังจาก opsonins จับกับ receptors บน ผนังเซลล์เม็ดเลือดขาว แล้ว เกิดการกระตุ้น เซลล์เม็ดเลือดขาว ผ่านทาง receptors เหล่านี้ โดยอาศัย สารบางอย่าง ร่วมในการทำให้เกิด การกระตุ้นต่อ เม็ดเลือดขาว ได้แก่ สารที่ปกติ พบอยู่ระหว่างเซลล์ (extracellular matrix) เช่น fibronectin และ laminin นอกจากนี้ยังได้แก่ สารจำพวก cytokines บางชนิด จนในที่สุดเกิด ปฎิกิริยาต่างๆขึ้น ที่เยื่อหุ้มเซลล์ สุดท้ายได้ second messengers และ อนุภาค calcium เป็นปฎิกิริยาต่อเนื่อง จนเกิดการเคลื่อนที่ ของเซลล์ดังได้กล่าวมาข้างต้น แขน pseudopods ยื่นออกไปล้อมรอบ สิ่งแปลกปลอม และรวบเข้ามาในเซลล์ เกิดเป็น ถุงน้ำกลมหุ้มด้วยเยื่อบางของ เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) ภายในบรรจุ สิ่งแปลกปลอม ที่กินเข้ามา เรียกถุงน้ำกลมบางนี้ว่า phagosome ต่อจากนั้น lysosome ที่มีอยู่ใน ไซโตพลาสซึม ตรงเข้าประชิด phagosome เยื่อหุ้มถุง ของทั้งสองสมานรวมกันเป็น ถุงกลมถุงเดียว เรียกว่า phagolysosome ทั้งนี้เม็ด (granules) ที่บรรจุอยู่ใน lysosome ซึ่งมี enzyme ย่อยสิ่งแปลกปลอม แตกออก ปล่อยสารเคมี ช่วยย่อยเข้าสู่ phagolysosome
2.1.3.3 เข้าทำลายและย่อย (killing and degradation) ภายหลังจาก phagocytosis สารเคมีในเม็ด lysosome จะทำการย่อยสิ่งแปลกปลอมใน phagolysosome การย่อยนี้เกิดการเผาผลาญโดยอาศัย oxygen เกิดการสันดาป สารจำพวกแป้ง (glycogenolysis) ทำให้เกิด oxidation ต่อสารพวกน้ำตาล โดยผ่านทางกระบวนการ hexose-monophosphate shunt และในที่สุดได้ สารก่อปฏิกิริยาจาก อ๊อกซิเจนหลายชนิด (reactive oxygen metabolites)
สารชักนำการอักเสบ (inflammatory chemical mediators)
แบ่งเป็น 2 ส่วนใหญ่
1. สารชักนำการอักเสบ ที่ได้มาจากเซลล์
สารเหล่านี้แบ่งแยกออกเป็น สอง กลุ่มใหญ่
1.1 กลุ่มที่มีอยู่ดั้งเดิมในเซลล์ ไม่ต้องสร้างขึ้นใหม่
สารในกลุ่มนี้ได้แก่
1.1.1 พวก vasoactive amine เช่น
1.1.1.1 Histamine พบได้ทั่วไปใน เนื้อเยื่อ พบมากใน mast cells ซึ่งพบอยู่ตาม เนื้อเยื่อ รอบๆหลอดเลือด นอกจากนี้ สาร histamine ยังพบใน basophils และ platelets สาร histamine ทำให้เกิด การขยายหลอดเลือดแดงขนาดเล็ก (arterioles) และ เพิ่ม vascular permeability ของ หลอดเลือดดำขนาดเล็ก (venule) ทำให้เกิด การหดตัวของ ผนังหลอดเลือดดำ (venule) และ ขยายช่องว่างระหว่าง เซลล์บุผนังหลอดเลือด (interendothelial cell junction)
สาร histamine หลั่งออกจาก mast cells ได้หลายกรณี
1 จาก การบาดเจ็บ (trauma) ความร้อน และความเย็น
2 จากปฎิกิริยาภูมิต้านทาน เช่นกรณี antibody จับกับ mast cells
3 จาก anaphylatoxins (เช่น C3a และ C5a)
4 จากโปรตีนที่หลั่งจากเม็ดเลือดขาว ที่เรียกว่า histamine-releasing proteins
5 จาก neuropeptides
6 จาก สาร cytokines (เช่น IL-1 และ IL-8)
1.1.1.2 Serotonin (5-Hydroxytryptamine) เช่นเดียวกับ สาร histamine พบได้ใน platelets และ enterochromaffin cells.
1.1.2 Lysosomal compounds เป็นสารเคมีที่พบในเม็ด lysosomes ของ เม็ดเลือดขาว และเซลล์ monocytes สารเหล่านี้ เมื่อปล่อยออกมา นอกเซลล์มีผลชักนำให้เกิด การอักเสบได้ สารเคมีใน lysosome เหล่านี้มี หลายชนิด ที่สำคัญ รวมเรียกว่า proteases (เช่น elastase, collagenase, proteinase เป็นต้น) สารต่างๆเหล่านี้ ทำลายเนื้อเยื่อในร่างกาย ในขณะเดียวกัน ร่างกายก็ได้สร้าง สารต่อต้านสารเคมีเหล่านี้ เรียกว่า antiproteases สารเหล่านี้ ส่วนใหญ่ที่สำคัญ ได้แก่ สาร alpha1-antitrypsin ซึ่งปกติจะคอยต้าน ตัวทำลาย (proteases) ที่สำคัญคือ elastase
1.2 กลุ่มที่ไม่มีอยู่เดิมภายในเซลล์ ต้องสร้างขึ้นใหม่
สารในกลุ่มนี้ได้แก่
1.2.1 Prostaglandins
1.2.2 Leukotrienes (ลูโคไตรอีน) สารทั้งสองชนิด (prostaglandins และ leukotrienes) เรียกรวมว่า eicosanoids เป็นผลิตผลจาก กรดไขมัน arachidonic acid (AA) ที่เป็นส่วนประกอบของ เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) อยู่ในรูปของ phospholipids กรด arachidonic acid ถูกย่อยต่อไปด้วย เอนไซม์ ต่างชนิดกัน ทำให้ได้สาร 2 กลุ่ม คือ ถ้าถูกย่อยด้วยเอนไซม์ cyclooxygenase ได้สาร prostaglandins และเมื่อถูกย่อยด้วย เอนไซม์ lipoxygenase ได้สารพวก leukotrienes สารพวก prostaglandins ถูกย่อยต่อไปได้ สารต่างๆกัน ตามแต่ชนิดของ เอนไซม์ที่พบ เช่น ถูกย่อยด้วย เอนไซม์บน เกร็ดเลือด (platelets) ได้ thromboxane (TxA2) เป็นสารช่วยให้ เกร็ดเลือดจับติดกัน (platelet aggregation promotor) และ ทำให ้เส้นเลือด หดตัว ส่วนที่ เซลล์บุผนังหลอดเลือด มี เอนไซม์อีกชนิดหนึ่ง เปลี่ยน prostaglandins เป็น prostacyclin (PGI2) ทำให้ หลอดเลือด ขยายตัว และห้าม การจับกันของ เกร็ดเลือด (platelet aggregation inhibitor) นอกจากนี้มี สาร prostaglandins ชนิดอื่นๆอีก เช่น PGD2 PGE2 และ PGF2 สารเหล่านี้มีส่วนร่วมทำให้เกิด การอักเสบ เช่นทำให้ หลอดเลือด ขยายตัว และส่งเสริม การบวม เป็นต้น
1.2.3 Platelet activating factor (PAF) เป็นสารชักนำ การอักเสบ มีแหล่งกำเนิดมาจากสาร phospholipid ในเยื่อหุ้มเซลล์ มีคุณสมบัติ ทำให้เกร็ดเลือด (platelet) จับกัน เป็นก้อน (aggregation) และ เร่งการปลดปล่อย เกร็ดเลือดเข้าสู่ กระแสเลือด (platelet release) นอกจากนี้ ยังมีผลทำให ้หลอดเลือด และหลอดลมหดตัว (vasoconstriction and bronchoconstriction) ในกรณี ที่พบมี ปริมาณ เล็กน้อย ในเลือด กลับ ช่วยให้ หลอดเลือด ขยายตัว และ เพิ่มคุณสมบัติ การซึมผ่านของ ผนังหลอดเลือดดำขนาดเล็ก (increased venular permeability) ในขณะเดียวกัน สาร PAF ยังช่วย การเกาะติดผนังหลอดเลือด ของเม็ดเลือดขาว และช่วยเร่ง การสร้างสาร eicosanoids ในเซลล์อีกด้วย
1.2.4 Cytokines เป็นสารพวก polypeptides พบสร้างใน เซลล์หลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน เซลล์ lymphocyte และ macrophage สาร cytokines ที่สำคัญได้แก่ interleukin-1 (IL-1), tumor necrosis factor (TNF) และ interleukin-8 (IL-8) และมีบทบาทสำคัญ ใน การเกิดการอักเสบ โดยเฉพาะต่อ เซลล์บุผนัง หลอดเลือด ในการช่วยสร้าง adhesion molecules เพื่อให้ เซลล์เม็ดเลือดขาว เกาะติดกับ ผนังหลอดเลือด ช่วยสร้าง cytokines และ growth factors ตัวอื่นๆ อีกทั้งยังช่วย การสร้างสาร eicosanoids และ NO (nitric oxide) นอกจากนี้ ยังเป็นตัวช่วยเร่ง ปฏิกิริยาของเซลล์อื่นๆ เช่น ของ เซลล์เม็ดเลือดขาว ของเซลล์ fibroblasts และทำให้เกิดอาการทางคลีนิคอื่นๆเมื่อเกิดการอักเสบ เช่น ไข้ เป็นต้น
1.2.5 Nitric oxide (NO) ก๊าซไนตริกอ๊อกไซด์เป็น ก๊าซอนุภาคอิสระ ที่ละลายในน้ำ (soluble free radical gas) ปกติผลิตจาก เซลล์บุผนังหลอดเลือด จากเซลล์กินสิ่งแปลกปลอม และเ ซลล์ประสาทในสมอง ทำให้เกิด การขยายหลอดเลือด (vasodilation) เนื่องจาก ก๊าซไนตริกอ๊อกไซด์ (NO) ไปเร่ง ปฏิกิริยา ทำให้เกิด การเพิ่มปริมาณ ของ cGMP (cyclic guanosine monophosphate) ผลทำให้ เซลล์กล้ามเนื้อ ใน หลอดเลือดผ่อน คลาย และเกิด การขยายหลอดเลือด นอกจากนั้น ไนตริกอ๊อกไซด์ ยังทำให้ เกร็ดเลือด (platelets) จับกันเป็น ก้อนและ ติดแน่นกับ ผนังหลอดเลือด และ ไนตริกอ๊อกไซด์ ยังทำปฏิกิริยากับ superoxide ได้สาร oxidant ที่สำคัญคือ nitrogen dioxide กับสาร hydroxyl radical ดังนี้
NO + O2- -----> NO2- + OH+
ในภาวะช๊อค (shock) หลอดเลือดในร่างกายขยายตัว เนื่องจาก NO ที่ผลิตจาก เซลล์กินสิ่งแปลกปลอม (macrophage) นั้นเอง
1.2.6 Oxygen-derived free radicals (อนุภาคอิสสระจากอ๊อกซิเจน) กลุ่ม อนุภาคอิสสระ เหล่านี้ถูก ปลดปล่อยออกจาก เซลล์เม็ดเลือดขาว สารเหล่านี้เกิดจาก ปฎิกิริยาต่อเนื่อง oxidation ของสาร NADPH ได้สาร superoxide ซึ่งจะทำปฎิกิริยาต่อไปเป็น H2O2, OH และสารพิษอื่นๆที่เกิดจากการทำ ปฎิกิริยา กับ nitric oxide (NO) ในร่างกายมี สารคอยต้านอนุภาคอิสสระ เหล่านี้ เรียกว่า antioxidant ซึ่งเป็น กลไกคอยปกป้องร่างกาย จากอันตราย ที่เกิดจาก อนุภาคอิสสระ อันตราย ที่ได้รับจะมากน้อยขึ้นกับ ความสมดุลย์ ของสารทั้งสองจำพวกนี้
1.2.7 สารชักนำอื่นๆ (other mediators )
2. สารชักนำการอักเสบ ที่มีอยู่ในพลาสม่า
สารเหล่านี้แบ่งแยกออกเป็น สอง พวกใหญ่
2.1 พวกที่ได้จากกระบวนการ ปฎิกิริยาภูมิต้านทาน ในส่วน complement activation
สารในกลุ่มนี้ได้แก่
2.1.1 C3a
2.1.2 C5a
2.1.3 C5b-9
2.2 พวกที่ได้จากกระบวนการที่เกี่ยวเนื่องกับการแข็งตัวของเลือด (Hageman factor activation)
2.2.1 Kinin system ได้แก่ bradykinin ช่วยเพิ่ม การซึมผ่านผนังหลอดเลือด ทำให้ เซลล์กล้ามเนื้อ ที่ผนังหลอดเลือดหดตัว เกิดการขยายตัว ของหลอดเลือด และมีส่วนร่วมทำให้เกิด การปวด (pain)
2.2.2 Coagulation system สารที่ได้จาก ระบบการแข็งตัว ของเลือดมี คุณสมบัติ และบทบาทสำคัญ ชักนำให้ เกิดการอักเสบ ในขั้นตอนสุดท้าย ของระบบ สาร thrombin เปลี่ยนสาร fibrinogen ไปเป็น fibrin ทำให้ได้ สาร fibrinopeptides หลายชนิด ซึ่งมีคุณสมบัติ เพิ่มการซึมผ่าน ผนังหลอดเลือด และ ชักนำเม็ดเลือดขาว นอกจากนี้สาร thrombin เองยังมี คุณสมบัติ กระตุ้น การสร้างอนุภาคเกาะติด (adhesion molecules) และ เร่งการสร้าง เยื่อเกี่ยวพัน (fibroblast proliferation)
2.2.3 Fibrinolysis system สำหรับระบบทำลาย การแข็งตัวของเลือด จะละลายก้อน fibrin ที่เกิดจาก ระบบการแข็งตัวของเลือด ได้ สารที่แตกกระจายออกมา หลายชนิด ที่เรียกว่า fibrin degradation products (FDP) ซึ่งมี คุณสมบัติ เพิ่มการซึมผ่าน ผนังหลอดเลือด สารสำคัญ ของระบบนี้ ได้แก่ plasmin ซึ่งเป็น ผลิตผลจาก plasminogen โดยอาศัย เอนไซม์ที่ เรียกรวมว่า plasminogen activator พบได้ใน ผนังหลอดเลือด เม็ดเลือดขาว และเนื้อเยื่ออื่นๆ สาร plasmin เป็นตัวการสำคัญ ที่ละลายก้อน fibrin เพื่อทำลาย การแข็งตัวของเลือด
ผลกระทบหลังเกิดการอักเสบเฉียบพลัน (Sequelae of acute inflammation)
1. คุณลักษณะและความรุนแรงของเหตุชักนำให้เกิดการอักเสบ
2. ชนิดของเนื้อเยื่อหรืออวัยวะและบริเวณที่เกิดการอักเสบ
3. สภาพของผู้ป่วย
ทั้งหมดข้างต้นต้องนำมาพิจารณาประกอบในกลไกการอักเสบ แต่อย่างไรก็ตาม เมื่อเกิดการอักเสบเฉียบพลันแล้ว ผลที่ตามมาอาจเป็นดังนี้
1. กลับเข้าสู่สภาพเดิม (Complete resolution) การอักเสบ เมื่อสามารถจำกัด และกำจัดเหตุ และสารเคมีชักนำ หรือ ควบคุมสภาพ การเปลี่ยนแปลง ไม่ให้เป็นมากขึ้นได้แล้ว จะกลับเข้าสู่ ภาวะปกติอย่างเป็นขั้นตอน เช่น สภาพของ หลอดเลือดเข้าสู่ ภาวะปกติ สามารถเข้าควบคุม การเปลี่ยนแปลง ที่เกิดขึ้นเมื่อขณะเกิด การอักเสบ ของเหลว ที่เพิ่มขึ้น ในบริเวณ เนื้อเยื่อที่อักเสบ รวมถึง เม็ดเลือดขาว สิ่งแปลกปลอม และเศษเนื้อตาย ถูกลำเลียงออกไปจาก บริเวณอักเสบ เม็ดเลือดขาว กลับเข้าสู่ ภาวะปกติ ไม่ถูกกระตุ้นจาก สารเคมีชักนำ และ มีจำนวนลดลงสู่ ภาวะปกติ นั้นก็คือ เนื้อเยื่อ หรืออวัยวะนั้นๆได้เข้าสู่ สภาพเดิม ก่อนการอักเสบ รวมถึง การกลับสู่หน้าที่ปกติ ของอวัยวะนั้นๆด้วย เหมือนไม่มีอะไรเกิดขึ้น ไม่ทิ้งร่องรอย การอักเสบ เช่น ปอดอักเสบ (pneumonia) หลังการอักเสบ ไม่พบ ร่องรอย การอักเสบหลงเหลืออยู่เลย
2. ซ่อมแซมส่วนสึกหรอโดยการแทนที่ด้วยเยื่อพังผืด (Healing by connective tissue replacement) (หรือเรียกว่า fibrosis)
3. เกิดหนองฝี (Abscess formation) ในกรณีที่ การอักเสบเฉียบพลัน เกิดในอวัยวะที่ทึบ และ มีการทำลาย เนื้อเยื่อ ค่อนข้างสูง แต่อยู่ในวงจำกัด บริเวณนั้นจะพบ เนื้อเยื่อที่ตาย ร่วมกับเซลล์อักเสบ เช่น เม็ดเลือดขาว ชนิด polymorphonuclear cells ค่อนข้างสูง รวมทั้ง ผลิตผลที่เป็น ของเหลวจากการบวม เนื่องจาก การอักเสบเฉียบพลัน ทั้งหลาย เช่น สารเคมีชักนำ (chemical mediators) ผลิตผลจาก ระบบ การแข็งตัว ของเลือด (clotting system) และ ระบบกำจัดก้อนเลือด (fibrinolytic system) รวมเป็น หนองฝีใน อวัยวะนั้นๆ ขอบของฝีหนอง พบพยาธิสภาพ ของการซ่อมแซม ร่วมด้วย เช่นพบ การสร้าง เส้นเลือดฝอยใหม่ (neovascularization) และเซลล์ fibroblast และรอบๆ เส้นเลือดฝอย เหล่านี้พบ เม็ดเลือดขาวชนิด polymorphonuclear cell เกาะติดอยู่ พร้อมกับ เซลล์บุผนังหลอดเลือด ที่กำลังเจริญเติบโต เรียกรวมว่า granulation tissue
4. กลายเป็นการอักเสบเรื้อรัง (Progression to chronic inflammation) ในกรณี สาเหตุชักนำ ให้เกิดการอักเสบ ไม่ถูกกำจัดออกไป และยังคงอยู่เป็นเวลานาน พยาธิสภาพ จะเปลี่ยนจาก การอักเสบเฉียบพลัน เป็นการอักเสบเรื้อรัง โดยเซลล์เม็ดเลือดขาว ชนิด polymorphonuclear ซึ่งมี ชีวิตสั้น อยู่ได้ไม่กี่วัน ตายไป และชนิด mononuclear เซลล์ ซึ่งมีชีวิต ยืนยาวนานกว่า เป็นเดือน หรือปี เข้ามาแทนที่ เช่น ชนิด lymphocyte และ macrophage เป็นต้น ในขณะเดียวกัน พยาธิสภาพ การซ่อมแซม ที่พบร่วม เช่น การเพิ่มจำนวน fibroblasts และหลอดเลือด ที่สร้างขึ้มใหม่ จะพบเห็นเด่นชัดขึ้น
พยาธิกำเนิดของการอักเสบเรื้อรัง (Pathogenesis of chronic inflammation)
ชนิดของเซลล์ที่เข้ามาเกี่ยวข้องกับการอักเสบเรื้อรัง
- lymphocytes
- plasma cells
- eosinophils
- macrophages
- epitheloid cells
- multinucleate giant cells
. - fibroblasts
การซ่อมแซมและการหาย (repair and healing)
กลไกลการซ่อมแซมของเนื้อเยื่อ
กลไกการซ่อมแซมและการหาย แบ่งเป็นขั้นตอนได้ดังนี้
1 เกิดการอักเสบเฉียบพลัน (induction of acute inflammatory process)
2 มีการสร้างเซลล์ดั้งเดิมใหม่ขึ้นทดแทนของเดิม (regeneration of parenchymal cells)
3 เซลล์ parenchyma และ เซลล์ connective tissue สร้างเพิ่มมากขึ้นและเคลื่อนที่เข้าหากันเพื่อปิดบริเวณที่เป็นแผล (mirgration and proliferation of both parenchymal and connective tissue cells)
4 สร้างสารโปรตีนชนิด*ี่พบในอณาบริเวณภายนอกเซลล์ (synthesis of extracellular matrix proteins)
5 ตกแต่งเนื้อเยื่อที่สร้างขึ้นใหม่ (remodeling of connective tissue and parenchymal components)
6 สะสมเยื่อเกี่ยวพันชนิด collagen เพื่อเสริมสร้างความแข็งแรงแก่แผลที่สมานเรียบร้อย (collagenization and acquisition of wound strength.)
Granulation tissue
ชนิดของการซ่อมแซม
1.Primary union หรือ healing by first intention เป็น การซ่อมแซม บาดแผล ที่สะอาด ปราศจากเชื้อโรค และปากแผล ถูกเย็บติดกันด้วย ไหมเย็บ การบาดเจ็บ ที่เกิดแผลจากมีดกรีดนี้ ทำให้เกิดเนื้อตาย จำนวนเล็กน้อย ตรงบริเวณที่ถูกกรีด เยื่อบุผิว และเยื่อ connective tissue รวมทั้ง หลอดเลือดถูกตัดขาดจำนวนหนึ่ง บริเวณที่ถูกตัดขาดนี้ ถูกแทนที่ด้วย ก้อนเลือดที่แข็งตัว ภายในประกอบด้วย เซลล์เม็ดเลือด ปะปนกับ สายใยไฟบริน ซี่งปกติเห็นเป็น เลือดกรัง ปกคลุมปากแผล ในระยะ 24 ชั่วโมงแรก เม็ดเลือดขาว เริ่มปรากฎท ี่ขอบแผล และเคลื่อนที่เข้าหา สายใยไฟบรินที่ ก้อนเลือดแข็งกรังนี้ ขณะเดียวกัน เยื่อบุผิว บริเวณขอบแผล เริ่มสร้างขึ้นใหม ่และต่อเชื่อมกัน ในวันที่ 3 เริ่มพบ เซลล์กินสิ่งแปลกปลอม (macrophage) ปรากฎแทนที่ เม็ดเลือดขาวชนิด neutrophils ระยะนี้พบ granulation tissue บริเวณแผล ส่วน เยื่อบุผิว เจริญเติบโตไปเรื่อยๆ ในวันที่ 5 granulation tissue สะสมมากขึ้น และมาอุดเต็ม ช่องว่าง ของแผล ที่ถูกกรีด ในระยะนี้พบเยื่อ collagen สะสมเพิ่มมากขึ้น และเยื่อบุผิว มีความหนา และเป็นผิวหนัง ซึ่งเจริญเติบโต เต็มที่ พร้อมกับ มีการสร้าง keratin ในระยะอาทิตย์ที่ 2 เยื่อ collagen สะสมมากขึ้น เพื่อเสริม ความแข็งแกร่ง ของแผล และเซลล์ fibroblast เพิ่มจำนวนมากขึ้น ในขณะเดียวกัน เซลล์อักเสบ เม็ดเลือดขาว การบวม และการขยายหลอดเลือด พบน้อยลง จนแทบไม่พบเลย ในระยะอาทิตย์ที่ 4 พบ เยื่อพังผืด ปกคลุมเต็มที่ เพื่อเสริมสร้าง ความแข็งแรง ให้กับ การสมานแผล กลายเป็น แผลหาย ไม่พบร่องรอย การอักเสบ และต่อมขุมขน ต่างๆที่ถูกทำลายก็ไม่พบ เห็นแต่ เยื่อพังผืดของ แผลหาย (scar) อย่างเดียว
2.Secondary union หรือ healing by second intention ในกรณีที่ แผล มีการทำลายเนื้อเยื่อ เป็นจำนวนมาก และเป็นบริเวณกว้าง และลึก เช่น กล้ามเนื้อหัวใจตาย (myocardial infarction) แผลในกะเพาะ (gastric ulcer) หนองฝีในตับ (liver abscess) หรือแผลขนาดใหญ่ที่ ผิวหนัง (skin ulcer) เป็นต้น ทำให้พื้นที่ใน การสมานแผล กินบริเวณกว้าง เยื่อบุผิว เจริญเติบโตขึ้นมา ปกคลุมได้ไม่เต็มที่ มีช่อง ห่างมากเกินกว่า ที่จะ สมานแผล ตามแบบแรก ทำให้ต้องสร้าง granulation tissue เป็นจำนวนมาก มาปิดพื้นที่ แผลชนิดนี้ เซลล์อักเสบ ต้องทำหน้าที่ใน การกำจัด เศษเนื้อตาย เส้นใยไฟบริ้น และน้ำหนองที่พบในบริเวณแผลลึกและกว้างเหล่านี้ การสมานแผล ชนิดนี้จะเกิด แรงหดตัว เพื่อให้ ขนาดของ แผล หดเล็กลง (wound contraction) เข้าใจว่า เนื่องจากเป็น เซลล์ไฟโปรปลาส (fibroblast) ชนิดพิเศษ มีคุณสมบัติคล้าย เซลล์กล้ามเนื้อเรียบ เรียกว่า myofibroblast
ความผิดปกติจากการซ่อมแซมและการหาย
หนังสืออ้างอิงและแนะนำให้อ่านเพิ่มเติม
1. Cotran RS, Kumar V, Robbins SL. Inflammation and Repair. In: Cotran RS, et al. (Eds.): Robbins Pathologic Basis of Disease. 5th ed. Philadelphia: W.B. Saunders, 1994, 51-92
2. Madri JA. Inflammation and Healing. In: Kissane JM. (ed): Anderson's Pathology 9th ed. St. Louis: C.V. Mosby, 1990, 67-110
3. Underwood JCE. Inflammation. In: Underwood JCE (ed.) : General and Systemic Pathology. Churchill Livingstone 177-200
4. Welch WJ. How cells respond to stress. Scientific American. 1993 May; 268 (5): 34-41
5. Snyder SH, Bredt DS. Biological roles of nitric oxide. Scientific American. 1992 May, 266 (5): 28-35
6. Lichtenstein LM. Allergy and the immune system. Scientific American. 1993 Sep, 269 (3): 116-124
7. Janeway CA Jr. How the immune system recognizes invaders. Scientific American. 1993 Sep, 269 (3): 72-79
8. Paul WE. Infectious disease and the immune system. Scientific American. 1993 Sep, 269 (3): 90-97 พยาธิวิทยาการอักเสบ 20/11/97 19:48 หน้า 19