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    聂广
    《传染病学史》札记:“炎症”的前世今生
    2020-11-7 16:12
    阅读:1082

    (二)“炎症”的前世今生

    1. “上火”与“炎症”

    有个故事耳熟能详:1959年冬,毛泽东主席感冒了,请刘惠民老中医看。开方时,毛主席忽然提了个问题,问刘惠民民间常说的“上火”怎样解释。刘惠民用中医理论解释后,毛主席笑着说:你讲的这些我不懂啊,你看怎么办?刘惠民略微思索一下,回答说:“西医学了中医,再用西医的话讲出来,主席就懂了。”毛主席听后,非常高兴地站起来,说:“对喽,所以我说,关键的问题在于西医学习中医。”

    后来,“西学中”运动轰轰烈烈地开展了起来,一大批“西学中”的骨干也成长了起来。当然,毛主席日理万机,可能早已忘记再关心他的这个话题。不过,笔者这个“中学西”还真能够回答毛主席的疑问:“上火”就是“炎症”。

    “上火”就是“炎症”吗?可能很多“西学中”和“中学西”都会反对。其实,中国古代的“上火”还真是与西方古代的“炎症”情同手足,如出一辙,因为“炎症”这个术语(概念)在西方已经发生了很大的变迁。

    上世纪70年代,西方曾经非常热衷于“炎症”的研究[Graeme B Ryan and Gudio Ma Jno. 急性炎症(综述). 西安交通大学学报(医学版),1980,(3):1-28],正如作者所言:

    “近年来,炎症已成为受人偏爱的研究题目。已经有了红面装订的三卷炎症论著,论文集和专论文章很多;有了一个炎症协会(inflammation Club)和一份炎症通报(inflammation Bulletin”),而且出现了一种新的(红色的)炎症杂志”。甚至还有了一本关于炎症展望的书。”

    据他们介绍:

    把红、热、肿胀的皮肤损害比拟于某些东西在燃烧的概念,一如医学的起源那样古老。在美索不达米亚的楔型文字中,有几个医学术语都能翻译成发炎(Inflamed)或者炎症(inflammation)。例如,“ummu”一字,意为“热的东西”,用于表示局部热或全身热(炎症或发烧)的文句中。另一个意味着燃烧的词是由动词napahu(“to blow”“吹”)派生而来的。所以,一个发炎的手指就可以写成“吹胀了的手指”(“a blown finger”)。如果我们想到在那些日子里,火是靠一根火捧来点燃的,用这个方法可引来许多风,扇动原来的火星而燃成火焰,那么,这个奇特的表示方法就是合乎逻辑的了(同样,含有“inflating,吹胀”意义的古词spina evntosa常用于手和足的长骨因结核性组织团块而缓慢地膨胀之时)。其次,在古代埃及,我们发现许多字都能翻译成炎症(例如,seref shememet)。当这些字用原始的象形文字书写时,甚至对于非埃及人来说,它的含意都是明确的(或者至少是可信的),因为这两个字的后面都有一个叫做限定词的象形文字所跟随。这个符号是不发音的,仅用来表达前面那个字的一般含意。seret和shememet这两个字的后面都是一个正在燃烧的火钵,它就是象征着“热的东西”这样一个概念。

    用于炎症的希腊语是phlegmon’e,“可燃的东西”(phlox =flame,火焰)。古代的医科学生一定会奇怪,燃烧的状况怎么能够起源于phlegm(痰)这个又冷又湿的体液的呢[phlegmatic(冷静的)这一个词,我们究竟得自何处?]。这个矛盾,甚至在古代也是无法解释的。

    可见,炎症是西方一个古老的文化概念,早期的表述形形色色,后来引入医学才逐渐统一起来。与中医的“上火”一样,也是从民间术语过渡医学概念之中的。首先,从字面上看,汉字的“炎”字是“火上加火”,离不开“火”;英文inflammation(炎症)的动词形式inflame(发炎),本义为“燃烧”,也必须有“火”;而inflame又来源于flame,即“火焰”之意。由此可见,发炎与“上火”都与“火”有关。其次,“上火”的症状多表现为溃疡、疖肿和脓疱,出现红、肿、热、痛;这与早期对炎症的定义——“发红、灼烧、疼痛及肿胀”也是一致的。

    2. 早期“炎症”的含义

    上已述及,“炎症”从民间文化引入医学之后,就有了最初的定义:临床表现为红、肿、热、痛四大主症(描述性定义),发生机制可以概括为“火热上炎”(inflammation、inflame本义为“燃烧”)。

    不过,Graeme B Ryan和Gudio MaJno在“急性炎症(综述)”中纠正了一个长期的传说:早在古罗马时代的医学就凑足了现代所说的炎症的五大主征:红、肿、热、痛和功能障碍,即炎症的第五个表现,功能障碍则是由罗马医生,也是统御欧洲医学超过1500年的盖伦引入的。

    事实上,在古希腊,最早将炎症引入医学的是公元前5世纪的希波克拉底,他认为炎症是组织损伤后愈合过程的早期一个部分。生活在公元前30年到公元45年之间的罗马著名医生和作家奥鲁斯·塞尔苏斯(Aulus Celsus)具体地描述了炎症的四个主要征象:红,热,肿和痛。而关于炎症第五主征的传说,Graeme B Ryan和Gudio MaJno是这样评介的:

    是L.Rather最先指出Galen决没有增加过炎症的第五个症候;确实,Galen要是这样做的话也是违反他的性格的,因为他从骨子里是希腊人,以致于他很少引用罗马的作者,更谈不上引用像Celsus那样用本国语言(拉丁语)写作的作者了。在他的全部巨著中甚至没有引用过Celsus一句话。那么炎症的第五个征候究竟导源于谁呢?

    无论相信与否,炎症的第五征候是导源于Virchow本人,就在他的《细胞病理学》(1858)一书之中。这件意外之事,就是Virchow对病理学界及其同辈人的一些思想过程施加了微妙而压倒性影响的一个最好的例子。Virchow的许多记载已逐渐被公认为纯正的知识,永恒的真理。正是这一次,他是这样说的:最低限度,“根据近代学派的意见”加一个第五主征——功能障碍(fnuction leasa)是适宜的(他没有解释谁是近代学派,但是我们推测“我们,Virchow是被归入他自己的“学派”里去的)。不几年,第五征候便成为病理学教科书中的标准概念;而事过数年之后,又不可思议地变成是由Galen所发表的一个祖传真理了。这件轶事,同样是一个杰出的例子,可以说明医学传说是怎样产生的,而教科书又是怎样一代一代地传授下去,而没有得到核对。

    表明,“炎症”的医学定义——四大主征+火热——沿用了1800多年之后,才由《细胞病理学》的创始人鲁道夫·路德维希·卡尔·菲尔绍(Rudolf Ludwig Karl Virchow,简称Rudolf Virchow,中文译微尔啸,魏尔啸,菲尔绍等,1821-1902)增加了一个主征——功能障碍。

    3. 炎症的本质追求

    由上可知,中国古代的“上火”与古代西方的“炎症”仅仅是一件事物的不同描述而已。说明古人的观察和智慧有着相同的取向和能力,无论东方还是西方。但是,“上火”与“炎症”最终发生了分道扬镳的转变,起点就是西方医学开始不满足于“火热”的臆测性解释和临床表现的模糊性事实,走向了实证研究的道路,即拷问“炎症”外在表现的内在本质。

    在这个过程中,解剖学的兴起与显微镜的诞生起到了至关重要的作用:前者让人类打开了人体的黑箱,直视机体的内部结构;后者扩大了人类的视觉功能,让科学进入到细微而精致的境界。总之,“炎症”本质的最初认识是与病理解剖学、免疫学、病原微生物学一起进步的。

    巴黎学院的菲利普·皮内尔(Philippe Pinel,1745–1826),在他的《疾病分类哲学论》(Nosographie Philosophique)将炎症按组织类型分为:(1)皮肤;(2)黏膜;(3)浆膜;(4)结缔组织;(5)肌肉和关节炎症。这是人们首次尝试归纳特定组织类型所患疾病的相似性,以此为开端,马里亚·弗朗科斯·泽维尔·比沙(Francis-Xavier Bichat 1771–1802)开创了大体解剖学和组织病理学。

    让·克吕韦耶(Jean Cruveilhier,1791-1873)认为,炎症的特征是充血伴毛细血管瘀滞,以及毛细血管自身的病态分泌,分泌物可能是可凝性淋巴、脓汁、干酪样物质或其他。继发特征则包括炎症部位体积的增大及密度或粘稠度的明显变化。他认为炎症是最常见的病理变化,组织的炎性变化与生命状态密不可分。他声称:“受到刺激而不发生炎症反应的组织,不论内部还是外部,总而言之所有不易发炎的组织,都是没有生命的。”炎症的首发部位是毛细血管床,他认为这实际是静脉系统的一部分,而静脉的炎症,或静脉炎,在他的观念中是地位最重要的。

    约翰·亨特(John Hunter,1728–1793)在他去世后(1794)出版的《论血液、炎症和枪伤》(A Treatise on the Blood,Inflammation and Gun-shot Wounds)中说:炎症从本质上看首先是一种防御机制,其次是一个修复过程。他将炎症分为三种类型,第一种是粘连型,并以胸膜炎为例说明了这类炎症对身体的益处:纤维性粘连将刺激的过程限制在局部,随后该部位形成血管,“为新生组织提供活动力”。如果粘连性炎症不能有效控制刺激性损伤,其他两种类型——化脓型和溃疡型——其中的一种或两种将随之发生。亨特认为化脓都是炎性的,以炎症为基础,血管结构发生变化,血液中的物质通过一种类似于分泌的过程与血液分离,形成脓液。这些组分在血液中处于原始状态,他假定此状态的改变发生在穿过血管壁的过程中。第三种炎症类型,即溃疡,是化脓的补充,以达到清除死物质的目的。关于修复、一期愈合及再生,亨特的观点大体上是正确的。

    需要提到的是英国医生威廉·艾迪生(William Addison)1842年发表的《血细胞、炎症及肺部结节的起源与状态》(Blood Corpuscles,Inflammation and the Origin and Mode of Tubercle in the Lungs)。这篇文章描述了炎症的血管和白细胞反应的多个特征。威廉明确发现并区分了单核与多核白细胞,认为“脓细胞是变异的无色血细胞”,而不像普遍认为的那样,由发炎组织中的血液颗粒和分子演变而来。

    另一重要成果是血液白细胞过多现象的发现,记录在1845年发表的一篇论肝脾肿大的文章(Hypertrophy of the Spleen and Liver)中,作者约翰·休斯·班尼特(John Hughes Bennett,1812-1875)是爱丁堡皇家医院的病理学家,他将这种疾病区别于化脓,命名为“leucocythaemia(白血病)”。

    生命体内血液在血管中的凝固早已不是新鲜事,由于这种情况在炎症中经常出现,约翰·亨特和克吕韦耶都将这两个过程密切关联起来。克吕韦耶甚至极端地认为所有炎症皆始于某种形式的血液凝固,并寄希望于一种“毛细管静脉炎”假说,以解释发生炎症时静脉中常常无明显凝块的情形。然而与之矛盾的事实不断出现,其中最明显的就是在观察到有凝血的情形中常常未能检测到炎症。微尔啸即以此为起点,形成了他的“血栓形成(thrombosis)”理论。

    微尔啸在他的研究中反复提及炎症,他对该主题的思考也从未松懈。微尔啸认识到刺激是炎症的恒定诱因,他表示无法想象不受刺激而发生的炎症,当然,在细菌学诞生之前,他对这些刺激物的本质基本上一无所知。他十分草率地摒弃了著名的炎症四大征,另以身体局部的营养障碍为基础,将“功能损伤”定为炎症的主要特征。接着他继续提出了“炎细胞”的概念,并认为导致这种异常的原因是,在原始刺激诱导产生的血管或其他变化的影响下,细胞过多地吸收了液体及随附的物质。因此他的观点集中表现为将现称“混浊肿胀”或“胞内水肿”的异常作为炎症的核心要素,这是组织的一种异常状态,可在其它情况下发生并具有极大的多样性和复杂性。他再次探究了毕业论文的研究对象——眼角膜炎症,以这种没有血管的结构证明他的论点:一直以来备受关注的炎症时的血管变化其实是次要的。

    微尔啸还是研究组织细胞变性的先锋。他首次区分了“脂肪浸润”和“脂肪变性”,并发起了坏死或组织死亡的组织学研究。他在术语学方面很有想法,坚持认为“过分遵守(传统和旧的术语)是一种错误,因为它容易造成混淆”。他自己引进了许多新词,包括“实质性炎症”、“血栓形成”、“栓子”、“骨样组织”、“白血病”和“淀粉样变性”等。

    在研究“脓血症”时,由于无法找到证明肺部的脓肿中存在小栓子,他转而借助法国的路易斯所擅用的统计学方法,通过研究近期一次严重的产褥热暴发中的大量病例,确认了他的想法,即这些损伤具有“转移”性。子宫周围的静脉中存在软化的血栓时病人常常并发肺部脓肿,而在同样严重的病例中,如果炎症仅限于子宫淋巴管,则肺部脓肿一般不会出现,这一事实提供了决定性的证据,证明自发现之日起就像谜一样困扰着医生们的脓血症,只是简单的一个炎症部位的固体颗粒直接通过血流转移到另一部位的结果。在细菌学出现之前,他一直不了解这些继发性损伤或转移所具有的感染性,只是简单地指出,如果原发部位的病况往好的方向发展,则栓子和血栓一样,会转化为瘢痕组织和色素,但如果最初产生凝块的部位发生坏疽性软化,则转移性的沉积物“具有同样的坏疽性,就好像接种过坏疽性物质一样”。

    通过实证研究,今天“炎症”定义已经不同于古代的现象描述。所谓“炎症”(inflammation),是生物组织受到某种刺激如感染、外伤等损伤因子的刺激所发生的一种以防御反应(图6-45)为主的基本病理过程;血管反应是炎症过程的中心环节(图6-46)。通常情况下,炎症是有益的,是人体的自动的防御反应(虽然病人可能感觉到疼痛等不适)。但是有的时候,炎症也是有害的,例如对人体自身组织的攻击、发生在透明组织的炎症等等。这个定义,完成了“炎症”从体表到体内、从表象到本质的转变,以及从病原到免疫的客观化构建。

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    图6-45  参与炎症反应的炎性细胞 

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    图6-46  炎症时的血管反应和渗出过程 

    研究表明,单细胞动物和其它无血管的多细胞动物对损伤因子也可发生反应,例如吞噬反应或其它清除有害因子的反应,但这些都不能称为炎症。只有当进化到具有血管的机体,才具有以血管反应为主要特征,同时又保留上述吞噬和清除等反应的复杂而又完善的炎症过程。因此,从进化角度看,血管反应是炎症过程的中心环节。在炎症过程中,一方面损伤因子直接和间接造成组织和细胞的破坏,另一方面通过炎症充血和渗出反应,以稀释、杀伤和包围损伤因子。同时通过实质和间质细胞的再生使受损伤的组织得以修复和愈合。

    4. 从局部到全身的炎症反应

    从炎症的五大主征——红、肿、热、痛和功能障碍可知,古老的炎症概念是以局部反应为中心的表象描述,但临床事实是:局部表象往往伴随着全身反应,甚至以全身反应为主要特征。虽然实证研究表明,红、热是由于炎症局部血管扩张、血流加快所致;肿是由于局部炎症性充血、血液成分渗出引起;由于渗出物压迫和某些炎症介质直接作用于神经末梢而引起疼痛;基于炎症的部位、性质和严重程度将引起不同的功能障碍(如肺炎影响气血交换从而引起缺氧和呼吸困难等)。但炎症所引起的发热和周围血象变化等全身反应,往往是人们更加关注的事实,特别是当病原体蔓延入血时常表现很突出。当“炎症介质”、“细胞因子”等免疫学方向的深入研究,以及菌血症、脓毒症、败血症、脓毒综合征、感染性休克、脓毒性休克、全身炎症反应综合征、细胞因子风暴等概念的提出,人们将关注的目光进一步引向全身反应。

    当然,炎症局部反应的研究也进一步从体表深入到内脏。不同脏器、不同组织、不同系统的炎症又各不相同。结合病理学、病理生理学,实证研究有了更为具体、更为细致的对象和方向,例如呼吸系统、泌尿系统、循环系统、消化系统、神经系统等,以及相应的脏器和组织,包括它们的功能障碍和器质性损害。炎症导致的器质性损害,也就是其基本的病理变化,包括局部组织的变质(包括变性和坏死)、渗出(包括渗出液和漏出液)和增生(包括间质和实质细胞的增生)。炎症导致的功能障碍包括功能不全和脏器衰竭。

    值得关注的是,当我们以“肝衰竭”取代“重型肝炎”的时候(笔者一直认为,这个为了接轨的做法,打乱了感染病学内在的逻辑结构),美国胸科医师协会(ACCP)/危重病学会(SCCM)提出了以动态的多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)代替多器官功能衰竭(multiple organ failure,MOF)。MODS是指机体遭受严重创伤、休克、感染及外科大手术等急性损害后,同时或序贯出现2个或2个以上的系统或器官功能障碍或衰竭,即急性损伤患者多个器官功能改变不能维持内环境稳定的临床综合征。器官功能障碍可以是相对的,也可以是绝对的,可以加重,也可以逆转。因此,MODS表示器官功能障碍的一个动态的连续的变化过程,有助于患者的早期诊断和治疗,比较符合临床实际,MOF是MODS的晚期临床阶段。

    5. 从炎症到感染

    同时,人们也在注意导致炎症的原因,任何能够引起组织损伤的因素都可成为关注的对象。包括以下:

    (1)物理性因子:高热、低温、放射线及紫外线等。

    (2)化学性因子:包括外源性和内源性化学物质。外源性化学物质有强酸、强碱等腐蚀性物质及松节油、芥子气等。内源性化学毒物如坏死组织的分解产物及在某些病理条件下堆积于体内的代谢产物如尿素等。

    (3)机械性因子:如切割、撞击、挤压等。

    (4)生物性因子:包括细菌、病毒、立克次体、支原体、真菌、螺旋体和寄生虫等为炎症最常见的原因。它们通过在体内繁殖,产生、释放毒素直接导致细胞和组织损伤,而且还可通过其抗原性诱发免疫反应导致炎症。

    (5)免疫反应:各型变态反应均能造成组织和细胞损伤而导致炎症:Ⅰ型变态反应如过敏性鼻炎、荨麻疹;Ⅱ型变态反应如抗基底膜性肾小球肾炎;Ⅲ型变态反在如免疫复合物性肾小球肾炎和Ⅳ型变态反应如结核、伤寒等等;此外还有某些自身免疫性疾病如淋巴性甲状腺炎、溃疡性结肠炎等。损伤因子作用于机体是否引起炎症,以及炎症反应的强弱不仅与损伤因子的性质和损伤的强度有关,并且还与机体对损伤因子的敏感性有关,如幼儿和老年人免疫功能低下,易患肺炎,病情也较严重;接种过预防疫苗的儿童,对该病原体常表现不感受性等。因此,炎症反应的发生和发展取决于损伤因子和机体反应性两方面的综合作用。

    在以上病因中,生物性因子是最常见的,这类炎症可以用“感染”来概括,而感染所导致的疾病统称为“感染病”。这就是本书讨论的全部问题,尽管感染在炎症中占有很大的比例,但炎症毕竟是更加宽阔的概念。

    综上所述,我们可以看出“炎症”的前世今生,具有多么深刻的变化。科学的医学就是这样,它是一场面向未知永无止境的奔跑,一旦停留在某个权威的论述之中,那就脱离了科学探索的精神本质。而自然哲学的医学,恰恰就停留在这样的权威和经典之中,正如古代医学,无论东方还是西方的。

    这里,本打算再探讨一下炎症的诊断和治疗,但这部书里反复都在概述这些,就此打住。

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