25.1: 循环系统和淋巴系统的解剖结构

学习目标

• 描述循环系统和淋巴系统的主要解剖学特征
• 解释为什么循环系统和淋巴系统缺乏正常的微生物群
• 解释微生物如何克服循环系统和淋巴系统的防御能力从而引起感染
• 描述与循环系统和淋巴系统感染相关的疾病的一般体征和症状

临床重点：第 1 部分

芭芭拉是一名43岁的患者，被诊断出患有转移性炎症性乳腺癌。 为了便于她正在进行的化疗，她的医生在中心静脉导管上植入了一个端口。 在最近的一次检查中，她报告说自己感到不安，并抱怨导管部位变得不舒服。 去除敷料后，医生观察到手术部位呈红色且触感温暖，表明存在局部感染。 芭芭拉也发烧了 38.2 °C（100.8 华氏度）。 她的医生用局部消毒剂治疗了患处，并涂了新鲜的敷料。 她还开了一个疗程的抗生素奥沙西林。

练习$\PageIndex{1}$

1. 根据这些信息，哪些因素可能导致了芭芭拉的病情？
2. 所涉及的微生物最有可能的来源是什么？

循环系统和淋巴系统是血管网络和泵，分别将血液和淋巴输送到全身。 当这些系统感染微生物时，血管网络可以促进微生物迅速传播到身体的其他部位，有时会产生严重的后果。 在本节中，我们将研究循环和淋巴系统的一些关键解剖学特征，以及感染的一般体征和症状。

循环系统

循环（或心血管）系统是一个封闭的器官和血管网络，在身体周围移动血液（图$\PageIndex{1}$）。 循环系统的主要目的是向组织输送营养、免疫因子和氧气，并带走废物进行排除。 心脏是一个四腔泵，将血液推向全身。 脱氧血液从体内返回后，通过上腔静脉和下腔静脉进入右心房。 接下来，血液通过三尖瓣进入右心室。 当心脏收缩时，来自右心室的血液通过肺动脉泵送到肺部。 在那里，血液在肺泡处充氧，然后通过肺静脉返回心脏。 含氧血液在左心房接收，然后通过二尖瓣进入左心室。 当心脏收缩时，含氧血液通过一系列称为动脉的厚壁血管泵送到全身。 第一条也是最大的动脉被称为主动脉。 动脉按顺序分支和减小（称为小动脉），直到它们最终形成称为毛细血管的较小血管网络。 毛细血管床位于组织内的间质空间中，向这些组织释放营养、免疫因子和氧气。 毛细血管与一系列称为静脉的血管相连，这些血管的大小会增加以形成静脉。 当静脉将血液转移回心脏时，它们会聚在一起形成更大的血管。 最大的静脉，即上腔静脉和下腔静脉，将血液返回右心房。

图$\PageIndex{1}$：人体循环系统的主要组成部分包括心脏、动脉、静脉和毛细血管。 该网络将血液输送到人体的器官和组织。 （信用左上：玛丽安娜·鲁伊斯·比利亚雷尔对作品的修改；右下角：布鲁斯·布劳斯对作品的修改）

其他器官在循环系统中也起着重要作用。 肾脏过滤血液，去除废物并清除尿液中的废物。 肝脏还可以过滤血液并去除受损或有缺陷的红细胞。 脾脏过滤和储存血液，去除受损的红细胞，是免疫因子的储存库。 所有这些过滤结构都是捕获微生物的场所，有助于维持血液中没有微生物的环境。

淋巴系统

淋巴系统也是贯穿全身的血管网络（图$\PageIndex{2}$）。 但是，这些血管没有形成完整的循环系统，也不会受到心脏的压力。 相反，淋巴系统是一个开放的系统，液体从四肢向两个引流点向一个方向移动，进入心脏正上方的静脉。 淋巴液的移动速度比血液慢，因为它们没有加压。 小淋巴毛细血管与组织间质空间中的毛细血管相互作用。 来自组织的液体进入淋巴毛细血管并被排出（图$\PageIndex{3}$）。 这些被称为淋巴液的液体还含有大量的白细胞。

图$\PageIndex{2}$：人体淋巴系统的基本组成部分将液体从组织中排出。

图$\PageIndex{3}$：血液从小动脉（红色）进入毛细血管，然后通过静脉（蓝色）离开。 间质液可能会流入淋巴毛细血管（绿色）并进入淋巴结。 （来源：美国国立卫生研究院国家癌症研究所对工作的修改）

淋巴系统包含两种类型的淋巴组织。 主要淋巴组织包括骨髓和胸腺。 骨髓含有造血干细胞（HSC），可分化并成熟成各种类型的血细胞和淋巴细胞（见图 17.3.1）。 次生淋巴组织包括脾脏、淋巴结和上皮膜下方的几个弥漫性淋巴组织区域。 脾脏是一种封装结构，可过滤血液并捕获进入血液的病原体和抗原（图$\PageIndex{4}$）。 脾脏含有对抗原呈现至关重要的特殊巨噬细胞和树突状细胞，抗原呈现是激活 T 淋巴细胞和 B 淋巴细胞的关键机制（参见主要组织相容性复合物和抗原呈递细胞）。 淋巴结是分布在全身的豆状器官。 这些结构包含被称为生发中心的区域，富含B和T淋巴细胞。 淋巴结还含有巨噬细胞和树突状细胞，用于呈现抗原。 来自附近组织的淋巴通过传入的淋巴管进入淋巴结，并在其通过时遇到这些淋巴细胞；淋巴通过传出的淋巴管离开淋巴结（图$\PageIndex{4}$）。

图$\PageIndex{4}$：（a）脾脏是一个淋巴器官，位于腹部左上象限，靠近胃和左肾。 它含有大量吞噬细胞和淋巴细胞，通过杀死和去除血液中的病原体来对抗和预防循环系统感染。 (b) 淋巴结是位于较大淋巴管上的淋巴组织块。 它们含有大量淋巴细胞，可以杀死和清除从周围组织排出的淋巴液中的病原体。

链接到学习

淋巴系统在组织中积聚的液体在返回血液之前对其进行过滤。 本网站提供了此过程的简要概述。

练习$\PageIndex{2}$

淋巴系统的主要功能是什么？

循环系统感染

在正常情况下，循环系统和血液应无菌；循环系统没有正常的微生物群。 由于系统是封闭的，因此微生物没有容易进入循环系统的入口。 那些能够突破人体物理屏障进入血液的人会遇到许多循环免疫防御系统，例如抗体、补体蛋白、吞噬细胞和其他免疫细胞。 微生物通常通过皮肤破裂（例如伤口、针头、静脉注射导管、昆虫叮咬）进入循环系统，或者因身体其他部位的感染而扩散到循环系统。 例如，引起肺炎或肾脏感染的微生物可能进入肺部或肾脏的局部循环，并从那里传播到整个循环网络。

如果血液中的微生物不能迅速消除，它们可以在全身迅速传播，从而导致严重甚至危及生命的感染。 使用各种术语来描述涉及循环系统中微生物的疾病。 菌血症一词是指血液中的细菌。 如果细菌在传播时在血液中繁殖，则这种情况称为败血症。 血液中病毒的存在称为病毒血症。 微生物毒素也可以通过循环系统传播，导致一种称为毒血症的疾病。

血液中的微生物和微生物毒素会引发如此严重的炎症反应，以至于炎症对宿主组织和器官的损害大于感染本身。 这种适得其反的免疫反应被称为全身性炎症反应综合征（SIRS），它可能导致称为败血症的危及生命的疾病。 败血症的特征是产生过多的细胞因子，这会导致典型的炎症症状，例如发热、血管舒张和水肿（参见炎症和发热）。 在败血症患者中，炎症反应失调，与感染威胁不成比例。 心脏、肺部、肝脏和肾脏等关键器官功能失调，导致心率和呼吸频率升高以及迷失方向。 如果不及时有效地治疗，败血症患者可能会休克并死亡。

某些感染会导致心脏和血管发炎。 心内膜（心脏内膜）的炎症被称为心内膜炎，可导致心脏瓣膜受损严重到需要手术置换。 心包炎（心脏周围的囊）的炎症称为心包炎。 心肌炎一词是指心脏肌肉组织的炎症。 心包炎和心肌炎可导致心脏周围积液，导致充血性心力衰竭。 血管炎症称为血管炎。 尽管有些罕见，但血管炎会导致血管受损和破裂；随着血液的释放，皮肤上会出现称为瘀点的红色或紫色小斑点。 如果组织或血管损伤严重，则可能导致流向周围组织的血液减少。 这种情况称为缺血，可能非常严重。 在严重的情况下，受影响的组织可能会死亡并坏死；这些情况可能需要手术清创或截肢。

练习$\PageIndex{3}$

1. 为什么循环系统没有正常的微生物群？
2. 解释为什么循环系统中存在微生物会导致严重后果。

淋巴系统感染

与循环系统一样，淋巴系统没有正常的微生物群，大量的免疫细胞通常会在短暂的微生物产生感染之前将其消灭。 只有具有一系列毒力因子的微生物才能克服这些防御能力并在淋巴系统中建立感染。 但是，当局部感染开始扩散时，淋巴系统通常是首先可以检测到入侵微生物的地方。

淋巴系统感染也会引发炎症反应。 淋巴管发炎，称为淋巴管炎，可以在皮肤下产生明显的红色条纹。 淋巴结发炎会导致淋巴结肿胀。 淋巴结肿大被称为淋巴结肿大，这种情况被称为淋巴结炎。

关键概念和摘要

• 循环系统将血液转移到全身，没有正常的微生物群。
• 淋巴系统将液体从组织的间质空间转移到循环系统并过滤淋巴。 它也没有正常的微生物群。
• 循环系统和淋巴系统是宿主免疫防御的许多组成部分的所在地。
• 循环系统感染可能在皮肤屏障破裂后发生，也可能在局部感染部位进入血液。 血液中的病原体或毒素可以在全身迅速传播，并可能引发全身性炎症反应，有时甚至是致命的炎症反应，例如 SIRS、败血症和心内膜炎。
• 淋巴系统感染可导致淋巴管炎和淋巴结炎。