17.5: Kuvimba na Homa

Malengo ya kujifunza

• Tambua ishara za kuvimba na homa na kuelezea kwa nini hutokea
• Eleza faida na hatari zinazosababishwa na majibu ya uchochezi

Majibu ya uchochezi, au kuvimba, husababishwa na kuteleza kwa wapatanishi wa kemikali na majibu ya seli ambayo yanaweza kutokea wakati seli zinaharibiwa na kusisitizwa au wakati vimelea vinavyofanikiwa kuvunja vikwazo vya kimwili vya mfumo wa kinga ya innate. Ingawa kuvimba ni kawaida kuhusishwa na matokeo mabaya ya kuumia au ugonjwa, ni mchakato muhimu kadiri inaruhusu kwa ajili ya kuajiri ulinzi wa seli zinahitajika ili kuondoa vimelea, kuondoa seli kuharibiwa na wafu, na kuanzisha utaratibu kukarabati. Kuvimba kwa kiasi kikubwa, hata hivyo, kunaweza kusababisha uharibifu wa tishu za ndani na, katika hali mbaya, inaweza hata kuwa mauti.

Papo hapo kuvimba

Mapema, ikiwa sio haraka, majibu ya kuumia kwa tishu ni kuvimba kwa papo hapo. Mara baada ya kuumia, vasoconstriction ya mishipa ya damu itatokea ili kupunguza kupoteza damu. Kiasi cha vasoconstriction kinahusiana na kiasi cha kuumia kwa mishipa, lakini kwa kawaida ni mfupi. Vasoconstriction hufuatiwa na vasodilation na kuongezeka kwa upungufu wa mishipa, kama matokeo ya moja kwa moja ya kutolewa kwa histamine kutoka seli za mast za wakazi. Kuongezeka kwa mtiririko wa damu na upungufu wa mishipa kunaweza kuondokana na sumu na bidhaa za bakteria kwenye tovuti ya kuumia au maambukizi. Pia huchangia kwenye ishara tano zinazoonekana zinazohusiana na majibu ya uchochezi: erithema (upeovu), edema (uvimbe), joto, maumivu, na kazi iliyobadilishwa. Vasodilation na kuongezeka kwa upungufu wa mishipa pia huhusishwa na mvuto wa phagocytes kwenye tovuti ya kuumia na/au maambukizi. Hii inaweza kuongeza majibu ya uchochezi kwa sababu phagocytes inaweza kutolewa kemikali proinflammatory wakati wao ni ulioamilishwa na ishara za mkononi dhiki iliyotolewa kutoka seli kuharibiwa, na PAMPs, au opsonins juu ya uso wa vimelea. Utekelezaji wa mfumo inayosaidia unaweza kuongeza zaidi majibu ya uchochezi kupitia uzalishaji wa anaphylatoxin C5a. Kielelezo\(\PageIndex{1}\) kinaonyesha kesi ya kawaida ya kuvimba kwa papo hapo kwenye tovuti ya jeraha la ngozi.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): (a) seli Mast kuchunguza kuumia kwa seli karibu na kutolewa histamine, kuanzisha majibu ya uchochezi. (b) Histamini huongeza mtiririko wa damu kwenye tovuti ya jeraha, na kuongezeka kwa upungufu wa mishipa inaruhusu maji, protini, phagocytes, na seli nyingine za kinga kuingia tishu zilizoambukizwa. Matukio haya husababisha uvimbe na reddening ya tovuti iliyojeruhiwa, na kuongezeka kwa mtiririko wa damu kwenye tovuti iliyojeruhiwa husababisha kujisikia joto. Kuvimba pia kunahusishwa na maumivu kutokana na matukio haya yanayochochea mapokezi ya maumivu ya neva katika tishu. Mwingiliano wa PRR za phagocyte na ishara za dhiki za mkononi na PAMPs na opsonins juu ya uso wa vimelea husababisha kutolewa kwa kemikali zaidi za uchochezi, kuimarisha majibu ya uchochezi.

Wakati wa kuvimba, kutolewa kwa bradykinin husababisha capillaries kubaki kupanua, tishu za mafuriko na maji na kusababisha edema. Kuongezeka kwa idadi ya neutrophils huajiriwa kwenye eneo hilo kupambana na vimelea. Kama mapambano yanaendelea, pus huunda kutoka kwa mkusanyiko wa neutrophils, seli zilizokufa, maji ya tishu, na lymph. Kwa kawaida, baada ya siku chache, macrophages itasaidia kufuta pus hii. Hatimaye, ukarabati wa tishu unaweza kuanza katika eneo lililojeruhiwa.

Kuvimba kwa muda mrefu

Wakati kuvimba kwa papo hapo hawezi kufuta pathogen inayoambukiza, kuvimba kwa muda mrefu kunaweza kutokea. Hii mara nyingi husababisha vita vinavyoendelea (na wakati mwingine visivyo na maana) kati ya viumbe vya jeshi na pathogen. Eneo lililojeruhiwa linaweza kuponya kwa kiwango cha juu, lakini vimelea vinaweza kuwepo katika tishu za kina, na kuchochea kuvimba kwa kuendelea. Zaidi ya hayo, kuvimba kwa muda mrefu kunaweza kuhusishwa katika maendeleo ya magonjwa ya neva ya upunguvu kama vile Alzheimers na Parkinson, ugonjwa wa moyo, na saratani ya metastatic.

Kuvimba kwa muda mrefu kunaweza kusababisha kuundwa kwa granulomas, mifuko ya tishu zilizoambukizwa zimefungwa na kuzungukwa na WBCs. Macrophages na phagocytes nyingine hupiga vita visivyofanikiwa ili kuondokana na vimelea na vifaa vya seli zilizokufa ndani ya granuloma. Mfano mmoja wa ugonjwa unaozalisha kuvimba kwa muda mrefu ni kifua kikuu, ambacho husababisha kuundwa kwa granulomas katika tishu za mapafu. Granuloma ya tubercular inaitwa tubercle (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Kifua kikuu kitafunikwa kwa undani zaidi katika Maambukizi ya Bakteria ya Njia ya Upumuaji.

Kuvimba kwa muda mrefu sio tu kuhusishwa na maambukizi ya bakteria. Kuvimba kwa muda mrefu kunaweza kuwa sababu muhimu ya uharibifu wa tishu kutokana na maambukizi ya virusi. Ukosefu mkubwa unaozingatiwa na maambukizi ya hepatitis C na cirrhosis ya ini ni matokeo ya kuvimba kwa muda mrefu.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Tubercle ni granuloma katika tishu za mapafu ya mgonjwa mwenye kifua kikuu. Katika micrograph hii, seli nyeupe za damu (rangi ya zambarau) zimefungwa mfukoni wa tishu zilizoambukizwa na kifua kikuu cha Mycobacterium. Granulomas pia hutokea katika aina nyingine nyingi za ugonjwa. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Piotrowski WJ, Górski P, Duda-Szymańska J, Kwiatkowska S)

Zoezi\(\PageIndex{1}\)

1. Jina ishara tano za kuvimba.
2. Je, granuloma ni aina ya kuvimba kwa papo hapo au ya muda mrefu? Eleza.

Edema ya muda mrefu

Mbali na granulomas, kuvimba kwa muda mrefu pia kunaweza kusababisha edema ya muda mrefu. Hali inayojulikana kama filariasis ya lymphatic (pia inajulikana kama elephantiasis) hutoa mfano uliokithiri. Filariasis ya lymphatic husababishwa na nematodes microscopic (minyoo ya vimelea) ambayo mabuu hupitishwa kati ya majeshi ya binadamu Vidudu vya watu wazima huishi katika vyombo vya lymphatic, ambapo uwepo wao huchochea kupenya kwa lymphocytes, seli za plasma, eosinofili, na thrombocytes (hali inayojulikana kama lymphangitis). Kwa sababu ya hali ya muda mrefu ya ugonjwa huo, granulomas, fibrosis, na kuzuia mfumo wa lymphatic inaweza hatimaye kutokea. Baada ya muda, blockages hizi zinaweza kuwa mbaya zaidi na maambukizi ya mara kwa mara zaidi ya miongo kadhaa, na kusababisha ngozi iliyoenea na edema na fibrosis. Lymph (maji ya ziada ya tishu) yanaweza kuondokana na maeneo ya lymphatic na kurudi ndani ya tishu, na kusababisha uvimbe uliokithiri (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Maambukizi ya bakteria ya sekondari yanafuata kawaida. Kwa sababu ni ugonjwa unaosababishwa na vimelea, eosinophilia (kuongezeka kwa kiasi kikubwa kwa idadi ya eosinofili katika damu) ni tabia ya maambukizi ya papo hapo. Hata hivyo, ongezeko hili la granulocytes ya antiparasite haitoshi kufuta maambukizi katika matukio mengi.

Filariasis ya lymphatic huathiri watu milioni 120 duniani kote, hasa waliojilimbikizia Afrika na Asia. ¹ Kuboresha usafi wa mazingira na kudhibiti mbu inaweza kupunguza viwango vya maambukizi.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Elephantiasis (edema ya muda mrefu) ya miguu kutokana na filariasis. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa)

Homa

Homa ni majibu ya uchochezi ambayo yanaendelea zaidi ya tovuti ya maambukizi na huathiri mwili mzima, na kusababisha ongezeko la jumla la joto la mwili. Joto la mwili ni kawaida umewekwa na kudumishwa na hypothalamus, sehemu ya anatomical ya ubongo ambayo inafanya kazi ili kudumisha homeostasis katika mwili. Hata hivyo, maambukizi fulani ya bakteria au virusi yanaweza kusababisha uzalishaji wa pyrogens, kemikali zinazobadilisha kwa ufanisi “mpangilio wa thermostat” wa hypothalamasi ili kuinua joto la mwili na kusababisha homa. Pyrogens inaweza kuwa exogenous au endogenous. Kwa mfano, endotoxin lipopolysaccharide (LPS) zinazozalishwa na bakteria Gram-hasi, ni pyrogen exogenous ambayo inaweza kushawishi leukocytes kutolewa pyrogens endogenous kama vile interleukin-1 (IL-1), IL-6, interferon-γ (IFN-γ), na tumor necrosis sababu (TNF). Katika athari ya kuachia, molekuli hizi zinaweza kusababisha kutolewa kwa prostaglandini E2 (PGE ₂) kutoka kwenye seli zingine, kurekebisha hypothalamus kuanzisha homa (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Jukumu la hypothalamus katika majibu ya uchochezi. Macrophages kutambua vimelea katika eneo na kutolewa cytokines ambayo husababisha kuvimba. Cytokines pia hutuma ishara juu ya ujasiri wa vagus kwa hypothalamus.

Kama aina nyingine za kuvimba, homa huongeza ulinzi wa kinga wa innate kwa kuchochea leukocytes kuua vimelea. Kuongezeka kwa joto la mwili pia kunaweza kuzuia ukuaji wa vimelea vingi kwa vile vimelea vya binadamu ni mesophiles na ukuaji bora unaotokea takriban 35 °C (95 °F). Aidha, baadhi ya tafiti zinaonyesha kwamba homa inaweza pia kuchochea kutolewa kwa misombo ya chuma-sequestering kutoka ini, na hivyo njaa nje microbes ambayo hutegemea chuma kwa ajili ya ukuaji. ²

Wakati wa homa, ngozi inaweza kuonekana rangi kutokana na vasoconstriction ya mishipa ya damu katika ngozi, ambayo ni mediated na hypothalamus kugeuza mtiririko wa damu mbali na yamefika, kupunguza hasara ya joto na kuongeza joto la msingi. Hypothalamus pia itachochea kutetemeka kwa misuli, utaratibu mwingine wa ufanisi wa kuzalisha joto na kuongeza joto la msingi.

Awamu ya mgogoro hutokea wakati homa inapungua. Hypothalamus huchochea vasodilation, na kusababisha kurudi kwa mtiririko wa damu kwenye ngozi na kutolewa kwa joto kutoka kwa mwili. Hypothalamus pia huchochea jasho, ambalo linapunguza ngozi kama jasho linapoenea.

Ingawa homa ya kiwango cha chini inaweza kumsaidia mtu kuondokana na ugonjwa, wakati mwingine, majibu haya ya kinga yanaweza kuwa na nguvu sana, na kusababisha uharibifu wa tishu na chombo na, katika hali mbaya, hata kifo. Jibu la uchochezi kwa superantigens ya bakteria ni hali moja ambayo homa inayohatarisha maisha inaweza kuendeleza. Superantigens ni protini za bakteria au virusi ambazo zinaweza kusababisha uanzishaji mkubwa wa seli za T kutoka kwa ulinzi maalum wa kinga ya kinga, pamoja na kutolewa kwa kiasi kikubwa kwa cytokines ambayo huongeza majibu ya uchochezi. Kwa mfano, Staphylococcus aureus na Streptococcus pyogenes zina uwezo wa kuzalisha superantigens zinazosababisha ugonjwa wa mshtuko wa sumu na homa nyekundu, kwa mtiririko huo. Hali hizi zote mbili zinaweza kuhusishwa na homa ya juu sana, inayohatarisha maisha zaidi ya 42 °C (108 °F).

Zoezi\(\PageIndex{2}\)

1. Eleza tofauti kati ya pyrogens exogenous na endogenous.
2. Je! Homa inazuia vimelea?

Mtazamo wa Hospitali

Kutokana na kifo cha baba yake mapema, daktari wa Angela anashutumu kuwa ana angioedema ya urithi, ugonjwa wa maumbile unaoathiri kazi ya protini ya kizuizi cha C1. Wagonjwa wenye hali isiyo ya kawaida ya maumbile wanaweza kuwa na matukio ya mara kwa mara ya uvimbe katika sehemu mbalimbali za mwili. Katika kesi ya Angela, uvimbe umetokea katika njia ya kupumua, na kusababisha ugumu wa kupumua. Utupu unaweza pia kutokea katika njia ya utumbo, na kusababisha kuponda tumbo, kuhara, na kutapika, au katika misuli ya uso au miguu. Uvumilivu huu unaweza kuwa usio na majibu kwa matibabu ya steroid na mara nyingi hupotoshwa kama mzio.

Kwa sababu kuna aina tatu za angioedema ya urithi, daktari anaagiza mtihani maalum wa damu kutafuta viwango vya C1-INH, pamoja na upimaji wa kazi wa inhibitors ya Angela ya C1. Matokeo yanaonyesha kwamba Angela ana angioedema ya aina ya hereditary, ambayo huchangia 80% — 85% ya matukio yote. Aina hii ya ugonjwa husababishwa na upungufu wa inhibitors ya C1 esterase, protini ambazo husaidia kuzuia uanzishaji wa mfumo wa kuimarisha. Wakati protini hizi ni upungufu au zisizo na kazi, overstimulation ya mfumo inaweza kusababisha uzalishaji wa anaphylatoxins uchochezi, ambayo husababisha uvimbe na kujengwa kwa maji katika tishu.

Hakuna tiba ya angioedema ya urithi, lakini matibabu ya wakati unaotakaswa na kujilimbikizia C1-INH kutoka kwa wafadhili wa damu inaweza kuwa na ufanisi, kuzuia matokeo mabaya kama yale yaliyoteseka na baba wa Angela. Madawa kadhaa ya matibabu, ama kwa sasa imeidhinishwa au katika majaribio ya binadamu ya marehemu, yanaweza pia kuchukuliwa kama chaguzi za matibabu katika siku za usoni. Dawa hizi hufanya kazi kwa kuzuia molekuli za uchochezi au receptors kwa molekuli za uchochezi.

Kwa shukrani, hali ya Angela iligunduliwa haraka na kutibiwa. Ingawa anaweza kupata matukio ya ziada katika siku zijazo, ubashiri wake ni mzuri na anaweza kutarajia kuishi maisha ya kawaida ikiwa anatafuta matibabu mwanzoni mwa dalili.

Dhana muhimu na Muhtasari

• Kuvimba hutokea kutokana na majibu ya pamoja ya wapatanishi wa kemikali na ulinzi wa seli kwa kuumia au maambukizi.
• Kuvimba kwa papo hapo ni muda mfupi na umewekwa ndani ya tovuti ya kuumia au maambukizi. Kuvimba sugu hutokea wakati majibu ya uchochezi yasiyofanikiwa, na inaweza kusababisha malezi ya granulomas (kwa mfano, na kifua kikuu) na uhaba (kwa mfano, na maambukizi ya virusi vya hepatitis C na cirrhosis ya ini).
• Ishara tano za kardinali za kuvimba ni erythema, edema, joto, maumivu, na kazi iliyobadilishwa. Hizi kwa kiasi kikubwa hutokana na majibu ya innate ambayo huchota mtiririko wa damu ulioongezeka kwa tishu zilizojeruhiwa au zilizoambukizwa.
• Homa ni ishara ya mfumo mzima wa kuvimba ambayo huwafufua joto la mwili na huchochea majibu ya kinga.
• Wote kuvimba na homa inaweza kuwa na madhara kama majibu ya uchochezi ni kali sana.

maelezo ya chini

1. 1 Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa. “Vimelea — Filiariasis ya lymphatic.” 2016. http://www.cdc.gov/parasites/lymphat...info/faqs.html.
2. 2 Mheshimiwa Parrow na wenzake. “Sequestration na Scavenging ya Iron katika Maambukizi.” Maambukizi na Kinga 81 namba 10 (2013) :3503—3514