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第四节 风湿病
风湿病(rheumatism)是一种与A组乙型溶血性链球菌感染有关的多系统变态反应性炎症疾病。病变累及全身结缔组织,最常侵犯心脏、关节,其次是皮肤、滑膜、血管和脑,以心脏病变最为严重。主要病变为胶原纤维的变性和坏死。急性期称为风湿热(rheumatism fever,RF),除有心脏和关节症状外,常伴有发热、皮疹、皮下结节、小舞蹈症等症状和体征;血液检查,抗链球菌溶血素O抗体滴度增高,血沉加快等。风湿热常反复发作,急性期过后,可造成轻重不等的心脏病变,特别是心瓣膜的器质性病变,形成慢性心瓣膜病,可带来严重后果。
风湿病可发生于任何年龄,但多发生于5~15岁儿童,发病高峰为6~9岁。男女发病率大致相等。是不发达地区5~25岁人群心脏病性死亡的主要原因。心瓣膜病常出现在20~40岁。
一、病因和发病机制
(一)病因
风湿病的发生与咽喉部A组乙型溶血性链球菌感染有关。其根据是本病多发生于链球菌感染盛行的冬、春季节及咽喉部链球菌感染好发的寒冷潮湿地区。在某些链球菌性咽炎的流行区,咽炎患者的风湿热发病率高达3%。抗生素广泛使用后,不但能预防和治疗咽峡炎、扁桃体炎,而且也明显地减少了风湿病的发生和复发。虽然在风湿病患者血液中发现了高效价的抗链球菌抗原的抗体,但在局部(心、血管、关节等处)却无这种细菌感染,炎性病变也非化脓性,说明此病不是细菌直接作用所致。
(二)发病机制
风湿病的发病机制尚不完全清楚,多认为是A组乙型溶血性链球菌某些成分的分子结构和人体组织的分子结构相同或相似,因而产生抗原抗体交叉反应所致。曾提出以下几种学说:
1.链球菌感染学说
认为本病是链球菌直接感染所致,但从病灶中未能检测或分离出链球菌。
2.链球菌毒素学说
认为病变是由链球菌毒素(如链球菌溶血素S、链球菌溶血素O、链球菌蛋白酶、C-多糖等)所引起。链球菌的溶血素O可在咽部感染后10~15天诱导机体产生抗O抗体,与风湿病的发病时间相一致。因此,临床检测血中抗O抗体作为风湿病的血清学的诊断指标。
3.自身免疫学说
目前支持者最多,认为风湿性心肌炎与自身免疫相关,对抗链球菌抗原的抗体与心脏抗原有免疫交叉反应。在结构上与心脏抗原相似的链球菌抗原包括细菌外壳的透明质酸、与心瓣膜糖蛋白的碳水化合物成分相似的细菌细胞壁多聚糖C抗原、与心肌内膜(心肌纤维胞膜外被的基底膜成分)和平滑肌成分共用抗原决定簇的细菌细胞膜M抗原。风湿热症状在咽部感染乙型链球菌后2~3周出现以及在病灶中查不到细菌,均支持风湿病是机体对抗感染细菌的自身免疫反应的结果。在活动性风湿性全心炎患者,免疫荧光检查证明心肌内有弥漫的免疫球蛋白沉积;心瓣膜(主要在闭锁缘)有IgG沉积。总之,体液因素(Ⅲ型超敏反应、自身免疫)、细胞免疫及毒素作用都可能参与发病环节。
4.遗传易感性
近年来发现,B细胞表面标记CD3在风湿热患者中的表达明显高于正常人群,风湿病患者亲属患病风险比无风湿病的家庭高,风湿病患者60%~70%为人类白细胞抗原HLA-DR 4,而非风湿病者仅为10%~15%。
二、基本病理变化
风湿病的病变可累及全身结缔组织,最常侵犯心脏、关节。特征性病变为风湿小体,即Aschoff小体。在浆膜、皮肤、脑、肺等部位,少数病变为非特异性炎,表现为充血、浆液或浆液纤维素渗出,胶原纤维可能发生黏液样变性和纤维素样坏死,并有淋巴细胞浸润。大多数病变为肉芽肿性炎,典型病变分为三期:
1.变质渗出期
病变部位结缔组织基质黏液样变性和胶原纤维的纤维素样坏死。同时有充血、浆液、纤维素渗出,少量淋巴细胞、浆细胞、中性粒细胞和单核细胞浸润,病灶中含少量免疫球蛋白。此期持续约1个月。
2.增生期
亦称为肉芽肿期(granulomatous phase),其特点是形成具有特征性的风湿性肉芽肿,即Aschoff小体,对本病具有诊断意义。
Aschoff小体(Aschoff body)又称风湿小体,体积颇小,多发生于心肌间质、心内膜下和皮下结缔组织。在心肌间质内者多位于小血管旁,略带圆形或梭形。Aschoff小体的中心是红色肿胀的胶原变性或纤维素样坏死,周边围绕数量不等的风湿细胞、淋巴细胞、浆细胞和Aschoff巨细胞(彩插图5-18)。风湿细胞也称Aschoff cell,由增生的巨噬细胞吞噬纤维素样坏死物质转变而来。典型的风湿细胞称为Anitschkow细胞,体积较大,圆形、卵圆形,胞质丰富,略嗜碱性,核大圆形或卵圆形,核膜清晰,核染色质集中于中央,横切面呈枭眼状,纵切面呈毛虫状(彩插图5-19)。Anitschkow细胞变成多个核的巨细胞后,称作Aschoff巨细胞。此期病变持续约2~3个月。
图5-18 风湿性心肌炎
心肌细胞间质内可见聚集的风湿细胞形成的梭形风湿小体
图5-19 风湿细胞
风湿细胞核大,核膜清晰,染色质聚集于中央,横切面呈枭眼状(A),纵切面呈毛虫样(B)
3.纤维化期(瘢痕期)
风湿小体发生纤维化是此期的特点。纤维素样坏死物质逐渐被吸收,细胞成分减少,出现成纤维细胞,产生胶原纤维,并变为纤维细胞。整个小体变为梭形小瘢痕。此期经过约2~3个月。
整个病程约经4~6个月。由于风湿病常有反复急性发作,因此受累器官或组织中有新旧病变并存。病变反复发展,纤维化和瘢痕不断形成,导致器官功能障碍。
三、风湿病各器官的病变
(一)风湿性心脏病
风湿性心脏病(rheumatic heart disease,RHD)包括急性期的心脏炎(carditis)和慢性风湿性心脏病(chronic rheumatic heart disease,CRHD)。风湿性心脏病若累及心脏的三层结构,则称是风湿性全心炎(rheumatic pancarditis),包括风湿性心内膜炎、风湿性心肌炎和风湿性心外膜炎。儿童风湿病患者中,65%~80%有急性风湿性心脏炎的临床表现。
1.风湿性心内膜炎(rheumatic endocarditis)
主要侵犯心瓣膜,也可累及腱索和左心房壁内膜。其中二尖瓣最常受累,其次为二尖瓣和主动脉瓣同时受累,三尖瓣和肺动脉瓣极少被累及。病变早期表现为浆液性心内膜炎,瓣膜肿胀、透亮。镜下,瓣膜因浆液性渗出物而变得疏松,巨噬细胞浸润,纤维肿胀,黏液样变性及纤维素样坏死。其后,坏死灶周围出现Anitschkow细胞,严重病例可有Aschoff小体形成。几周后,在瓣膜闭锁缘上形成单行排列的,直径为1~2mm的疣状赘生物(verrucous vegetation)。此种心内膜炎又称为疣状心内膜炎(verrucous endocarditis)。这些疣赘物呈灰白色半透明,附着牢固,一般不易脱落而易发生机化(图5-20)。镜下,疣赘物为由血小板和纤维素构成的白色血栓。疣赘物主要发生于二尖瓣的心房面和主动脉瓣心室面,因为此处瓣膜闭锁缘处内膜经常受到摩擦和血流冲击而容易损伤。有时,左心房内膜亦有血栓形成。病变后期,心内膜下病灶发生纤维化,疣赘物亦发生机化。心壁内膜可因机化增厚、粗糙和皱缩,尤以左心房后壁更为显著,称为McCallum斑(McCallum's patch)。
心瓣膜由于病变反复发作和机化,大量结缔组织增生,致使瓣膜增厚、卷曲、缩短以及钙化,瓣叶之间可发生粘连和纤维性愈着,腱索增粗和缩短,终致形成慢性心瓣膜病,引起血流动力学改变甚至心力衰竭。
图5-20 风湿性心内膜炎
在二尖瓣闭锁缘上心房面见粟粒样大小疣赘物呈单行排列,灰白色半透明,大小比较一致
2.风湿性心肌炎(rheumatic myocarditis)
风湿小体是风湿性心肌炎的特征性病变,主要见于心肌间质结缔组织,特别是小血管周围。心肌小动脉近旁的结缔组织发生纤维素样坏死,继而形成Aschoff小体。小体呈弥漫性或局限性分布,大小不一,多呈梭形,最常见于左心室后壁、室间隔、左心房及左心耳等处。后期,小体发生纤维化,形成梭形小瘢痕。
有时在儿童,渗出性病变特别明显,心肌间质发生明显水肿及弥漫性炎性细胞浸润,以淋巴细胞和巨噬细胞为主。严重者胶原纤维素样坏死,心肌纤维肿胀、断裂、嗜酸性粒细胞浸润,心脏扩张,常引起心功能不全导致死亡。
风湿性心肌炎常可影响心肌收缩力,临床上表现为心搏加快,第一心音低钝,累及传导系统时,可出现传导阻滞,严重者可导致心功能不全,心电图常见P-R间期延长。
3.风湿性心外膜炎(rheumatic pearicarditis)
其病变特点是心包膜脏层和壁层浆液和(或)纤维素渗出,有时可见风湿小体形成。心外膜大量浆液渗出时,心包腔内可见大量液体潴留,形成心包积液。大量纤维素渗出时,覆盖于心外膜表面的纤维素可因心脏不停搏动和摩擦而形成无数的绒毛状物质,覆盖在心脏表面,称为绒毛心(cor villosum)。恢复期,浆液逐渐被吸收,纤维素也大部分被溶解吸收。临床上,听诊可闻及心包摩擦音,但很少影响功能和导致缩窄性心包炎(constrictive pericarditis)。常伴有风湿性心内膜炎和风湿性心肌炎。
(二)风湿性关节炎
约75%风湿热患者早期出现风湿性关节炎(rheumatic arthritis),常累及大关节,最常见于膝和踝关节,其次是肩、腕、肘等关节。各关节常先后受累,反复发作。病变特征是关节和关节周围软组织的慢性炎性浸润和水肿,出现关节游走性红、肿、热、痛和局部活动障碍。镜下,病变主要为浆液性炎,并有少量淋巴细胞和纤维素渗出,有时在关节周围结缔组织内可有少数Aschoff小体形成。愈复时,浆液性渗出物被完全吸收,一般不留后遗症。
(三)皮肤的风湿性病变
急性风湿病时,皮肤出现环形红斑和皮下结节,具有诊断意义。
1.环形红斑(erythema annulare)
为渗出性病变,是皮肤的风湿性病变中最多见的病变,多见于躯干及四肢皮肤,为淡红色环状红晕,直径约3cm,中央皮肤色泽正常。镜下,红斑处真皮浅层血管扩张充血,血管周围组织水肿,淋巴细胞、单核细胞及少许中性粒细胞浸润。病变常在1~2天内消失。
2.皮下结节(subcutaneous nodules)
为增生性病变,多见于肘、腕、膝、踝等大关节附近的伸侧面皮下,结节直径0.5~2cm,圆形或椭圆形,质地较硬,境界清楚,活动,压之不痛。镜下,结节中央为大片的纤维素样坏死,周围可见Anitschkow细胞和增生的成纤维细胞呈栅栏状排列,伴有以淋巴细胞为主的炎细胞浸润。数周后,结节逐渐纤维化,形成小瘢痕。风湿热时,皮下结节并不经常出现,但有诊断意义。皮下结节的出现常与风湿性心脏病的发生有关。
(四)风湿性动脉炎
风湿性动脉炎(rheumatic arteritis)大、小动脉均可受累,如冠状动脉、肾动脉、肠系膜动脉、脑动脉及肺动脉等,但以小动脉受累较多见。急性期血管壁发生黏液样变性、纤维素样坏死和炎细胞浸润,可有Aschoff小体形成,并可继发血栓形成。后期,血管壁因瘢痕形成而呈不规则增厚,管腔狭窄。风湿性冠状动脉炎时,临床上可出现与冠心病相似的心肌缺血症状。
(五)风湿性脑病
多见于5~12岁儿童,女孩多见。病变主要累及大脑皮质、基底核、丘脑及小脑皮层。主要病变为脑的风湿性动脉炎和皮质下脑炎,可有神经细胞变性、胶质细胞增生及胶质结节形成。当锥体外系统受累较重时,患儿可出现面肌和肢体的不自主运动,称为小舞蹈症(chorea minor)。
问题与思考
风湿性心脏病病变表现如何?后期可导致什么后果?