一、感染與防禦系統總論 General Principles of Host Defense
1️⃣ 感染（Infection）的定義
感染是指病原體（pathogens）進入人體組織後，在體內存活、繁殖並引發組織損傷或免疫反應的過程。
病原體：
- 細菌（Bacteria）
- 病毒（Viruses）
- 真菌（Fungi）
- 原蟲（Protozoa）
- 寄生蟲（Parasites）
人體的防禦機制分為兩大系統：
- 先天免疫（Innate immunity）
- 後天免疫（Adaptive immunity）
二、先天免疫 Innate Immunity
1️⃣ 先天免疫的特性
- 出生即存在（present at birth）
- 反應迅速（rapid response）
- 對各類病原體反應方式相似
- 無免疫記憶（no immunologic memory）
功能目標：
- 阻止病原體進入
- 限制病原體擴散
- 啟動後天免疫系統
2️⃣ 物理與化學屏障 Physical and Chemical Barriers
皮膚（Skin）
- 皮膚為機械性屏障（mechanical barrier），角質層（stratum corneum）可防止微生物穿透。
- 皮脂與汗液含有弱酸性成分，可抑制細菌生長。
呼吸道黏膜（Respiratory mucosa）
- 黏液（mucus）可捕捉微粒與病原體
- 纖毛運動（ciliary action）將黏液推向咽喉
- 咳嗽與打噴嚏可排除異物
- 肺泡中存在肺泡巨噬細胞（alveolar macrophages），可吞噬進入肺泡的微粒與細菌。
胃酸（Gastric acid）
胃液中的鹽酸（HCl）可破壞大部分經口攝入的細菌。
三、吞噬細胞系統 The Phagocytic System
1️⃣ 吞噬細胞（Phagocytes）的定義
吞噬細胞為可吞入並分解病原體或異物的細胞。
主要包括：
- 嗜中性球（Neutrophils）
- 單核球（Monocytes）
- 巨噬細胞（Macrophages）
2️⃣ 嗜中性球 Neutrophils
基本特性
- 為最主要的急性發炎細胞
- 在血液中循環
- 具有多葉核（polymorphonuclear cells）
功能
- 快速移動至感染部位
- 吞噬細菌
- 釋放溶酶體酵素（lysosomal enzymes）
- 產生活性氧（reactive oxygen species, ROS）殺死病原體
- 嗜中性球壽命短，多在吞噬後死亡，形成膿（pus）的主要成分。
3️⃣ 單核球與巨噬細胞 Monocyte–Macrophage System
單核球（Monocytes）
- 由骨髓生成
- 在血液中循環約 10–20 小時
- 進入組織後分化為巨噬細胞
巨噬細胞（Macrophages）
- 巨噬細胞存在於各種組織中，為固定型吞噬細胞（fixed macrophages）。
不同組織的特殊名稱：
- 組織球（Histiocytes）：皮膚與皮下組織
- 肺泡巨噬細胞（Alveolar macrophages）：肺
- 庫普弗細胞（Kupffer cells）：肝臟
- 小膠質細胞（Microglia）：中樞神經系統
4️⃣ 單核巨噬細胞系統 Monocyte–Macrophage System
此系統為全身性吞噬網絡，舊稱網狀內皮系統（Reticuloendothelial system）。
功能：
- 清除血液中微粒
- 清除死亡細胞
- 吞噬細菌
- 啟動免疫反應
此系統遍布全身，尤其集中於：
- 肝臟
- 脾臟
- 淋巴結
- 骨髓
四、吞噬作用機制 Mechanism of Phagocytosis
1️⃣ 趨化作用 Chemotaxis
受感染部位會釋放趨化因子（chemotactic factors），包括：
- 細菌產物
- 補體成分（Complement components）
- 發炎介質
這些物質形成濃度梯度，使吞噬細胞向感染區移動。
2️⃣ 黏附作用 Adherence
- 吞噬細胞需先與細菌結合。
- 抗體（antibodies）與補體可覆蓋細菌表面，此現象稱為調理作用（opsonization）。
- 調理後的細菌更容易被吞噬細胞辨識與吞入。
3️⃣ 吞入作用 Engulfment
- 吞噬細胞伸出偽足（pseudopods）包圍病原體。
- 形成吞噬體（phagosome）。
4️⃣ 溶解與消化 Digestion
溶酶體（lysosome）與吞噬體融合形成吞噬溶酶體（phagolysosome）。
其內部含有：
- 水解酶（hydrolytic enzymes）
- 活性氧
- 溶菌酶（lysozyme）
細菌被分解為碎片，殘餘物經胞吐作用（exocytosis）排出。
五、發炎反應 Inflammation
1️⃣ 發炎的定義
發炎為組織對損傷或感染的局部反應。
典型徵象包括：
- 紅（Rubor）
- 腫（Tumor）
- 熱（Calor）
- 痛（Dolor）
2️⃣ 發炎的機制
血管擴張 Vasodilation
- 血管平滑肌鬆弛，使血流增加。
- 造成局部發紅與溫度上升。
血管通透性增加 Increased Vascular Permeability
- 毛細血管間隙變大。
- 血漿蛋白與液體滲出至組織間隙。
- 造成腫脹。
白血球滲出 Leukocyte Migration
- 白血球附著於血管內皮（margination）。
- 穿越血管壁（diapedesis）。
- 進入感染組織。
3️⃣ 發炎的功能
- 限制感染擴散
- 招募吞噬細胞
- 啟動修復機制
六、嗜中性球與巨噬細胞的數量調控
1️⃣ 嗜中性球增多 Neutrophilia
- 急性感染時，骨髓會釋放大量嗜中性球。
- 血中白血球數可顯著上升。
2️⃣ 單核球增多 Monocytosis
- 慢性感染時，單核球比例上升。
- 巨噬細胞為慢性發炎的主力細胞。
七、發燒 Fever
1️⃣ 發燒的定義
發燒為體溫調節中樞設定點上升所導致的體溫升高。
2️⃣ 發燒的機制
- 細菌產生外毒素或內毒素（endotoxins）。
- 刺激白血球釋放致熱原（pyrogens）。
- 致熱原作用於下視丘（hypothalamus），提高體溫設定點。
3️⃣ 發燒的意義
- 抑制細菌繁殖
- 增強免疫反應
- 促進白血球活動
適度發燒有助於感染控制。
八、慢性感染與肉芽腫 Chronic Inflammation and Granuloma
當病原體無法被完全清除時，可能形成肉芽腫（granuloma）。
特徵包括：
- 巨噬細胞聚集
- 淋巴球包圍
- 結締組織增生
此結構可將病原體局限於局部。
九、淋巴結的防禦功能 Lymph Nodes in Defense
- 淋巴結為淋巴液過濾站。
- 外來微粒隨淋巴流入淋巴結。
- 被巨噬細胞攔截並吞噬。
- 淋巴結腫大常為感染反應的表現。
十、臨床關聯 Clinical Correlations
1️⃣ 嗜中性球低下症 Neutropenia
嗜中性球數量不足時，細菌感染風險顯著上升。
常見於：
- 化療患者
- 骨髓疾病
2️⃣ 慢性肉芽腫病 Chronic Granulomatous Disease
- 吞噬細胞無法產生活性氧。
- 導致反覆感染。
3️⃣ 脾臟切除後風險
- 脾臟為重要吞噬器官。
- 切除後對莢膜菌（encapsulated bacteria）抵抗力下降。
十一、整體防禦機制總結
人體對感染的抵抗為多層次防禦系統：
- 物理屏障
- 吞噬細胞系統
- 發炎反應
- 發燒機制
- 淋巴過濾系統
