作者：姜志胜,王万铁
出版社：人民卫生出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
病理生理学(第3版)(全国高等学历继续教育“十三五”(临床专升本)规划教材)试读：
前言
病理生理学是一门研究疾病发生、发展和转归规律的学科，是由基础医学过渡到临床医学的“桥梁”学科，是临床医学专业的必修课之一。为适应我国医疗卫生体制改革和高等学历继续教育的改革与发展，特启动了国家卫生健康委员会全国高等学历继续教育“十三五”规划教材第四轮的编写工作，其中《病理生理学》进行了第3版修订。在来自全国15所医学院校的病理生理学专家的共同努力下，历经10个月时间，顺利完成。
本次修订以高等学历继续教育为目标，以提高在职卫生技术人员学历层次和病理生理学理论水平为根本任务，以“三基”（基本理论、基本知识、基本技能）、“五性”（思想性、科学性、先进性、启发性、实用性）为原则，考虑大、中专医学生毕业后继续学习和职业实践的需求，突出案例与应用；并在传承前两版的传统优势和基本框架的基础上，对整体结构进一步优化，对章、节的设计及内容做出部分调整，补充一些现代医学新进展，如增加“糖代谢紊乱”“脂代谢紊乱”和“脑功能不全”三个新章节；在表述上力求做到语言简练、条理清晰，以方便老师讲授和学生理解记忆。
此外，按照本轮修订的编写要求，增加了数字内容，如教学课件、习题、富媒体资源等，综合利用数字化技术，在纸数融合的新型立体化教材建设方面进行了尝试，以使教材立体、生动、有趣起来，让学习事半功倍。为了启发读者阅读和提高临床分析思维能力，特将案例解析放置于融合部分。以上内容扫描二维码即可查看。
在编写上保留第2版的写作风格：①将本科阶段需要掌握的内容重点描述。②编写形式方面设置“问题与思考”“相关链接”“案例”等模块，介绍本学科一些研究进展、发展历史、新技术、临床案例等，为学有余力的同学提供拓展知识的空间，更好地将基础理论与临床实践相结合。③结构方面在每章内容之前提出各章的学习目标，并在章末以小节的形式概括主要内容，从而与开篇介绍的学习目标相呼应；每章之后还列出了复习参考题，以便学生自学、复习及检测学习效果；为了提高学生专业英语水平，本教材列出了部分病理生理学英语专业词汇，并将其汇总于书后以供查阅。
本书可作为高等学历继续教育专科起点升本科层次的教材，也可作为住院医师规范化培训、专科医师规范化培训的参考书，对教师进行教学辅导也有帮助。
本版教材编者均是多年工作在教学第一线的骨干教师。编写过程中得到了所在院校的大力支持，在此谨表谢意。尽管我们高度重视教材的编写质量，但因水平有限，本书难免存在缺点和错误，敬请使用本教材的教师、学生和其他同行批评指正。姜志胜 王万铁2018年8月第一章 绪论与疾病概论
学习目标掌握 病理过程、疾病、病因、条件、诱因、脑死亡的概念。熟悉 病因的种类及其致病特点；疾病发生发展的一般规律及机制。了解 病理生理学的任务、内容、研究方法、学科性质和疾病的转归形式。
病理生理学（pathophysiology）是研究疾病发生、发展和转归规律及其机制的科学，着重从功能和代谢的角度探讨患病机体的生命活动规律，其任务是揭示疾病的本质，为疾病的防治提供理论和实验依据。第一节 绪论一、病理生理学的性质、内容和地位
病理生理学属于医学基础课，是多学科相互渗透而形成的独立学科。由于病理生理学的任务是揭示疾病的本质，它需要应用正常人体中形态、功能、代谢、基因、细胞、组织以及环境、心理等各方面的相关知识加以综合、分析，再通过科学思维应用到患病的机体，从而正确地认识疾病中出现的各种变化。因此，它与分子生物学、医学遗传学、人体解剖学、生物化学、微生物学、病理学、生理学、免疫学、药理学、生物学等多种医学基础学科的关系非常密切。这些基础学科的每一个重大进展，都有力地促进了病理生理学的发展。病理生理学又是联系基础医学与临床医学的“桥梁课”。病理生理学的研究对象是疾病，它有责任把学生从学习正常人体的有关知识，逐渐引向对患病机体的认识。鉴于病理生理学在基础与临床各学科间架起联系的“桥梁”，发挥承前启后的作用，因此它又是一门沟通基础医学与临床医学的桥梁学科。
病理生理学所涉及的研究范围非常广泛。临床上任何疾病以及在实验动物身上复制的各种模型，都存在病理生理学问题。但作为一门基础课程，病理生理学不可能也没有必要囊括所有疾病的病理生理学问题，针对各种具体疾病的病理生理学问题将在临床相关学科中学习。本课程侧重讨论在多种疾病发生、发展过程中出现的一些普遍性、规律性的问题，主要包括以下三部分内容：①病理生理学总论，又称疾病概论（general concept of disease）。主要讨论疾病的概念、疾病发生发展的原因、基本机制和转归。②基本病理过程（fundamenatal pathological process），简称病理过程（pathological process）。主要是指多种疾病中可能出现共同的、成套的功能和代谢变化。例如水电解质代谢紊乱、酸碱平衡紊乱、缺氧、发热、应激、缺血-再灌注损伤、弥散性血管内凝血、休克、全身炎症反应综合征等。③病理生理学各论，又称系统病理生理学（systemic pathophysiology）。主要论述体内几个主要系统的某些疾病在发生、发展过程中可能出现一些常见而共同的病理过程。如心血管系统疾病的心力衰竭、呼吸系统疾病的呼吸衰竭、严重肝脏疾病的肝功能衰竭、泌尿系统疾病的肾衰竭等。
病理生理学在整个医学学科中占据十分重要的地位。这种地位体现在：①掌握疾病病理生理学知识是正确诊治疾病的基本前提。医师的主要任务是通过密切观察和正确分析患者的症状、体征和实验室检查指标的变化推断其背后的真正原因，并对疾病的发展有一定的预判性，而联系现象与内在原因的正是病理生理学。一个临床医师诊疗水平的高低，与其对疾病发生机制的理解和对病理生理学基础理论知识掌握的程度密切相关。②病理生理学的进展往往不断地推动临床医学的发展。③对疾病发生机制的认识也是创新药物研发的重要前提条件。只有深入认识疾病的发生机制，才有可能获得针对具体疾病的药物靶标，并通过这些靶标研发出新药。二、病理生理学的主要研究方法
病理生理学是理论性及实践性都很强的学科。要揭示人体疾病中隐藏的规律，必须从事科学研究。病理生理学常用的研究方法如下：（一）流行病学调查
流行病学调查（epidemiology survey）主要用于病因学研究，从宏观探索疾病发生的原因和条件，阐明疾病发生、发展的规律和趋势，并为疾病的预防、控制和治疗提供重要依据。流行病学调查属于群体水平的研究，只能为深入研究病因学提供定向性的依据，而病因的真正确立有赖于实验研究，尤其是动物实验研究。（二）临床研究
临床研究（clinical study）的主要对象是患者，在不损害患者健康和耽误疾病诊治的前提下，对患者进行周密细致的临床观察以及必要的临床实验，例如用B超、心电图、CT、内窥镜等无创性仪器进行检查，或收集血、尿、脑脊液、活检组织等样品进行化验测定，从而了解疾病过程中的功能、代谢、形态、结构的改变，为揭示疾病的本质提供最直接的资料。很多临床研究不仅需要对患者作急性发病期时的临床观察，还需要对患者进行长期的随访，以探索疾病动态发展规律。（三）动物实验
动物实验（animal experiment）基于医学伦理和人道主义原则，不能在人体进行破坏性或创伤性实验，因此动物实验在病理生理学研究中占有重要地位，是病理生理学最主要的研究方法。动物实验指在动物身上复制人类疾病的模型，人为地控制各种条件，对其功能、代谢变化进行动态观察。随着分子生物学和细胞分子遗传学的发展，以定位转移外源基因为原理的转基因动物模型（transgenic animal model）和以基因同源重组为原理的基因敲除动物模型（gene knockout animal model）得到广泛的应用。如apoB100转基因鼠、apoE基因敲除鼠和LDL受体基因敲除鼠都可发生明显的动脉粥样硬化（atherosclerosis，As）病变，且具有人类粥样瘤的典型特征。
动物实验一方面具有能从整体水平（神经-体液-器官-分子）较全面地体现临床疾病特征的优点；另一方面，也存在种属差异、主观感觉难以了解等局限性。所以动物实验的结果不能不经分析机械地、简单地用于临床。只有把动物实验结果和临床资料相互比较、分析和综合后，才能作为临床医学借鉴和参考，并为探讨临床疾病的病因、发病机制及防治提供实验依据。
此外，病理生理学常用的研究方法还有离体器官实验、细胞实验和分子生物学实验等多种研究方法与手段，综合分析从群体和整体水平、器官系统水平、细胞水平和分子水平上获得的研究结果，为揭示人类疾病的发生发展规律与机制提供坚实的理论依据。三、病理生理学的发展简史和未来趋势
病理生理学是一门年轻的学科，它的创立和发展是与人类对疾病本质的认识过程密切联系的，是随着整个医学实践的需要逐渐发展起来的。
19世纪法国生理学家伯纳德（Claude Bernard）等开始在动物身上复制人类疾病的模型，研究疾病发生的原因和条件以及疾病过程中功能、代谢的动态变化，从而形成了病理生理学的前身——实验病理学（experimental pathology）。随后，在俄国及其他东欧国家相继成立病理生理学教研室，开设病理生理学课程。西欧及北美国家各医学院也开设了病理生理学课程，出版了多种病理生理学教材。我国各医学院校在20世纪50年代相继成立了病理生理学教研室，开始了病理生理学的教学和科学研究。1985年成立国家一级学会——中国病理生理学会，1991年成为国际病理生理学会（International Society for Pathophysiology，ISP）成员国，开展了活跃的国内外学术交流。半个多世纪以来，我国几代病理生理学工作者在教学、科研、学科建设、人才培养等方面付出了艰辛的努力，取得了可喜的成果。
21世纪是生命科学占主导的时代。疾病谱的变化、医学模式的转变、循证医学的兴起、社区及全科医学实践等对病理生理学提出了新的要求。因此，病理生理学的教学中应该重视和追踪疾病谱改变的问题；更多体现新医学模式（生物-心理-社会医学模式）对心理、社会、环境等因素在疾病发生发展、转归及防治中作用的关注；要运用循证医学的基本原则及方法进行教研教改。同时，随着转化医学（translational medicine）、精准医学（precision medicine）的兴起以及各种交叉学科的建立，病理生理学作为基础医学与临床医学的联系桥梁，在教学中要进一步加强与临床的结合，掌握临床对相关疾病诊治的最新进展，促进基础研究结果的临床应用；要接纳并整合生命科学及其他自然科学、社会科学的最新成果，开展分子、细胞、器官、整体乃至人群相结合的高水平科学研究，不断提高对疾病的诊治和预防水平。第二节 疾病概论一、疾病的相关概念（一）疾病
疾病（disease）是指机体在一定病因作用下，自稳调节（homeostasis control）紊乱而导致的异常生命活动过程。在此过程中，躯体、精神及社会适应上的完好状态被破坏，机体进入内环境稳态失衡、与环境或社会不相适应的状态。
疾病种类繁多，不同的疾病也表现各异。但是，所有疾病都存在一些共同特点：①疾病的发生都有其原因，没有原因的疾病是不存在的；②疾病的发生是机体自稳调节紊乱而引起内环境稳态失衡和生命活动障碍；③疾病的发生常可引起体内生理功能、代谢和形态结构的改变，临床表现为相应的症状（是指患者主观的异常感觉，如疼痛、乏力、恶心等）、体征（是指由疾病引起的并通过对患者检查获得的客观征象）和综合征（是指由疾病引起的一组具有内在联系的症状和体征的总和）；④疾病的演变是一个动态过程，具有发生、发展和转归的一般规律。（二）健康
长期以来人们认为“不生病”“无病痛”就是健康，这种认识是很不全面的。世界卫生组织（World Health Organization，WHO）指出：“健康不仅是没有疾病和衰弱（infirmity），而且是一种躯体上、精神上和社会适应上的完好状态（state of complete well-being）”。这一概念也体现了生物医学模式向生物-心理-社会医学模式的转变。
躯体上的完好状态指躯体的结构、功能和代谢正常，采用当今的科技手段未发现任何异常现象。精神上的完好状态指人的情绪、心理、学习、记忆及思维处于正常状态，表现为精神饱满、乐观向上、愉快地从事工作和学习，能应对紧急的事件，处理复杂的问题。社会适应上的完好状态指人的行为与社会道德规范相吻合，能保持良好的人际关系，能在社会中承担合适的角色。（三）亚健康
20世纪80年代，前苏联学者布赫曼提出了亚健康（sub-health）的概念。亚健康是指非健康、非患病的中间状态。世界卫生组织的一项调查表明，人群中真正健康者约占5%，患疾病者约占20%，而处于亚健康状态者约占75%，中年人是亚健康的高发人群。
亚健康的表现错综复杂，可有下述多种表现形式：①躯体性亚健康状态：主要表现为疲乏无力，精神不振；②心理性亚健康状态：主要表现为焦虑、烦躁、易怒、睡眠不佳等，严重时可伴有胃痛、心悸等表现。这些问题的持续存在可诱发心血管疾病及肿瘤等的发生；③人际交往性亚健康状态：主要表现为社会成员的关系不稳定，心理距离变大，产生被社会抛弃和遗忘的孤独感。
亚健康可由多种原因引起。如工作、学习负荷过重导致身心疲惫；家庭、社会及个人的事情繁琐导致烦躁、忧虑；环境污染导致体质下降；生活及工作方式不科学破坏人体正常的平衡；某些遗传因素亦在亚健康的发生中起作用。
亚健康处于动态变化之中。若加强自我保健，调整饮食结构，减轻工作负荷，积极开展体育锻炼，并配合心理治疗、音乐或生物反馈疗法，亚健康可向健康转化。若长期忽视亚健康的存在，不予处理，则亚健康可向疾病转化。二、病因学
病因学（etiology）是研究疾病发生的原因和条件及其作用机制的科学。（一）疾病发生的原因
疾病发生的原因简称病因，又可称为致病因素。它是指作用于机体引起疾病并赋予该疾病特征的因素。病因的种类很多，大致可分为以下几类：
1.生物因素
主要包括病原微生物（细菌、螺旋体、真菌、立克次体、支原体、病毒等）和寄生虫（原虫、蠕虫等）。这类病因的致病性取决于病原体侵入的数量、侵袭力（invasiveness）、毒力以及机体的抵抗能力。
这类病因常常引起各种感染性疾病，并呈现如下致病特点：①病原体有一定的入侵门户和体内定位。例如甲型肝炎病毒，可从消化道入血，经门静脉到肝，在肝细胞内寄生和繁殖。②病原体必须与机体相互作用才能引起疾病。只有机体对病原体具有感受性时它们才能发挥致病作用。例如鸡瘟病毒对人无致病作用，因为人对它无感受性。③病原体作用于机体后，既改变了机体，也改变了病原体。如病原体可引起机体的免疫反应，同时病原体也可能发生变异，产生抗药性。
2.理化因素
物理性因素主要有机械力、高温、低温、电流、电离辐射、气压、噪音等。它们的致病性主要取决于作用强度、部位、持续时间，很少与机体的反应性有关。例如环境温度接近于体温时，会影响机体散热，人感到不舒服。环境温度更高可发生过热，当高温物体直接作用于人体时可引起烧伤。大多数物理性因素所引起的疾病可无潜伏期（紫外线、电离辐射引起的机体损害例外），也无组织器官特异性；而且大多数物理性致病因素引发疾病后，在疾病的后续演变中它们本身不再继续起作用。
化学性因素有强酸、强碱、各种化学毒物（如汞、砷、氰化物、有机磷农药等），动植物毒性物质、化学毒气和药物中毒也属此类。根据发病缓急，化学性因素的致病作用有急性和慢性之分。前者一般无潜伏期或很短，后者有一个机体内蓄积过程。多数化学性因素的致病作用具有一定的组织、器官选择性，如CCl主要损害肝细胞，其致4病作用的强弱主要取决于毒物本身的性质和剂量，但也与机体代谢解毒及排泄毒物的功能有关。如果机体的解毒排泄功能发生障碍，可使体内的毒物停留时间较长，机体损害更加严重。
3.营养因素
是指机体必需物质的缺乏或过多。机体的正常生命活动有赖于氧、水、糖、脂肪、蛋白质、维生素、无机盐、纤维素以及微量元素等必需物质的支持，但这些物质的缺乏或过多都可能导致疾病的发生。氧缺乏可导致机体能量生成障碍，引发以中枢神经系统为主的一系列功能损害；而氧过多可导致活性氧产生增加，引起组织、细胞损伤。糖、脂肪、蛋白质等摄入不足可引起营养不良，导致患者消瘦、免疫力下降；过量摄入可引起肥胖，诱发高脂血症、心血管疾病等。维生素D摄入不足可引起佝偻病，摄入过多又可引起中毒。铁摄入不足可引起缺铁性贫血，吸收过量又可导致肝纤维化。
4.遗传因素
指染色体畸变或基因突变等遗传物质缺陷。染色体畸变包括染色体数目异常和染色体结构畸变两类。染色体异常引起的疾病已达到数百种，如性染色体畸变（47，XXY）导致Klinefelters综合征（两性畸形）。基因突变包括基因缺失、点突变、插入和融合。由基因突变导致蛋白质分子性质和含量异常，从而引起机体功能障碍的一类疾病，称为分子病。分子病可简单地分为单基因病和多基因病。前者指某单一基因的突变足以引起相应的疾病，如位于X染色体的凝血因子Ⅷ基因突变可引起血友病。但更多的疾病如高血压病、精神分裂症、糖尿病、癌症等是多基因病，是多个基因变异的综合结果，这种综合常常决定患病机体的遗传易感性（genetic predisposition），即由遗传决定的易于罹患某种疾病的倾向性。
5.先天因素
先天因素并非指遗传物质的改变，而是指那些损害正常胚胎发育的因素，其结果是婴儿出生时就已患病，该类疾病称为先天性疾病。如怀孕头三个月母亲感染风疹病毒、巨细胞病毒、弓形体等所引起的胎儿先天性心脏病、先天性白内障等。
6.免疫因素
免疫功能的异常可表现为免疫缺陷、变态反应（超敏反应）和自身免疫反应。其中，免疫缺陷有先天性和获得性两类，这类患者易发生致病微生物感染和恶性肿瘤，如获得性免疫缺陷综合征（acquired immune deficiency syndrome，AIDS）患者。变态反应是机体的免疫系统对某些抗原刺激发生异常强烈的反应，导致组织、细胞的损伤和生理功能障碍。如异种血清蛋白（破伤风抗毒素等）、某些药物（青霉素等）可引起某些个体的过敏性休克；某些花粉、食物（虾、牛乳等）可引起支气管哮喘、麻疹等变态反应性疾病。当机体对自身抗原发生免疫反应时，可引起自身组织损害或自身免疫性疾病，如全身性红斑狼疮、类风湿性关节炎和溃疡性结肠炎等。
7.精神、心理和社会因素
随着医学模式的转变，精神、心理和社会因素在疾病发生、发展中的作用日益受到重视。这类因素包括长期处于精神紧张状态，不良的人际关系，恐惧、悲伤、愤怒等情绪反应，以及自然灾害、生活事件的突然打击等。高血压、冠心病、消化道溃疡、神经官能症及某些肿瘤的发生发展都与精神、心理和社会因素密切相关。
病因是引起疾病必不可少的、决定疾病特异性的因素，没有病因，就不可能发生相应的疾病。受到人们认识水平的限制，目前还有相当多疾病的病因尚未完全明了，医学上暂称这些原因未明的疾病为“原发性”或“特发性”疾病，随着医学科学的发展，这些疾病的病因迟早会得到阐明。
相关链接分子病（molecular disease）是1949年美国化学家L.C.波林在研究镰刀型细胞贫血症时提出的，是指由于基因上DNA分子的缺陷，致使细胞内RNA及蛋白质合成出现异常，人体结构与功能随之发生变异的疾病。DNA分子的此种异常，有些可随个体繁殖而传给后代。例如镰状红细胞性贫血，是由于合成血红蛋白的基因异常，致使血红蛋白β亚基的第6位氨基酸由谷氨酸变成了缬氨酸，使原为水溶性的血红蛋白聚集成丝，相互黏着，导致红细胞变形成为镰刀状而极易破碎，产生贫血。分子病除了血红蛋白病以外，还有各种血浆蛋白病、受体蛋白病、膜转运蛋白病、胶原蛋白病、免疫蛋白缺陷病、蛋白质构象病等。（二）疾病发生的条件
疾病发生的条件（condition）是指在病因作用于机体的前提下，影响疾病发生、发展的各种体内外因素。条件本身并不直接导致疾病，但它的存在可促进或阻碍疾病的发生、发展。例如结核分枝杆菌是结核病的病因，但并非与结核分枝杆菌有接触者都患结核病。在居住环境恶劣、过度疲劳、营养不良等导致机体免疫功能低下时，少量的结核分枝杆菌入侵即可引起结核病；与此相反，充足的营养、良好的生活条件、适量的体育活动等，都能增强机体对病原微生物的抵抗力，此时即使有结核分枝杆菌的侵入，也可以不发生结核病。因此在有些疾病的病因学预防中，考虑条件的作用是很重要的。
疾病发生的条件可以是多方面的。有自然环境的因素，如天气炎热可增加消化道传染病发生率，而寒冷季节又容易引发呼吸道传染病。有年龄、性别的因素，如婴幼儿在发生呕吐、腹泻时易引起脱水，老年人容易发生心血管疾病，妇女易患甲状腺功能亢进症、癔症，男性易患动脉粥样硬化。另外，社会、环境因素也可能成为疾病发生的条件。例如，生活习惯、卫生状况、社会医疗体系的健全与否都可影响疾病的发生和发展。
那些能够加强病因作用或促进疾病发生的条件因素，通常称为诱发因素（precipitating factor），简称诱因。如肝硬化患者因食管静脉曲张破裂而发生上消化道出血时可致血氨突然增高而诱发肝性脑病；妊娠、体力活动、过多过快输液及情绪激动等可诱发心力衰竭。与病因相比，诱因往往更易于防止或消除，因而在疾病防治中具有较大意义。
需要强调的是，原因和条件在不同疾病中可互相转化。例如，营养不足使机体抵抗力下降，可以是多种感染疾病发生的条件，而长期营养不足又是营养不良症发生的原因。还应当注意，并非任何疾病的发生都需要原因和条件同时存在，有的疾病在没有条件存在的情况下同样可以发生，如机械暴力、剧毒剂（如氰化物等）作用于人体时，并不需要条件即可引起机体创伤、中毒。
当某些疾病的原因、条件还分不清楚时，可笼统地将促发该疾病的因素称为危险因素（risk factor）。如吸烟、高脂血症、高血压、糖尿病等被认为是动脉粥样硬化的危险因素。三、发病学
发病学（pathogenesis）是研究疾病发生发展的规律和机制的科学。任何疾病的发生发展都有规律和机制可循。本章仅就疾病发生的一般规律和基本机制进行阐述。（一）疾病发生发展的一般规律
疾病发生发展的一般规律是指各种疾病过程中普遍存在的共同的基本规律。这些规律主要体现在以下四个方面：
1.稳态的失衡与调节
正常状态下，机体通过神经、体液的精细调节，各系统、器官、组织、细胞之间的活动互相协调，机体与自然及社会环境亦保持适应关系，这种状态称为稳态（homeostasis）。稳态不是一成不变的，而是一种动态过程。疾病发生时，稳态调节的某一方面发生紊乱，原有的平衡被打破，机体通过反馈调节（特别是负反馈调节）在病理状态下建立新的平衡。各种新平衡的建立对疾病的发生发展发挥某些代偿作用，同时也形成了各种疾病不同的病理特点。
2.损伤与抗损伤
对各种损伤做出抗损伤反应是生物机体的重要特征，也是生物机体维持生存的必要条件。损伤与抗损伤反应自始至终贯穿于疾病过程中，它们各自构成矛盾的两个方面，相互依赖，又相互斗争，推动疾病的发展和转归，成为疾病发展的基本动力。如果疾病过程中抗损伤反应占优势，则疾病向有利于机体的方向发展，直至痊愈；反之，如果损伤反应占优势，则导致病情恶化。例如，器械暴力作用于机体，造成组织破坏、血管破裂、出血、组织缺氧等损伤性反应，而动脉血压下降和疼痛引起机体反射性交感神经兴奋，使血管收缩，减少出血以维持一定水平的动脉血压，有利于心、脑等重要器官的动脉血液供应；同时发生心率加快，心肌收缩加强以增加心输出量；血凝加速以利止血等抗损伤反应。如果损伤较轻，则通过上述抗损伤反应和及时有效的治疗，机体便可恢复健康；反之，如果损伤较重，抗损伤的各种措施不足以抗衡损伤反应，又未进行恰当治疗，则病情恶化，出现创伤性或失血性休克甚至危及生命。
应当注意的是，有的损伤与抗损伤反应之间并无严格的界限，二者之间可以互相转化。如前所述创伤时的血管收缩有抗损伤作用，但同时它又可引起组织缺血缺氧，持续缺氧可导致微循环淤血，回心血量减少和动脉血压下降，这就说明原本为抗损伤的血管收缩此时已转化为损伤反应。
因此，在临床对疾病的处治中，应正确区分疾病过程中损伤和抗损伤的变化，尽量支持和加强抗损伤反应而消除或减轻损伤反应，一旦发现抗损伤反应转化为损伤反应，应及时消除或减轻这种变化，以使病情好转。
3.因果转化
是指疾病发生发展过程中，原始病因作用于机体所产生的结果又可作为新的病因引起新的结果。由于因果转化，即使原始病因已不存在，疾病仍能不断发展。因果转化是疾病发展的重要形式。在因果转化过程中，有些环节的相互作用可形成良性循环（virtuous cycle），有利于机体的康复；但也有某些环节以互为因果的方式强化损伤反应，形成恶性循环（vicious cycle），如不及时有效地加以阻断，将使病情不断恶化，直至死亡。
以外伤导致大出血为例说明因果转化规律（图1-1）。外伤引起血管破裂而导致大出血时，虽然作为原始病因的外伤作用已经消除，但大出血作为新的发病原因，可引起系列变化，其中血压下降、组织缺血缺氧、毛细血管和微静脉大量淤血、回心血量减少等可互为因果，形成恶性循环，而每一次因果转化都将加重病情的发展。图1-1 外伤大出血过程中可能出现的恶性循环
因此临床实践中，必须仔细观察病情变化，认真分析，采取有效措施及早预防或阻断发病过程中的恶性循环，使疾病朝着有利于机体康复的方向发展。
4.局部与整体
在疾病过程中，病灶局部和整体相互依存、相互影响、相互制约。局部的病变可通过神经-体液机制影响整体，而机体的全身功能状态也可通过这些机制影响局部病变的发生、发展。例如，肺结核病的病变主要在肺，表现为咳嗽、咳痰、咯血等，但同时它会引起发热、盗汗、消瘦、乏力和血沉加快等全身反应；另一方面，全身状态又影响着肺部病变的发展方向，当全身抵抗力下降时，肺结核病变可进一步发展，甚至扩散到全身，形成新的病灶；当全身抵抗力增强时，肺部病变则可逐渐缩小直至痊愈。
实际上，一些疾病的全身反应常常最初表现在某一局部病变，如疖肿常常表现为局部充血、水肿等炎症反应，但它可以是全身性代谢障碍性疾病—糖尿病的局部表现。在这种情况下，单纯的局部处理不可能取得明显的治疗效果。因此，临床上必须注意疾病整体和局部的关系，并明确在疾病发生、发展过程中起主导作用的是局部还是全身性因素。只有这样，才能制订正确的治疗方案。（二）疾病发生发展的基本机制
尽管各种疾病错综复杂，不同疾病的发病机制（mechanism）各不相同，但各种病因无一例外均通过影响神经、体液、细胞及分子而致病。因此，各种疾病发生发展过程中又存在着共同的基本机制。
1.神经机制
机体的许多生命活动是在神经系统的调节下完成的。许多致病因素亦是通过影响神经系统的功能而导致疾病发生发展。如腹部钝击伤引起迷走反射，导致心跳暂停；失血性休克时由于动脉血压降低，减少对颈动脉窦及主动脉弓处压力感受器的刺激，使抑制性传入冲动减少，导致交感神经系统强烈兴奋及组织缺血缺氧。此外，各种心理、社会因素亦可通过影响中枢神经系统而导致躯体的功能、代谢紊乱，称为身心疾病（psychosomatic disease）。
2.体液机制
疾病发生的体液机制可源于体液容量和渗透压的改变（如脱水、出血可引起血液循环障碍，导致休克发生），但更多的是源于体液因子的改变。体液因子通常通过内分泌、旁分泌和自分泌三种方式作用于其靶细胞上的受体而发挥调节作用。值得指出的是神经机制和体液机制密切相关，往往同时发生，共同参与疾病过程，所以常称神经体液机制。如各种休克引起交感神经强烈兴奋，后者刺激肾上腺髓质释放大量儿茶酚胺。交感神经兴奋与血液中儿茶酚胺增多共同导致微血管痉挛和组织缺血缺氧。
3.细胞机制
细胞是生物体的基本单位。细胞的正常形态结构、功能和代谢是维系机体正常生命活动的重要前提。各种致病因素作用于机体后，常常直接或间接地造成组织细胞形态结构和（或）功能、代谢异常，并引起一系列病理过程。有的病因如高温、强酸、强碱、寄生虫等可造成组织细胞的直接损害，有的病因则通过作用于亚细胞水平，引起细胞膜的异常、线粒体功能障碍和溶酶体破坏等。
4.分子机制
细胞的全部生命活动都是由分子（尤其是生物大分子）完成的。从这个意义上说，任何病因引起的细胞损害都源于生物大分子结构和功能的破坏。近年来，从分子（如蛋白质、核酸、糖类、脂类及其复合体等）水平探讨疾病发生发展的机制受到了广泛的关注，主要集中在基因结构和基因表达的异常、蛋白质结构和功能异常、细胞之间的信息传递紊乱、细胞识别功能障碍等方面，形成了分子生物学（molecular biology）、分子病理学（molecular pathology）、分子医学（molecular medicine）等新兴研究领域。生命科学研究正向着“功能基因组学”“功能蛋白质组学”等方向深入发展，医疗大数据的建立和应用方兴未艾，所有这些使我们对疾病的认识和防治水平不断提升至新的阶段。四、疾病的转归
疾病的转归（prognosis）是指疾病过程的发展趋向和结局，可表现为康复和死亡两种形式。它主要取决于致病因素作用于机体后发生的损伤与抗损伤反应的力量对比，正确而及时的治疗可影响疾病的转归。（一）康复
康复（rehabilitation）分为完全康复和不完全康复两种。完全康复也称痊愈（complete recovery），是指疾病所致的损伤性变化完全消失，机体的功能、代谢、形态结构及自稳态调节完全恢复正常。有些感染性疾病痊愈后还可使机体获得特异的免疫力。不完全康复（incomplete recovery）是指疾病所致的损伤性变化已得到控制，主要症状消失，机体通过代偿机制维持相对正常的生命活动，但机体内仍存在病理变化（如心内膜炎治愈后留下的心瓣膜粘连、烧伤愈合留下的瘢痕等），可能为疾病的复发留下隐患。（二）死亡
死亡（death）是生命活动的终止，也是生命过程的必然规律，作为疾病的转归则是疾病发生发展的最不幸的结局。传统概念认为死亡是一个渐进的过程，可包括濒死期（agonal stage）、临床死亡期（stage of clinical death）、生物学死亡期（stage of biological death）三个阶段。濒死期的重要特点是脑干以上的神经中枢功能丧失或深度抑制，主要表现为意识模糊或丧失，反应迟钝或减弱，呼吸和循环功能进行性下降，能量生成减少，酸性产物增多等。临床死亡期的主要特点是延髓处于深度抑制和功能丧失状态，表现为各种反射消失，呼吸和心跳停止，但是组织器官仍在进行着微弱的代谢活动；如能采取紧急抢救措施，有可能使之复苏（resuscitation）或复活。生物学死亡期是死亡过程的最后阶段。此时，机体各重要器官的新陈代谢相继停止，并发生了不可逆转的功能和形态改变；但是，某些对缺氧耐受性较高的器官、组织，如皮肤、毛发、结缔组织等，在一定的时间内仍维持较低水平的代谢过程。随着生物学死亡期的发展，代谢完全停止，则出现尸斑、尸僵和尸冷，最终腐烂分解。
很显然，上述传统概念不利于准确地认定死亡时间。20世纪60年代末至70年代初以来，随着技术的进步及社会的需要，提出了新的死亡概念，即死亡是机体作为一个整体的功能永久性的停止，而整体的死亡并不意味着各器官、组织同时都发生死亡。脑作为机体重要的器官起着联系、整合、调节机体的整体功能。根据对死亡的全新认识，1968年美国哈佛大学死亡定义审查特别委员会提出将脑死亡（brain death）作为人类个体死亡的判断标准。脑死亡是全脑（包括大脑、间脑和脑干）功能不可逆的永久性丧失，使得机体作为一个整体的功能永久性停止。脑死亡概念的提出，对以心跳、呼吸停止确定死亡的传统观念及其相关的哲学、伦理学、法律、宗教等都是一次挑战。现在越来越多的学者接受了脑死亡的概念，一些国家已先后制定了脑死亡法并在临床将脑死亡作为宣布死亡的依据。我国也在1999年审定通过了《脑死亡判断标准（成人）》和《脑死亡判断技术规范》，但我国尚未完成脑死亡立法。判断脑死亡的标准包括：①不可逆的昏迷和大脑无反应性；②脑神经反射（如瞳孔反射、角膜反射、咳嗽反射、吞咽反射等）消失；③无自主呼吸；④脑电波及诱发电位消失；⑤脑血管造影证明脑血液循环停止。一般认为，后两项指标是判断脑死亡的最可靠指标。宣告脑死亡必须十分慎重。上述指标需在12~24小时内多次测定，并应排除体温低于32℃及大剂量使用中枢抑制剂两种情况。目前大多数国家规定，脑死亡至少要两位医生确认，一位是患者的主管医生，另一位是神经科医生、麻醉科医生或急诊科医生。
需要注意的是，植物状态（vegetative state）或植物人（vegetative patient）不同于脑死亡。植物状态时脑干的功能是正常的，昏迷是由于大脑皮质受到严重损害或处于抑制状态，因此患者可以有自主呼吸、心跳和脑干反应。
脑死亡概念的确立和实施脑死亡法，使法律上有界定死亡的合法依据；并可协助医务人员判断对患者进行复苏抢救的界限，可以适时地终止无效的医疗救治，减少无意义的卫生资源消耗；有助于器官移植，确诊脑死亡的患者借助呼吸、循环辅助装置，可在一定时间内维持器官组织的血液灌注，有利于局部器官移植后的功能复苏，为更多的人提供生存和健康生活的机会。
近年来，临终关怀（hospice care）和安乐死（euthanasia）受到社会广泛关注。临终关怀是指为临终患者及其家属提供医疗、护理、心理、社会等方面的全方位服务和照顾，使患者在较为安详、平静中接纳死亡。我国最近也已出现一些临终关怀医院。安乐死一词原于希腊文，意指“快乐的死亡或有尊严的死亡”，是指对患有不治之症的患者在濒死状态时，为了免除其精神和躯体上的极端痛苦，用医学方法结束其生命的一种措施。由于存在伦理道德、法律和适应证等问题，目前对这种“无痛苦的仁慈助死”尚有争论，多数国家（包括我国）尚未通过立法实施。（姜志胜）
学习小结病理生理学是一门研究疾病发生发展规律和机制的科学，包括疾病概论、病理过程和各系统病理生理学。 病理过程主要讨论在多种疾病中出现的共同的成套的功能、代谢和结构变化。 疾病是在病因作用下机体自稳调节紊乱而发生的异常生命活动过程。疾病发生的原因有生物因素，理化因素，营养因素，遗传因素，先天因素，免疫因素及精神、心理和社会因素。 疾病发生的条件是指能够影响疾病发生的机体内外因素。 发病学主要研究疾病发生、发展过程中的一般规律，包括稳态的失衡与调节、损伤与抗损伤斗争、因果转化规律、局部与整体的关系。 疾病的转归分为康复和死亡。 死亡是指机体作为一个整体的功能永久性的停止，其判定标志是脑死亡，即全脑功能不可逆的永久性丧失。
复习参考题1.什么是病理生理学？ 它的研究内容是什么？2.什么是病理过程？ 病理过程与疾病有何不同？3.如何判断一个人是否健康？4.举例说明病因和条件在疾病发生发展中的不同作用。5.举例说明疾病过程中的因果转化规律。6.什么是脑死亡？ 它有哪些判断标准？
第二章 水、电解质代谢紊乱
学习目标掌握 水、电解质代谢紊乱的概念；各型水钠代谢障碍和钾代谢障碍的原因、发生机制及对机体的影响。熟悉 水中毒的概念、原因和对机体的影响。了解 镁、钙磷代谢障碍的病理生理机制。
机体内的水和溶解于其中的电解质、低分子有机物等构成体液，机体的各种代谢活动是在体液中进行的，因此体液容量、分布和所含物质的含量是否正常对于细胞代谢活动和器官功能的正常进行至关重要。机体通过神经-体液机制调节水、电解质在体液中的平衡，当体内水、电解质的变化超出机体的调节能力和（或）调节系统本身功能障碍时，都可导致水、电解质代谢紊乱。水、电解质代谢紊乱是临床上常见的病理过程，常可造成体液失调，引起机体各系统器官功能障碍，甚至威胁生命。第一节 水钠代谢紊乱一、正常水钠平衡（一）体液的容量和分布
成人体液总量约占体重的60%，体液的含量可因年龄、性别和体型胖瘦而存在个体差异（表2-1）。细胞膜将体液分隔为细胞内液（intracellular fluid，ICF）和细胞外液（extracellular fluid，ECF）两部分，后者又分为位于血管内的细胞外液即血浆和位于血管外的细胞外液即组织间液（interstitial fluid）。还有一小部分细胞外液由上皮细胞分泌，分布在密闭的腔隙中，如关节液、脑脊液和病理状态下的炎性渗出液及胸腔积液和腹腔积液等，称透细胞液（transcellular fluid），也叫第三间隙液，这部分液体虽衍生于细胞外液，但却不再与第一、二间隙液有直接的联系。在一定条件下，细胞内、外及血管内、外的体液成分可互相转移（图2-1）。表2-1 不同年龄、性别、体型的体液含量图2-1 体液的分布
相关链接间隙液体的分布情况一般而言，第一间隙液是指组织间液，第二间隙液是指快速循环的血浆水。第一间隙液和第二间隙液在毛细血管壁侧相互交换成分，处于动态平衡状态，都属于功能性ECF。手术创伤、局部炎症可使ECF转移分布到损伤区域或感染组织中，引起局部水肿；或因疾病、麻醉、手术影响致内脏血管床扩张淤血；或体液淤滞于腔体内（如肠麻痹、肠梗阻时大量体液积聚于胃肠道内），这部分液体虽均衍生于ECF，但功能上却不再与第一间隙和第二间隙有直接的联系，故称这部分被隔绝的体液所在的区域或部位为第三间隙。这种细胞外液的移位就是所谓第三间隙效应。第三间隙效应可见于肠梗阻、急性弥漫性腹膜炎等，表现为肠腔和腹腔积液。（二）体液的电解质成分及渗透压＋＋2
体液中的电解质一般以离子形式存在，主要有 Na、K、Ca＋2＋--2-2-、Mg、Cl、HCO、HPO、SO、有机酸根和蛋白质阴离子344＋等，电解质的含量分布各不相同（表2-2）。细胞外液阳离子以Na-＋-为主，阴离子以Cl和HCO为主；细胞内液阳离子以K为主，阴离32-子以HPO和蛋白质为主。细胞内、外液各区域内阴、阳离子所带4的电荷总数相等，即体液呈电中性（图2-2）。表2-2 体液中重要的电解质含量（mmol/L）
溶液的渗透压取决于溶质的分子或离子数目，体液内起渗透作用的溶质主要是电解质。细胞内、外液间的渗透压基本相等。血浆和组＋--织间液中起主要渗透作用的是Na、Cl及HCO等单价离子（占总渗3透压的90%~95%），所以这些离子的浓度改变会影响血浆渗透压。血浆和组织间液的电解质组成与含量非常接近，仅蛋白质含量有较大差别。血浆蛋白质含量为60~80g/L，细胞间液蛋白质含量则极低，仅为0.5~3.5g/L。血浆蛋白质不能自由透过毛细血管壁，由其所形成的血浆胶体渗透压对于维持血容量恒定、保证血液与组织间液之间水分的正常交换具有重要生理意义。血浆中晶体物质（主要是电解质离子）产生的晶体渗透压占血浆渗透压的绝大部分。由于晶体物质不能自由透过细胞膜，因此晶体渗透压在维持细胞内外水的平衡中起决定性作用。正常血浆渗透压范围为 280~310mmol/L，在此范围内为等渗，低于280mmol/L为低渗，高于310mmol/L为高渗。图2-2 体液中主要的电解质
问题与思考0.9%NaCl（生理盐水）和5%葡萄糖液均是等渗的，为提高细胞外液容量应选择输入何种溶液？（三）体内水的交换
各部位体液中的水总是在不停地交换，其动力主要有两种，即渗透压和静水压（hydrostatic pressure）。
1.细胞内外水的运动
正常情况下，细胞内外的渗透压是相等的，当出现压差时，水将由渗透压低处移向渗透压高处，正是由于水的移动维持了细胞内、外液渗透压平衡。
2.血管内外水的运动＋＋-
由于毛细血管管壁允许Na、K、Cl等电解质自由通过，故由此产生的晶体渗透压对血管内外水的运动不起作用，而动力主要来源于由血浆蛋白形成的血浆胶体渗透压和心脏泵血形成的毛细血管内静水压（毛细血管血压）。当毛细血管内静水压增高或血浆胶体渗透压降低时，血管内水流向组织间隙增多，反之则减少。（四）水与电解质的生理功能
1.水的生理功能（1）促进物质代谢：
体内一切代谢都在水中进行，水是最好的溶剂，也是最好的载体，溶解在水中的物质生化反应速度加快，易于运输。（2）调节体温：
水的比热大、蒸发热大和流动性大，故水在均衡及调节体温上起重要作用。（3）润滑作用：
水是最好的润滑剂，可减少脏器之间的摩擦。
2.钠和钾的生理功能（1）维持体液渗透压：＋＋
K是细胞内液中最主要的阳离子，Na是细胞外液中最主要的阳离子，在维持细胞内外液渗透压上起重要作用。（2）维持神经、肌肉、心肌的兴奋性：＋＋
静息电位是K的平衡电位，动作电位的去极化是由Na内流构＋＋成。故Na、K对维持神经、肌肉、心肌的兴奋性起重要作用。（3）参与新陈代谢和生理功能活动：＋
K参与多种物质代谢，如蛋白质的合成、糖原的合成等，维持＋某些酶活性；Na在维持细胞外液容量中发挥重要作用，可因细胞外液容量改变继发影响多器官系统功能障碍，如循环衰竭、钠水潴留等。（4）调节酸碱平衡：＋＋＋
细胞膜两侧Na与K和H的交换还参与酸碱平衡的调节。（五）水、钠平衡及调节
正常人每天水的摄入和排出处于动态平衡中，机体水的来源有饮水、食物水和代谢产生水。机体排出水的途径有消化道（粪便）、肾脏（尿）、皮肤（显性出汗和非显性出汗）和肺（呼吸不感蒸发）（表2-3）。水的排出量基本等于水的摄入量。表2-3 正常成年人每日水的出入量
正常人体内钠的来源主要是摄入的食盐，钠主要经肾脏排出，肾脏排钠的特点是多吃多排，少吃少排。此外，随粪便和汗液也可排出少量钠，大量出汗或严重腹泻时可导致钠排出过多。
问题与思考一位术后禁食水的成年患者每天最少需要补充多少液体？
机体内水和钠的平衡密切相关，共同影响着细胞外液的渗透压和容量。水平衡主要受渴感和抗利尿激素的调节，主要通过对水的调节以维持细胞外液的渗透压平衡；钠平衡主要受醛固酮和心房钠尿肽的调节，主要通过对钠浓度的调节以维持体液容量和组织灌流的恒定。
1.渴感的调节作用
渴感机制是机体调节体液容量和渗透压相对稳定的重要机制之一，控制着水的摄入。渴感中枢位于下丘脑视上核侧面。血浆晶体渗透压升高，可刺激渴感中枢兴奋，引起渴感，产生饮水行为；此外有效循环血量降低和血浆血管紧张素Ⅱ水平增高也可引起渴感。抑制渴感的因素是血浆渗透压降低和血容量升高。
2.抗利尿激素的调节作用
抗利尿激素（antidiuretic hormone，ADH）控制着水的排出，是由下丘脑视上核或室旁核神经元合成的八肽，存储于神经垂体血管周围神经末梢内。ADH作用于肾远曲小管和集合管，使小管上皮细胞对水的通透性增加，从而增加水的重吸收。ADH又有使血管收缩的作用，故又称为血管加压素（vasopressin，VP）。
使ADH释放的主要刺激是血浆晶体渗透压的升高和循环血量的降低或血压的下降。在视上核和颈内动脉附近存在渗透压感受器，该感受器的阈值为280mmol/L，细胞外液渗透压变动1%~2%即可影响ADH的释放。血浆晶体渗透压增高，ADH释放增加，增加肾小管对水的重吸收，使体内水增多，血浆渗透压会有所降低。血容量减少或血压降低时，通过左心房与胸腹大静脉处的容量感受器和颈动脉窦与主动脉弓的压力感受器刺激ADH的释放。同样使体内水分增多，使血容量和血压有所升高。
血浆渗透压改变对ADH的调节非常灵敏，但当机体血容量显著降低时，尽管可能有晶体渗透压降低的情况存在，ADH分泌仍增多，表明机体会优先保证细胞外液容量的恒定。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]