病理学(第4版)(全国高等学历继续教育“十三五”(临床专升本)规划教材)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-10-01 01:39:38

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作者:陶仪声

出版社:人民卫生出版社

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病理学(第4版)(全国高等学历继续教育“十三五”(临床专升本)规划教材)

病理学(第4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:

版权页

图书在版编目(CIP)数据

病理学/陶仪声主编.—4版.—北京:人民卫生出版社,2019

全国高等学历继续教育“十三五”(临床专升本)规划教材

ISBN 978-7-117-26982-7

Ⅰ.①病… Ⅱ.①陶… Ⅲ.①病理学-成人高等教育-教材 Ⅳ.①R36

中国版本图书馆CIP数据核字(2018)第294212号人卫智网 www.ipmph.com 医学教育、学术、考试、健康,购书智慧智能综合服务平台人卫官网 www.pmph.com 人卫官方资讯发布平台

版权所有,侵权必究!病 理 学第4版

主  编:陶仪声

出版发行:人民卫生出版社有限公司       人民卫生电子音像出版社有限公司

地  址:北京市朝阳区潘家园南里19号

邮  编:100021

E - mail:ipmph@pmph.com

制作单位:人民卫生电子音像出版社有限公司

排  版:人民卫生电子音像出版社有限公司

制作时间:2019年5月

版 本 号:V1.0

格  式:mobi

标准书号:ISBN 978-7-117-26982-7

策划编辑:刘晨

责任编辑:刘晨打击盗版举报电话:010-59787491 E-mail:WQ @ pmph.com纸质版编者名单

数字负责人 申丽娟

编  者(按姓氏笔画排序)

于燕妮 / 贵州医科大学   

王 旭 / 济宁医学院

王娅兰 / 重庆医科大学   

邓丽英 / 长治医学院

申丽娟 / 昆明医科大学   

孙丽梅 / 中国医科大学

李 良 / 首都医科大学   

张 忠 / 沈阳医学院

陈平圣 / 东南大学医学院   

金 哲 / 深圳大学医学院

赵建龙 / 河南科技大学医学院   

柳雅玲 / 山东第一医科大学

晋 雯 / 福建医科大学   

贾永峰 / 内蒙古医科大学

柴大敏 / 蚌埠医学院   

陶仪声 / 蚌埠医学院

戚基萍 / 哈尔滨医科大学附属第一医院   

董志恒 / 北华大学

编写秘书 柴大敏 / 蚌埠医学院

数字秘书 木志浩 / 昆明医科大学在线课程编者名单

在线课程负责人 申丽娟

编  者(按姓氏笔画排序)

于燕妮 / 贵州医科大学   

马 莉 / 蚌埠医学院

王 旭 / 济宁医学院   

王 莹 / 沈阳医学院

云 芬 / 内蒙古医科大学   

木志浩 / 昆明医科大学

孔灵玲 / 济宁医学院   

邓丽英 / 长治医学院

申丽娟 / 昆明医科大学   

白云飞 / 首都医科大学

任启伟 / 济宁医学院   

刘 雪 / 济宁医学院

刘 霞 / 内蒙古医科大学   

孙丽梅 / 中国医科大学

肖 明 / 重庆医科大学   

宋月佳 / 哈尔滨医科大学附属第一医院

张 忠 / 沈阳医学院   

张景芳 / 山东第一医科大学

陈平圣 / 东南大学医学院   

金 哲 / 深圳大学医学院

赵建龙 / 河南科技大学医学院   

柳雅玲 / 山东第一医科大学

袁 远 / 首都医科大学   

晋 雯 / 福建医科大学

贾永峰 / 内蒙古医科大学   

柴大敏 / 蚌埠医学院

董 营 / 北华大学基础医学院   

董志恒 / 北华大学基础医学院

魏 红 / 济宁医学院

在线课程秘书 木志浩 / 昆明医科大学全国高等学历继续教育规划教材临床医学专业(专科起点升本科)第四轮修订说明

随着我国医疗卫生体制改革和医学教育改革的深入推进,我国高等学历继续教育迎来了前所未有的发展和机遇。为了全面贯彻党的十九大报告中提到的“健康中国战略”“人才强国战略”和中共中央、国务院发布的《“健康中国2030”规划纲要》,深入实施《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》《中共中央国务院关于深化医药卫生体制改革的意见》,落实教育部等六部门联合印发《关于医教协同深化临床医学人才培养改革的意见》等相关文件精神,推进高等学历继续教育的专业课程体系及教材体系的改革和创新,探索高等学历继续教育教材建设新模式,经全国高等学历继续教育规划教材评审委员会、人民卫生出版社共同决定,于2017年3月正式启动本套教材临床医学专业(专科起点升本科)第四轮修订工作,确定修订原则和要求。

为了深入解读《国家教育事业发展“十三五”规划》中“大力发展继续教育”的精神,创新教学课程、教材编写方法,并贯彻教育部印发《高等学历继续教育专业设置管理办法》文件,经评审委员会讨论决定,将“成人学历教育”的名称更替为“高等学历继续教育”,并且就相关联盟的更新和定位、多渠道教学模式、融合教材的具体制作和实施等重要问题进行了探讨并达成共识。

本次修订和编写的特点如下:

1.坚持国家级规划教材顶层设计、全程规划、全程质控和“三基、五性、三特定”的编写原则。

2.教材体现了高等学历继续教育的专业培养目标和专业特点。坚持了高等学历继续教育的非零起点性、学历需求性、职业需求性、模式多样性的特点,教材的编写贴近了高等学历继续教育的教学实际,适应了高等学历继续教育的社会需要,满足了高等学历继续教育的岗位胜任力需求,达到了教师好教、学生好学、实践好用的“三好”教材目标。

3.本轮教材从内容和形式上进行了创新。内容上增加案例及解析,突出临床思维及技能的培养。形式上采用纸数一体的融合编写模式,在传统纸质版教材的基础上配数字化内容,以一书一码的形式展现,包括在线课程、PPT、同步练习、图片等。

4.整体优化。注意不同教材内容的联系与衔接,避免遗漏、矛盾和不必要的重复。

本次修订全国高等学历继续教育“十三五”规划教材临床医学专业专科起点升本科教材29种,于2018年出版。全国高等学历继续教育规划教材临床医学专业(专科起点升本科)第四轮教材目录注:1.*为临床医学专业专科、专科起点升本科共用教材2.本套书部分配有在线课程,激活教材增值服务,通过内附的人卫慕课平台课程链接或二维码免费观看学习3.《医学伦理学》本轮未修订第四届全国高等学历继续教育规划教材评审委员会名单

顾   问  郝 阳 秦怀金 闻德亮

主任委员  赵 杰 胡 炜

副主任委员(按姓氏笔画排序)

龙大宏 史文海 刘文艳 刘金国 刘振华 杨 晋

佟 赤 余小惠 张雨生 段东印 黄建强

委   员(按姓氏笔画排序)

王昆华 王爱敏 叶 政 田晓峰 刘 理 刘成玉

江 华 李 刚 李 期 李小寒 杨立勇 杨立群

杨克虎 肖 荣 肖纯凌 沈翠珍 张志远 张美芬

张彩虹 陈亚龙 金昌洙 郑翠红 郝春艳 姜志胜

贺 静 夏立平 夏会林 顾 平 钱士匀 倪少凯

高 东 陶仪声 曹德英 崔香淑 蒋振喜 韩 琳

焦东平 曾庆生 虞建荣 管茶香 漆洪波 翟晓梅

潘庆忠 魏敏杰

秘 书 长  苏 红 左 巍

秘   书  穆建萍 刘冰冰前 言

为全面贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》以及全国医学教育改革发展工作会议精神,进一步深化医学教育改革,全面提升教材质量,人民卫生出版社启动了新一轮高等学历继续教育教材编写工作。来自全国17所院校的18位编者认真研究医学教育的发展趋势,认真研讨编写大纲、内容、特色等,进行了《病理学》第4版的修订工作。

本教材修订继承和发扬了前三版的基本风格,将继续坚持“三基”(基础理论、基本知识、基本技能)、五性(思想性、科学性、先进性、启发性、适用性)、三特定(特定的对象、特定的要求、特定的限制)的编写宗旨,同时也积极进行改革探索,在教学内容和编写模式等方面有所创新。主要体现在:①紧扣高等学历继续教育实际。基于高等学历继续教育学生的“非零起点性”“职业需求性”“学习模式多样性”等特点,在教材中体现职业性、实用性,以岗位需求为导向,知识理论与临床实际紧密结合,优化学习目标,提高临床能力。②增加了内容。总论中增加了环境和营养病理学一章,因环境污染等已成为备受关注的社会问题,而由此可引发健康医学损伤。使学生适应从传统的生物医学模式向环境-心理-生物-社会医学模式的转变。各论中增加了病理学常用技术的原理与应用一章,为理解和掌握现代病理技术打下基础,也使本书内容更为系统和全面。③为了启发读者阅读和提高临床分析思维能力,本次编写的是融合教材。融合教材是以互联网、大数据、内容可视化等新技术的应用为基础,以纸质教材为基本载体和服务入口,通过“一书一码”的应用链接,将传统纸媒内容与数字内容、互联网平台有机融合,从而实现内容与平台、线下与线上服务的无缝对接,是“互联网+”趋势下具有综合服务能力的新型立体化教材。本套融合教材包括PPT、习题和图片、案例解析等。④增加了在线课程。用准确的表达、生动的图片,简洁的语言,注重基本学习要求,为学习者提供线上学习课程。学习者可随时随地自主掌握学习进度,通过自我检测及师生互动,达到课程的学习目标,扫描二维码即可查看。

作为主编,我非常感谢各位编委的高度责任感、团队精神和对工作精益求精的态度!编委们均是教学、科研及临床诊断工作第一线的专家,有着丰富的教材编写经验。在教材编写过程中,大家精诚合作、认真负责,对出现的问题逐条逐句进行讨论,最后由主编和副主编审核后定稿。

在本书付梓之际,回顾编写过程,深感时间仓促,水平有限,尽管全体编者尽了最大的努力,书中难免存在不尽如人意之处,恳请广大读者和同道不吝赐教。陶仪声2018年12月绪论

病理学(pathology)是用自然科学的方法研究疾病的形态结构、代谢和功能等方面的改变,从而揭示疾病的病因(etiology)、发病机制(pathogenesis)、病理变化(pathological change)、结局和转归的医学基础学科,目的就是认识和掌握疾病的本质与发生发展的规律,为疾病的诊治和预防提供理论基础,从而指导疾病的预防、诊断和治疗。一、病理学的内容和任务

在病理学教科书中,细胞和组织的适应与损伤、损伤的修复、局部血液循环障碍、炎症和肿瘤等章节,阐述不同疾病的共同病变与疾病发生发展的一般规律,属于总论,又称为普通病理学(general pathology),本次修订总论(第1~6章)增加了环境与营养一章,进一步介绍人类生存的环境及营养摄入与人类某些疾病的关系;各论(第7~17章)则主要以各系统疾病为顺序,在总论的理论基础上,研究和阐述各种不同疾病的特殊规律,例如肝炎、肺炎、肾炎、肠炎和脑炎等,都属于炎症性疾病,这是疾病发生的共同规律。但各器官系统本身在形态结构、功能和代谢上不同,其病因、发病机制、病理变化、转归以及相关的临床表现也有所不同,构成了各器官系统疾病的特殊病理变化规律,又称为系统病理学(systemic pathology)。病理学总论和各论是相辅相成的,既有联系又有区别。认识疾病的共同规律有利于认识疾病的特殊规律,掌握疾病的特殊规律是掌握疾病共同规律的基础。

病理学的总论与各论各章节之间,理论知识与实践环节之间,病理形态与功能变化之间,病理静态图像与疾病动态发展之间,疾病局部病变与全身影响之间,病理改变与临床症状、体征之间等,都有着不可分割的内在联系,学习时应特别注意相互联系,融会贯通。本教材第18章为病理学常用实验技术,如组织化学和免疫组织化学等技术的原理及应用,同时还涉猎了以形态学为基础的现代病理学技术的原理和进展,既进一步强化学生对病理学学科本身特质的认识,也将为后续的临床医学实践和科学研究提供重要参考。二、病理学在医学中的地位和作用

加拿大著名医生和医学教育家Sir William Osler(1849—1919)曾写到“As is our pathology,so is our medicine(病理为医学之本)。”我国著名的医学家、医学教育家张孝骞教授曾十分感慨地说:“基础医学科目中与临床最接近的当推病理学,因为它是临床与基础之间的桥梁,要学好临床先要学好病理学。”

在医学教育中,病理学是医学科学的主干课程和医疗实践的组成部分,是医学课程中第一门讲授疾病发生发展规律的学科,也是诊治疾病的理论基础和具体方法,是介于基础医学和临床医学之间的一门“桥梁”学科。其学习是以解剖学、组织与胚胎学、生理学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、寄生虫学和免疫学等学科为基础,是一门医学基础学科。同时又为医学生将来学习临床医学各门课程奠定基础,是临床医学实践中疾病诊断的最重要方法之一,也属于临床医学,是一门实践性很高的学科。

在临床工作中,病理学知识和病理诊断是临床诊治疾病的根本依据。例如损伤、修复、炎症、肿瘤和血液循环障碍等基本病理现象是临床上各种疾病症状、体征和综合征产生的基础和原因,掌握了这些知识,能正确理解和把握疾病发生发展的脉络。病理组织学和病理细胞学诊断(临床病理学,clinical pathology,又称为外科病理学或诊断病理学)仍然是最后确诊许多疑难疾病,特别是肿瘤性疾病的金标准,同时也为医患之间医疗纠纷和某些司法裁定等提供最终的权威依据。对不幸死亡的患者进行尸体解剖是对其诊断和死因做出最权威的终极回答,也是提高临床诊断和治疗水平的最重要方法。

在医学科学研究中,病理学是重要的研究领域。人体各系统的疾病基础及临床科学研究均涉及病理学内容。应用现代分子生物学技术研究疾病发生发展过程中的分子病理学已是一个新兴的分支学科。

总而言之,病理学在医学教育、临床诊疗与科学研究上都扮演着极其重要的角色。三、病理学的研究方法和观察技术

根据研究对象和研究手段的不同,病理学的研究方法可分为以下几类。(一)人体病理学研究方法

人体病理学(human pathology)是通过对患者的病史、临床表现尤其是病理变化的研究分析,来认识疾病的现象并指导疾病诊治的方法。研究方法主要包括尸体解剖、活体组织检查和细胞学检查等。人体病理学方法不仅是医学生学习病理知识最重要的方法,而且也是临床对疾病进行诊断的最常用方法,同时也是病理教学中使用的大体标本和组织切片标本的最主要来源。

1.尸体解剖(autopsy)

简称尸检,即在具有合法性和医学需要的前提下,对死亡者尸体进行剖验,是病理学的基本研究方法之一。尸检的作用主要有:①明确患者的病因和基本病理变化,分析各种病变的主次及相互关系,确定死因,协助临床总结疾病诊疗的经验及教训;②发现和确定某些传染病、地方病、流行病和新的疾病病种;③积累各种疾病的病理资料,用于医疗、教学和科研之用,或为医疗事故鉴定收集证据;④有助于推进器官组织移植手术的开展。

2.活体组织检查(biopsy)

简称活检,即采用局部手术切除、内镜钳取、细针穿刺等方法,取得患者活体的病变组织,在显微镜下进行组织病理学检查。活检的目的在于:①取得新鲜标本,在活体情况下对患者的疾病做作出定性诊断,并尽可能提示病情的分期和分级状况;②对活体组织进行快速冷冻切片,可对手术中的患者做出及时诊断,协助临床医生术中选择术式和范围;③多次定期活检可及时了解疾病的发展趋势和判断疗效,修正原有诊断;④新鲜活组织检查还可对病变组织中蛋白质、酶、糖、核酸等物质的构成和功能进行实时定性、定量测定;⑤还可以采用其他医学研究方法,如免疫组织化学法、电镜观察和组织培养等对疾病进行更深入的研究,从而深化对相应疾病的认识。

3.细胞学检查(cytology)

简称细胞诊断,即通过拉网法、印片法和穿刺法等方法采集脱落细胞或病变处细胞,进行涂片染色后做出病理学诊断。检查的范围:①人体自然分泌物,如痰液、胃液、尿液及阴道宫颈分泌物中的细胞;②人体体液,如胸腹腔积液、心包积液和脑脊液;③口腔、食管、鼻咽部与女性生殖道等部位的脱落细胞;④前列腺、肝、肾、胰、乳腺、甲状腺和淋巴结等病变部位的细针穿刺细胞。细胞学检查除用于患者外,还用于健康的普查。细胞学检查的特点是,设备简单,操作简便,经济快速,对患者损伤小,可重复进行,但是诊断的准确性较低,最后确定是否为恶性病变还需要进一步做活检证实。此外,细胞学检测还可用于测定激素水平、细胞培养和DNA的提取。(二)实验病理学研究方法

实验病理学(experiment pathology)是运用动物体内疾病模型和细胞、组织或器官体外培养等手段,进行疾病的病因学、发病学和基本病理改变研究的方法。

1.动物实验

包括急性和慢性动物实验,主要是在适宜的动物身上复制出某些人类疾病的动物模型(animal model),进而探讨疾病病因、发病和转归的规律。该方法的优点:①主观性强,根据实验设计需要,可以进行任何方式的观察研究,实验某些生物因子的致病作用等;②重复性强,可以研究疾病的任何阶段及其病理变化过程;③进行一些不宜在人体上进行的研究,如致癌、致畸和毒物致病等,实验动物被称为“活的分析天平”,应用范围广。但动物实验的结果不能机械地等同于人体,需比较、分析、整合后,才能作为人体疾病研究的补充。

2.组织和细胞培养

将生物细胞、组织或器官在适宜条件下进行体外培养,可研究在各种病因作用下,细胞和组织病变的发生发展过程。该方法主要是进行医学科学研究、生物制品的生产(如制备单克隆抗体与免疫调节及微生态制剂)、转基因动物的培养、器官移植培养、有毒物质的检测与抗癌药物的筛选。在病理学研究方面主要应用于:①观察细胞和组织在正常培养条件下的生长参数,以及各种致病因素(物理、化学、生物和免疫因子)和相应干扰药物对细胞生长的影响;②探讨细胞发生恶性转化或恶性细胞逆转的诱因、条件,以及这期间所发生的分子生物学和细胞遗传学的改变;③通过组织和细胞的传代培养,可以建立人体、动物肿瘤细胞系或细胞株。组织和细胞培养在病理学研究中的主要优点:周期短、见效快、节省开支、重复性较强、培养环境单纯,避免了复杂因素的干扰,易于控制。缺点是所得实验研究结果不能等同于体内发展过程,因为体内环境复杂,且互相制约。(三)临床病理流行病学研究方法

采用个体或群体流行病学方法,对患者进行周密细致的临床病理过程的观察和实验性治疗效果的随诊,探索疾病动态发展的趋势,判断在分子、细胞、器官、个体和群体等不同水平、不同层面所获得的疾病资料间的相互关系,为人类疾病的诊断和治疗提供综合性、前瞻性、规律性的信息。

人体病理学方法、实验病理学方法和临床病理流行病学研究方法分别从不同的研究对象和角度来认识疾病及其规律。只有将各种方法相互补充,扬长避短,综合应用,才能全面理解病理学的全部真谛。(四)病理学的观察技术

大体观察技术和光学显微镜组织学、细胞学观察技术是病理学学习和研究的最基本技术。随着科技进步与发展,一些新的形态学、功能学、生物化学技术,如电子显微镜技术、免疫组织化学与细胞化学技术、形态计量和图像分析技术、分子生物学技术等,也逐渐成为病理学学习和研究的常用技术。详细的介绍见第十八章。四、病理学的发展

病理学——pathology是由两个希腊词pathos和logos合并而成,这两个词的中文意思是“疾病”与“学问”,由此可见病理学是研究关于人类疾病的自然科学,病理学的发展史可以说是一部现代的医学发展史。

自从人类诞生以来,关于疾病的原因和性质的探索就从来没有停止过。在远古时代,由于文化水平落后,对疾病的解释往往归结于神灵或巫术。但随着生产力的发展,秦汉时期(公元前221~公元220年),《黄帝内经》开始阐述机体的构造、器官的功能与疾病的发生;隋唐时期,《诸病源候论》记载了疾病的症状和病源;南宋时期,宋慈的《洗冤集录》是世界上第一部系统的法医学著作,该书详细记述了人体解剖、检验尸体、勘察现场、鉴定死伤原因、自杀或谋杀的各种现象、以及中毒鉴定等;金元时期,窦汉卿在《疮疡经验全书》中对每种疾病均用绘图说明。这些历史医学专著对病理学的发展作出了很大的贡献。文艺复兴后,随着自然科学的发展,人们开始用实验、观察、分析和综合的方法去了解人体和疾病,尸体解剖开始在欧洲开展。1761年,意大利医学家Morgagni(1682—1771)根据700例尸体解剖材料,提出人体疾病是由相应器官形态改变引起的,进而创立了器官病理学(organ pathology),医学发展史上这闪耀的亮点标志着病理形态学的开端。19世纪中叶,德国病理学家Rodolf Virchow(1821—1902)在显微镜的帮助下,提出了细胞的改变和细胞代谢功能的障碍是一切疾病的病变基础的学说,首创了细胞病理学(cytopathology),指出“疾病是异常的细胞事件”。细胞病理学的形成奠定了临床病理学的基础,对于整个医学的发展也是作出了具有历史意义的、划时代的贡献。

此后,病理学在纵向与横向发展过程中都取得了丰硕成果,逐渐细化,形成了超微结构病理学(ultrastructural pathology)、免疫病理学(immunopathology)、遗传病理学(genetic pathology)及分子病理学(molecular pathology)体系等,这促使病理学不仅从细胞和亚细胞水平研究疾病,而且深入到分子水平、遗传基因水平研究疾病。病理学的研究方法也从传统形态学研究的定位,发展到可以进行定性、定量的深层次科学研究。病理学的研究结果也更具有客观性、重复性与可比性。病理学的飞速发展,不仅带动了其他学科的发展,也更促进了生命科学对疾病本质的认识。

广州博济医院附设医学校成立并施行尸体解剖开始,正式揭开了我国现代病理学的序幕。我国病理学的先驱们有徐诵明、胡正详、梁伯强、谷镜汧、侯宝璋、林振纲、秦光煜、江晴芬、李佩琳、吴在东、杨述祖、杨简、刘永等。他们艰苦创业,从无到有地编著了具有中国特色的病理学教科书和参考书;他们严谨治学,大力推进尸检、活检和细胞学检查的开展,进而确立了病理学在临床医学当中的主要地位;他们辛勤耕耘,对长期以来严重危害我国人民健康的地方病(如克山病、大骨节病)、寄生虫病(如黑热病、血吸虫病)、恶性肿瘤(如肝癌、食管癌、鼻咽癌)以及心血管疾病(如动脉粥样硬化症、冠心病)等常见病、多发病进行了广泛深入的研究,取得了宝贵的科学研究成就。他们的坚持与奋斗为我国病理学事业的发展做出了巨大贡献,他们所取得的成就不仅对中国当前病理学教学、临床医疗、科学研究和法医鉴定,而且对今后中国病理学的创新发展,都起着至关重要的作用。

我国是一个幅员辽阔、人口众多、多民族融合的大国,疾病谱和疾病都具有自己的发生发展特点,因此我国医学卫生事业的蓬勃发展,不仅对提高本国人民的卫生健康水平具有极为重要的意义,同时也是对世界医学发展的重大贡献。面对这一医学发展的重担,我国病理学的发展具有充足的研究资料、充分的现实条件和广阔的前景。现阶段,我们既要面对我国尸检率较低的现实,大力提倡与开展病理尸检工作,充分积累与丰富疾病档案库,积极发展我国的人体病理学事业,又要吸收与运用世界上的新方法和新技术,融入现代医学的国际大家庭,同时还要根据中国的具体实际情况,打破病理学与其他学科的界限,密切关注相邻新兴学科的发展,学习和吸取它们的先进成果,来创造性开发和建立自己的新方法、新技术,真正实现中西医学的荟萃与交流,为世界医学的发展做出重大贡献。(陶仪声)第一章 细胞、组织的适应和损伤

学习目标

掌握 萎缩、肥大、增生和化生的概念及常见类型;变性的概念,细胞水肿和脂肪变的概念、形态变化及其发生机制;玻璃样变的概念及其类型;病理性钙化的概念和类型;坏死的概念、类型及其病变特点和坏死的结局;坏死和凋亡的异同。

熟悉 细胞损伤的机制;淀粉样变、黏液样变、病理性色素沉着的形态特点;凋亡的概念及形态学和生物化学特点。

了解 适应的概念;细胞损伤的原因;细胞老化的发生机制。

机体在生命过程中不断受到内外环境中各种刺激因子的作用。当轻度刺激因子持续存在或生理性负荷过重时,机体的细胞、组织及器官通过自身反应和调节机制对刺激因子进行应答反应。这种应答反应不仅能保证其正常功能,而且能维护细胞、器官甚至整个机体的生存。细胞、组织及器官这种非损伤性应答反应所引起的功能、代谢及形态学的改变表现为适应。

但细胞和组织并非能适应所有刺激因子的影响。当刺激因子的性质、强度或持续时间超过一定程度时,细胞会发生损伤。细胞损伤在某些情况下是可逆的,即当刺激因子消除后,受损伤细胞的形态结构和功能代谢仍可恢复正常。如果刺激因子持续时间过长或一开始即非常剧烈时,细胞就产生了不可逆性损伤,表现为细胞死亡。

引起细胞、组织的适应和损伤的因素很多,包括缺氧、化学物质和药物、物理因素、生物因子、营养失衡、内分泌因素、免疫反应、遗传变异、衰老、社会-心理-精神因素和医源性因素等若干大类。各种因素通过不同的机制引起细胞功能、代谢及形态结构的改变;同一种因素对不同类型、不同分化状态的细胞通过不同机制产生影响,从而出现不同类型的形态改变。正常细胞、适应细胞、可逆性损伤细胞与不可逆性损伤细胞呈现代谢、功能及形态上连续变化过程,其相互之间界限不甚清楚。因此,细胞和组织的适应性改变和损伤性变化是一种动态过程,是疾病发生发展过程中的最基本的病理变化。认识这些变化规律,对了解疾病的发生、发展及其防治均具有重要意义。第一节 适应

细胞和由其构成的组织、器官对过度或过少生理需求及内、外源轻微病理刺激产生的非损伤性应答反应称为适应(adaptation)。包括功能代谢和形态结构变化两方面,通常首先出现功能代谢的适应性改变,而后才出现形态学改变。如饥饿时血糖不足,可通过分解脂肪以维持能量供应;当血钙降低时,刺激甲状旁腺素分泌增多,使骨中的钙离子释放入血以达到平衡。适应的目的在于避免细胞和组织受损,在一定程度上反映了机体的调整应答能力,因此适应是介于正常与损伤之间的一种状态。

适应的形态学类型是萎缩、增生、肥大和化生,表现为细胞体积、细胞数目、细胞分化等的改变(图1-1)。适应性反应的机制包括细胞特殊的受体功能上调或下调,或者是细胞合成新的蛋白质,或由合成一种蛋白质向合成另一种蛋白质转换,或某种原有蛋白质产生过多。因此,细胞和组织的适应性反应能够发生在以下任何一个环节,如基因表达及其调控,与受体结合的信号转导,蛋白质的合成、运送和输出等。

细胞通过在形态结构、功能代谢上等一系列适应性改变,与变化的内、外环境间达到新的平衡。一般而言,病因去除后,适应细胞可逐步恢复正常。图1-1 细胞和组织的适应一、萎缩

萎缩(atrophy)是指已发育正常的器官和组织,因实质细胞的体积变小和(或)数量减少而导致的体积缩小。组织、器官的实质细胞萎缩时,常继发其间质(主要是脂肪组织)增生,有时可使组织、器官的体积大于正常,称为假性肥大(见于萎缩的胸腺、肌肉等)。萎缩和发育不全(hypoplasia)及未发育(aplasia)不同,后两者分别指组织或器官未发育至正常大小,或处于根本未发育的状态。

萎缩一般是由于细胞功能活动降低、血液及营养物质供应不足以及神经和(或)内分泌刺激减弱等引起细胞合成代谢减少而分解代谢增多引起,以适应其营养水平低下、能量需求减少的环境。萎缩分为生理性萎缩和病理性萎缩两类。(一)生理性萎缩

常与年龄有关。许多组织和器官当机体发育到一定阶段时会逐渐萎缩。如青春期后胸腺逐步萎缩;绝经后的卵巢、子宫及乳腺开始萎缩。老年人几乎所有的器官都发生不同程度的萎缩。(二)病理性萎缩

按其发生的原因不同可分为以下几个类型:

1.营养不良性萎缩(malnutrition atrophy)

长期饥饿、结核病及恶性肿瘤晚期等慢性消耗性疾病可引起全身营养不良性萎缩。全身营养不良性萎缩时,首先出现脂肪、肌肉萎缩,最后心脏、脑、肝脏和肾脏等重要器官也发生萎缩。而局部动脉血液供应减少可引起供血区组织发生萎缩,表现为局部营养不良性萎缩,如脑动脉粥样硬化后,血管壁增厚、管腔狭窄,脑组织血液供应减少,引起脑萎缩。

2.神经性萎缩(denervation atrophy)

组织、细胞的正常功能及代谢是在神经的营养调节下进行的。当神经元或轴突发生损伤时,可导致相应组织、器官的萎缩。如脊髓灰质炎病人,由于脊髓前角运动神经元受损,与之有关的肌肉失去了神经的调节作用而发生萎缩。同时,皮下脂肪、肌腱及骨骼也萎缩,使整个肢体变细。

3.失用性萎缩(disuse atrophy)

常见于肢体长期不活动、功能减退而引起的萎缩。如肢体骨折石膏固定后,由于肢体长期不活动,局部血液供应减少、代谢降低,肌肉萎缩,肢体变细。

4.压迫性萎缩(pressure atrophy)

由于局部组织长期受压而导致的萎缩。其机制与受压组织、细胞缺血、缺氧有关。如尿路结石时,由于尿液排泄不畅,大量尿液蓄积在肾盂内,引起肾盂积水,压迫周围肾组织,引起肾皮质、髓质发生萎缩(图1-2)。

5.内分泌性萎缩(endocrine atrophy)

由于内分泌器官功能下降可引起相应靶器官的萎缩。例如垂体功能减退(Simmonds病)引起的甲状腺、肾上腺、性腺等器官的萎缩;甲状腺功能减退时,皮肤、毛囊、皮脂腺等萎缩。图1-2 肾压迫性萎缩——肾盂积水肾实质因肾盂积水受压而萎缩、变薄;肾盂扩张呈多个大小不等的囊腔

6.老化和损伤性萎缩(atrophy due to aging and injury)

细胞老化的标志之一是细胞萎缩,如神经细胞和心肌细胞的萎缩便是大脑和心脏发生老化的常见病理改变。此外,慢性炎症是导致细胞、组织或器官萎缩的常见原因,如慢性胃炎时胃黏膜的萎缩和慢性肠炎时小肠黏膜绒毛的萎缩。细胞凋亡也是组织、器官老化时细胞减少的主要细胞学基础,如阿尔茨海默病时,由于大量神经细胞凋亡而导致大脑萎缩。(三)萎缩的基本病理变化

萎缩的器官体积变小,重量减轻,颜色变深或褐色,如心和肝的褐色萎缩(brown atrophy)。镜下,实质细胞体积缩小(单纯性萎缩)和(或)数目减少(数量性萎缩),间质出现纤维组织增生或脂肪组织增生。萎缩的心肌细胞和肝细胞胞质内可出现脂褐素颗粒,是未被彻底消化的细胞器碎片残留所致。当细胞内脂褐素颗粒明显增多时,可使整个萎缩的器官呈棕褐色,故称褐色萎缩。

萎缩的细胞、组织和器官的功能大多下降,并通过减少细胞的数量、体积及功能,与内外环境之间达成新的平衡。萎缩是有条件的可逆性病变。轻度萎缩,只要及时消除了引起萎缩的原因,萎缩的器官、组织和细胞可逐渐恢复原状;若原因持续存在,萎缩的细胞通过凋亡逐渐消失,导致器官体积变小。二、肥大

肥大(hypertrophy)是指由于合成代谢旺盛,使细胞、组织和器官的体积增大。细胞肥大不是因为细胞肿胀,而是细胞内细胞器数量增加,结构蛋白合成增多,因而细胞的功能也更加活跃。由于大量实质细胞肥大,有时还伴有实质细胞数目增多,可导致组织和器官肥大。(一)肥大的类型

肥大可以是生理性或病理性的。根据发生的原因和机制,生理性肥大和病理性肥大都可分为代偿性肥大和内分泌性肥大两类,代偿性肥大是功能增强的需要,内分泌性肥大是因激素信号的刺激。

1.生理性肥大(1)代偿性肥大:

又称功能性肥大。需求旺盛、负荷增加是代偿性肥大的最常见诱因。长期从事体育活动可刺激骨骼肌细胞生理性肥大,肌肉收缩力增加,如运动员的肌肉肥大。(2)内分泌性肥大:

又称激素性肥大。如青春期性激素增加,导致青少年男女性器官和第二性征相关器官肥大。妊娠期由于雌激素、孕激素作用,加之子宫平滑肌细胞内的相应激素受体功能上调,细胞内蛋白质和核酸合成代谢增加,一方面表现为平滑肌细胞体积的增大(肥大),另一方面也表现为平滑肌细胞数量的增多(增生),此时子宫可从平时的壁厚0.4cm和重量100g肥大至壁厚5cm和重量1000g。

2.病理性肥大(1)代偿性肥大:

原发性高血压时,为适应外周血管阻力的异常增加,心肌细胞肥大,心室壁增厚,以增强心脏收缩力(图1-3);药物中毒时,解毒代谢需求增加,细胞色素氧化酶P450增多,内质网、高尔基复合体功能活跃,肝细胞体积增大;幽门狭窄时,胃壁平滑肌细胞肥大;男性尿道阻塞时,膀胱壁平滑肌细胞肥大;晚期肾小球肾炎时,残存肾单位肥大等,都是病理性代偿性肥大的常见实例。此外,器官肥大也可以是同类器官缺如或功能丧失后的反应,如一侧肾脏切除或一侧肾动脉闭塞丧失肾功能,对侧肾脏及其实质细胞通过肥大来实现代偿。图1-3 心肌肥大左侧心脏体积增大(图右侧心脏为正常参照),左心室室壁明显增厚(正常左心室室壁厚1cm),心腔扩张(2)内分泌性肥大:

食物中缺碘时,垂体促甲状腺素产生过量,引起甲状腺滤泡细胞肥大并增生,形成甲状腺肿;垂体发生嗜碱性粒细胞腺瘤时,促肾上腺激素分泌增多,导致肾上腺皮质细胞肥大。(二)肥大的基本病理变化

肥大的细胞体积增加,细胞内线粒体、内质网、核糖体及溶酶体等细胞器体积增大、数量增多,结构蛋白合成活跃,细胞功能增强。大体,器官、组织体积均匀增大,重量增加。细胞肥大不仅体积增大,基因表型也发生改变。例如肥大的心肌中,c-fos、c-jun、c-myc等生长基因激活。参与此过程的机制有两个,一是心肌本身的机械性伸展,通过伸展受体作用刺激核酸和蛋白质合成;二是心肌细胞表面受体活化,改变某些收缩蛋白的表达,如α-肌凝蛋白重链被β-肌凝蛋白重链取代。一侧肾切除后,另侧肾小管上皮细胞体积增大、数量增加。但体外培养肾小管加入DNA合成抑制剂后,细胞只能肥大不能增生。

细胞肥大的代偿功能是有限度的。例如心脏过度肥大时,心肌细胞血液供应相对不足,线粒体氧化磷酸化能力下降;心肌细胞胚胎性基因被激活,蛋白合成和降解发生改变,产生收缩力较差的幼稚收缩蛋白;部分心肌纤维收缩成分溶解甚至消失,出现可逆性损伤。当心肌不能再随负荷增加而继续肥大时,心脏功能逐渐失代偿,最终发生心力衰竭。三、增生

增生(hyperplasia)是指有丝分裂活跃而导致局部细胞数目增多的现象,可引起器官或组织的体积肥大。增生多因细胞受到过度激素刺激以及生长因子和受体过度表达所致,同时也与细胞凋亡受到抑制有关。目前认为,增生的细胞主要来自局部细胞群中成体干细胞的持续分裂。由于激素和生长因子分泌增多、激素受体和细胞表面生长因子受体增多、细胞内特殊信号通路激活等,引发细胞周期调节基因等的表达启动,使细胞进入增殖分裂状态。(一)增生的类型

增生从性质上包括生理性增生和病理性增生两类,从原因上可分为内分泌性增生和代偿性增生两种。

1.生理性增生(1)内分泌性增生:

又称激素性增生。如生理状态下受雌、孕激素作用,青春期和妊娠期女性乳房和子宫内膜腺上皮细胞数量会明显增多。同样的情况也可发生于绝经期妇女给予外源性雌激素治疗后。(2)代偿性增生:

亦称功能性增生。如高海拔地区空气氧含量低,机体骨髓红细胞前体和外周血红细胞代偿性增多,以提高机体的红细胞携氧能力。

2.病理性增生(1)内分泌性增生:

过度激素刺激可诱导病理性内分泌性增生,如子宫内膜增生症时内膜腺体细胞的增生(图1-4)和子宫肌瘤时平滑肌细胞的增生。慢性肝病的男性患者,由于肝脏对雌激素的灭活功能降低,使雌激素水平升高,引起以乳腺导管上皮细胞增生为特点的男性乳腺发育。肿瘤产生的激素也会引起相应的靶细胞增生,例如某些肾癌细胞分泌促红细胞生成素,可使骨髓中红细胞前体及外周血红细胞数量增多。图1-4 子宫内膜增生子宫内膜增生症时,子宫内膜腺体数量增多,不同程度扩张呈囊状,上皮细胞柱状,多层排列(2)代偿性增生:

代偿性增生可见于肝脏部分切除后,残存的肝细胞等分泌多肽生长因子,刺激周围肝细胞增生。细胞损伤后的增生也为代偿性增生。细菌感染和移植排斥反应引起的慢性淋巴结炎常可见显著的淋巴细胞增生;膀胱慢性炎症时,被覆移行上皮和腺上皮都可发生增生。

增生也是间质的重要适应性反应。在创伤愈合过程中,成纤维细胞和毛细血管内皮细胞通过增生达到修复目的。炎症及肿瘤中的间质纤维细胞增生是机体对抗炎症和肿瘤的重要组织学与细胞学表现。实质和间质同时增生的情况也不少见,如雄激素代谢产物二氢睾酮可使男性前列腺腺上皮细胞和间质细胞增生肥大;雌激素分泌过多,导致女性乳腺末梢导管和腺泡上皮细胞及间质纤维组织增生。(二)增生的基本病理变化

细胞的增生可为弥漫性或局限性,表现为增生组织和器官均匀性增大,或在组织、器官中形成单发、多发结节。结节性病变更多见于前列腺、甲状腺、肾上腺、乳腺等激素靶器官,这是因为这类器官中有的靶细胞对于激素的作用更为敏感。大部分病理性增生,如炎症、创伤修复、激素和生长因子及其受体增多或功能增强,都会因相关引发因素的去除而停止。病理性增生失去控制会演变为肿瘤性增生,如某些上皮过度增生会转变为癌前病变,可能最终发展成为肿瘤。(三)增生与肥大的关系

虽然增生和肥大是两个不同类型的适应性病变,但两者常一起发生、同时出现,原因是它们可能具有相似的触发原因和调控机制。如激素和生长因子及其受体的过度表达,包括转录生长因子、表皮生长因子、血管内皮细胞生长因子、白介素-6及肿瘤坏死因子等,都可增加细胞内DNA、RNA及蛋白质的合成速率,引起器官和组织内的细胞数量和细胞体积增加。

细胞本身的增殖类型(永久细胞、稳定细胞和不稳定细胞,详见第二章)是决定细胞肥大和(或)增生的最重要因素。增殖能力旺盛的稳定细胞和不稳定细胞,如肝脏部分切除后残存的肝细胞、胆管细胞,妊娠期子宫的平滑肌细胞等,既可发生肥大又可发生增生。而增殖能力低下但分化特异性较强的永久细胞,如神经细胞及心肌细胞,则仅能发生肥大而不能增生。对于既可肥大又可增生的细胞,其分化功能和增殖功能既可各自表达也可共同表达。如细胞有丝分裂被阻滞在细胞周期G期,可出现肥大多倍体细胞但并不发生细胞分裂;如2细胞顺利由G期依次进入后续时相,则细胞完成分裂增殖进程,引0起细胞数量明显增多。四、化生

化生(metaplasia)是指一种分化成熟的细胞类型被另一种分化成熟的细胞类型所取代的过程。化生并非由一种成熟细胞直接转变为另一种成熟细胞,而是储备细胞或未分化细胞及其他成体干细胞,通过细胞自身生长与分化基因的重新程序化(reprogramming)表达,转分化(transdifferentiation)产生与原先细胞类型完全不同或部分不同的结构、功能和代谢特征。(一)化生的类型

仅出现在具有增生能力的细胞。大多数化生发生在同源组织细胞之间,即不同类型上皮细胞之间或者不同类型间叶细胞之间,通常由一种特异性较低的细胞取代特异性较高的细胞。但有时化生也可发生于上皮细胞与间叶细胞之间,如下述的上皮间质转化就可以认为是某种意义上的上皮细胞与间叶细胞之间的化生。一般而言,在导致化生的原因消除后,上皮细胞的化生或可恢复正常,但间叶细胞的化生则大多不易逆转。化生的常见类型主要有以下几种:

1.上皮细胞化生(1)鳞状上皮化生(简称鳞化):

最常见的上皮细胞化生是柱状上皮化生为鳞状上皮。如气管、支气管黏膜受长期吸烟等慢性刺激,假复层纤毛柱状上皮转变为鳞状上皮。此外,鳞状上皮化生还可见于慢性胆囊炎时胆囊黏膜的鳞状上皮化生、慢性宫颈炎时宫颈黏膜的鳞状上皮化生(图1-5)。鳞状上皮化生可增强局部组织的抵抗力,但同时也失去了原有上皮的功能。图1-5 慢性子宫颈炎——腺体柱状上皮化生为鳞状上皮(2)柱状上皮化生:

鳞状上皮也会向柱状上皮化生。Barrett食管时,原有的食管鳞状上皮被类似胃腺的柱状细胞取代,以适应胃酸和胃蛋白酶对食管的消化作用。慢性子宫颈炎时,宫颈鳞状上皮可被子宫颈管黏膜柱状上皮向子宫颈部位延伸生长而取代,形成肉眼所见的子宫颈糜烂。(3)肠上皮化生(简称肠化):

化生也可为一种腺上皮被另一种腺上皮取代。慢性萎缩性胃炎时,胃窦部等处上皮可发生肠上皮化生,胃黏膜腺体分别被类似小肠或大肠的腺体所取代,分别称为小肠型(完全型)肠上皮化生或胃型/结肠型(不完全型)肠上皮化生。小肠型(完全型)肠上皮化生常含有较多的具有管腔面纹状缘的吸收细胞,胃型/结肠型(不完全型)肠上皮化生常含有较多的胃隐窝上皮细胞或分泌硫酸黏液、唾液酸黏液的杯状细胞(图1-6)。慢性萎缩性胃炎时,胃体和胃底部腺体的壁细胞和主细胞也会消失,被类似幽门腺的黏液分泌细胞所取代,称为假幽门腺化生。图1-6 肠上皮化生胃黏膜被覆柱状上皮之间出现胞质淡染的黏液性细胞,呈高脚酒杯状,核位于细胞的基底部,符合杯状细胞的形态特点(→)

2.间叶细胞化生

间质中不成熟的间叶细胞可分化为成骨细胞或成软骨细胞,产生相应骨基质和软骨基质,分别称为骨化生或软骨化生。这类化生多见于骨化性肌炎等受损软组织,也见于某些肿瘤的间质。(二)化生的机制

化生是组织中成体干细胞等的原有基因重新程序化和转分化表达的结果,虽详细机制尚不明了,但已知涉及很多组织特异性基因和分化基因,并受到细胞生长因子和细胞外基质成分所产生的信号影响。某些因子作为外源性启动者,诱导特异性转录因子引发表型特异性基因的序贯表达,使得细胞向某种分化方向转分化。例如骨形成蛋白和TGF-β家族的某些因子可使干细胞向软骨或成骨表型分化,抑制其向肌肉和脂肪表型分化。某些细胞周期抑制药物可干扰细胞内特定基因DNA的甲基化,使成纤维细胞转变化生为肌肉细胞或软骨细胞。(三)化生的意义

化生的生物学意义利弊兼有,但大多数情况下对机体无益。例如虽然呼吸道鳞状上皮化生对抵抗局部有害环境的能力有所提高,但假复层纤毛柱状上皮黏液分泌和纤毛摆动等功能丧失,常常导致患者防御功能下降,出现干咳或痰液淤积于气管、支气管与肺组织中。此外,如果化生长期持续存在,可使细胞生长失去控制而发生癌变。如支气管鳞状上皮化生与支气管鳞状细胞癌的发生有关;Barrett食管柱状上皮化生则是某些食管腺癌的组织学来源。就这个意义而言,某些化生是与多步骤肿瘤发生演进相关的癌前病变。

案例1-1

患者男性,60岁。因反复咳嗽、咳痰11年,伴气促、心悸3年,下肢水肿2年,腹胀3个月入院。11年前感冒后发热、咳嗽、咳脓痰。以后每逢冬、春季常咳嗽、咳白色泡沫痰,有时为脓痰,反复加重。近3年来,在劳动或爬坡后常感心悸、呼吸困难。2年前出现下肢凹陷性水肿。近期受凉后发热,咳嗽加重,心悸气促加剧,不能平卧,急诊入院。体格检查:体温37.4℃,脉搏98次/分,呼吸28次/分,血压102/79mmHg。慢性病容,端坐呼吸,唇及皮肤明显发绀;颈静脉怒张,吸气时胸骨及锁骨上窝凹陷,桶状胸,呼吸动度降低,叩诊呈过清音。心律齐,心浊音界缩小。腹部膨隆,腹水征阳性,肝较硬,双下肢凹陷性水肿。入院后患者突然抽搐,烦躁不安,继之神志不清,抢救无效而死亡。

尸检摘要:左、右胸腔积液各200ml,腹腔积液2000ml,呈淡黄色,透明,比重1.012。双肺体积增大,极度充气膨胀。镜下:末梢肺组织过度充气、扩张,肺泡壁变薄、断裂;支气管黏膜上皮细胞变性、坏死,纤毛倒伏、脱落,杯状细胞增多;部分黏膜上皮出现鳞状上皮化生;管壁黏液腺数量增多并肥大,分泌功能明显。个别管腔内见黏液或渗出物形成的栓子;管壁软骨灶性钙化及纤维化,纤维组织增生,淋巴细胞和少量中性粒细胞浸润。右心室体积增大、室壁增厚,于肺动脉瓣下2cm处室壁厚约0.8cm,心腔明显扩张,肉柱及乳头肌增粗变扁,肺动脉圆锥膨隆。淤血性肝硬化,其余脏器变性、淤血。

思考:

1.根据临床表现及病理变化作出诊断,并说明其诊断依据。

2.简述疾病的发生、发展过程。

3.请结合尸检判断病变的组织器官出现了哪些适应性变化?解释其发生机制及其临床意义。第二节 细胞、组织的损伤

当内、外环境改变超出细胞和组织的适应能力,可引起细胞、组织依次在物质代谢、组织化学、微观结构、大体外观等多个层面上出现异常变化,称为损伤(injury)。细胞损伤的程度取决于损伤持续的时间和强度、损伤的性质和类别、受累细胞的比例和类型以及组织先前所处的状态等。一、细胞、组织损伤的原因

细胞、组织损伤的原因可分为机体外部因素(外因)、机体内部因素(内因)以及社会心理因素等几方面,各种原因相互影响、共同作用,决定损伤的产生、演变和转归。(一)供氧性因素

缺氧、缺血是导致细胞组织损伤的最常见原因之一。由于心、肺衰竭使动脉血氧合不足,或贫血和CO中毒使血液携氧能力下降,或血管阻塞使血液供应量下降,均可导致细胞、组织的氧气及营养供给减少,细胞内氧化磷酸化过程障碍,引起受累细胞和组织的代谢、功能和结构变化。(二)生物性因素

生物性因素导致的细胞、组织损伤极为常见。这些生物性因素包括各种病原生物,如细菌、病毒、立克次氏体、支原体、螺旋体、真菌、原虫、蠕虫等。例如多数细菌能产生内、外毒素或分泌消化酶,病毒可整合入宿主DNA并复制繁殖,原虫、蠕虫等释放分泌物溶解组织等,都会造成细胞、组织的机械性损伤,诱发机体变态反应,产生代谢毒性作用,引起炎症细胞浸润,损害细胞、组织结构与功能。(三)物理性因素

当环境中各种物理性因素超过机体生理耐受时便可致细胞损伤。例如高温、高辐射可导致中暑、烫伤或辐射损伤,寒冷导致冻伤,强大电流冲击造成电击伤,机械力可引起创伤、骨折等。(四)化学性因素

化学性因素(包括药物)是细胞损伤的常见原因。化学性因素可为外源性物质,如强酸、强碱、铅、汞等无机毒物,有机磷、氰化物等有机毒物,蛇毒、蕈毒等生物毒素;内源性物质,如细胞坏死的分解产物,尿素、自由基等代谢物。药物、卫生制剂等,既可对人类有益,也可产生不良毒副作用。(五)营养性因素

营养物质摄入不足或过多都可致机体损伤。如维生素D、蛋白质和碘的缺乏分别导致佝偻病、营养不良和地方性甲状腺肿;铁、锌、硒等微量元素的缺乏引起贫血和发育障碍;长期摄入高热量、高脂肪食物是肥胖、高血脂和动脉粥样硬化的重要病因。(六)神经内分泌因素

原发性高血压和溃疡病的发生与迷走神经长期过度兴奋有关;甲状腺功能亢进时,机体细胞、组织对感染、中毒的敏感性增加;糖尿病胰岛素分泌不足使全身尤其是皮下组织易伴发细菌感染。(七)免疫因素

组织细胞对某些抗原刺激反应过度可引起变态反应或超敏反应,如支气管哮喘和过敏性休克;自身抗原可引起组织损伤,如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等;免疫缺陷病如艾滋病等易伴发肿瘤和感染。(八)遗传因素

遗传在损伤中的作用体现在三方面:一是基因突变或染色体畸变,直接引起子代遗传病,如唐氏综合征、血友病、急性溶血性贫血(蚕豆病)等;二是遗传物质缺陷,使子代产生容易诱发某些疾病的倾向(遗传易感性);三是表现为蛋白结构和功能的改变,包括受体数目或功能、酶活性的过低或过高等。(九)社会心理因素

冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)、原发性高血压、消化性溃疡甚至某些肿瘤与社会心理因素有极其密切的关系,通称为心身疾病,近几十年来在人群中的发病率有明显增高趋势。对医务工作者来说,还要防止因卫生服务不当引起的医源性伤害,如医院获得性感染、药源性损伤等。二、细胞、组织损伤的机制

不同原因引起细胞损伤的机制不尽相同,不同类型和功能状态的细胞对同一致病因素的敏感性也有差异,因此细胞、组织损伤机制相当复杂,现简述如下:(一)细胞膜损伤

细胞生物膜(含细胞膜及细胞器膜)的损伤是所有形式细胞损伤的共同特征。机械力、缺血、缺氧、细菌毒素、病毒蛋白、补体成分和很多物理化学因素可直接损伤、破坏细胞生物膜结构的通透性和完整性,导致ATP耗竭、补体激活、膜钠泵功能障碍及钙磷脂酶激活等。细胞生物膜破坏的最重要机制涉及自由基生成以及继发的脂质过氧化反应,其中细胞膜功能的严重紊乱和线粒体膜功能的不能恢复是细胞不可逆性损伤的特征。

细胞膜损伤可归结于以下因素:①膜磷脂丢失,如缺血、缺氧使ATP依赖的再酰化作用减弱,减低磷脂合成速率,同时激活内源性磷脂酶,加速磷脂分解代谢;②细胞骨架异常,如缺血、缺氧可引起细胞膜与细胞骨架成分解离,细胞膜扭曲破裂,胞质蛋白酶激活则加速骨架蛋白降解;③氧自由基损伤,自由基主要作用于生物膜不饱和脂肪酸的双链,引起膜通透性增加和完整性破坏;④磷脂降解产物毒性,缺血时细胞磷脂降解,产生游离脂肪酸和溶血卵磷脂等磷脂降解产物,直接损伤和影响细胞膜脂质双层结构,引发膜通透性和电生理特性改变。在细胞膜损伤过程中,蛋白质、酶、辅酶及核糖核酸通过高通透性的细胞膜连续丢失,同时也导致钙从细胞外大量内流。引起细胞膜损伤的因素还有补体或穿孔素介导的细胞溶解、特异性离子泵和离子通道阻滞等。

形态学上,由于细胞膜和细胞器膜受到损伤,细胞和细胞器如线粒体、内质网等都会发生肿胀,细胞表面微绒毛消失,并有小泡形成。细胞膜和(或)细胞器膜脂质变性,呈螺旋状或同心圆状卷曲,形成髓鞘样结构。溶酶体膜破损,释放大量酸性水解酶,导致细胞自溶。细胞坏死总是从细胞膜通透性功能紊乱开始,以细胞膜完整性丧失为终结,也就是说细胞膜损伤是细胞损伤的重要因素和关键环节。(二)线粒体损伤

几乎所有可能导致损伤的因素均可造成线粒体损伤,如缺血、缺2+氧、中毒、细胞内Ca增多、脂质分解增强等。形态学上表现为线粒体肿胀,嵴变短、稀疏、甚至消失。在极度肿胀时,线粒体可转化为空泡状结构,基质内可出现富含钙的无定形致密小体。

线粒体是细胞内氧化磷酸化和合成ATP的主要场所,还参与细胞生长分化、信息传递和凋亡等重要生理、病理过程。线粒体损伤可导致线粒体内膜高导电性通道形成,影响线粒体内膜势能的维持,而后者为线粒体正常氧化磷酸化功能所必需。线粒体膜受到损伤时,细胞色素c从线粒体内释放进入胞质中,其可启动细胞凋亡过程。此外,大部分自由基都是在线粒体电子释放过程中产生的,如辅酶Q功能紊乱,电子传递链不完整,便可产生超氧自由基,进而引起细胞损害。

线粒体损伤后,ATP生成下降、消耗增多,细胞内正常合成和降解过程均受抑制,包括跨膜转运蛋白和脂质合成减少、磷脂代谢脱酰基及再酰基化停滞、细胞膜钠钾泵和钙泵活性下降、蛋白质出现异常折叠等。ATP的耗竭更使细胞内合成蛋白的机制遭到破坏,细胞结构蛋白和酶蛋白活性缺失。氧化磷酸化停止后,激活糖酵解,消耗糖原,乳酸和无机磷聚集使细胞内酸中毒,出现不可逆的线粒体膜和溶酶体膜破坏,最终导致细胞坏死。(三)活性氧类物质损伤

活性氧类物质损伤是细胞损伤的重要机制。活性氧类物质(AOS,·又称反应性氧类物质)包括超氧自由基、羟自由基(OH)、羟阴离−·子(OH,氢氧根),一氧化氮自由基(NO)以及不属于自由基的过氧化氢(HO)等。引起局部AOS增多的常见病理学因素有毒22物、物理辐射、缺血再灌注、炎症、细胞老化和细胞内杀菌引起的组织损伤等。AOS可以被游离铁和铜激活。

自由基是原子最外层成对电子丢失一个电子后形成的基团,具有高度强氧化活性和不稳定性,并促使与其反应的分子转变为有毒性的自由基,形成链式放大反应。AOS引起的细胞损伤涉及生物膜脂质过氧化作用、非过氧化作用线粒体损伤、DNA损伤和蛋白质交联等,从而改变细胞生物膜结构和细胞核内蛋白质、脂质及碳水化合物分子构型,其主要环节有:①生物膜的脂质过氧化,在氧存在的条件下,AOS的氧化损伤始于细胞膜中不饱和脂肪酸中的双键,引起膜通透性增加;②DNA损伤,AOS与核和线粒体DNA中胸腺嘧啶反应,引起单链断裂,这种损伤可引起细胞老化或恶性转化;③蛋白质氧化修饰,AOS作用于蛋白质中的巯基形成二硫键,促进氨基酸残基侧链氧化,导致蛋白与蛋白交联和蛋白骨架氧化,甚至导致蛋白质肽链断裂。

AOS作用的效能取决于AOS形成与AOS灭活之间的平衡。细胞内存在生成AOS和拮抗AOS生成的体系,两者的中和能保持正常细胞内AOS低浓度。首先,一系列酶可清除过氧化氢和超氧自由基,包括过氧化氢酶、超氧化物歧化酶以及谷胱苷肽过氧化物酶等。其次,活性氧类超氧化物不稳定可自发裂解,在超氧化物歧化酶催化下其裂解速度进一步加快,有助于消除体内自由基的蓄积。AOS损伤是引起许多疾病的重要原因。例如无论是急性还是慢性炎症,由于吞噬细菌的炎细胞产生自由基,都会导致组织细胞损伤破坏。许多因素促进AOS形成,如电离辐射对细胞的杀伤就很可能是辐射水解产生羟自由基的直接结果。AOS还在化学性肿瘤基因突变中起作用,并且是细胞老化的主要参与者。因此,AOS对脂质、蛋白、核酸过氧化作用是细胞损伤的基本环节。(四)细胞内游离钙损伤

正常细胞内游离钙与钙转运蛋白结合后,贮存在线粒体和内质网2+2+等处的钙库中。细胞内钙稳态的调控主要通过膜结合Ca-Mg-ATP酶(钙泵)和细胞膜钙离子通道控制钙的进出,维持细胞内相对低钙和细胞外相对高钙。缺血、缺氧、中毒等损伤后,由于细胞膜对钙的通透性提高以及钙离子从细胞内泵出减少,钙离子细胞内流净增加,加之线粒体和内质网快速释放钙离子,导致细胞内游离钙增多(细胞内钙超载)。大量的钙离子可依次活化磷脂酶、蛋白酶、ATP酶及核酸内切酶等,降解细胞结构中相应各种生物大分子。如ATP酶加速ATP分子耗竭,磷脂酶导致生物膜损伤,蛋白酶导致膜和骨架蛋白降解,核酸内切酶导致DNA降解和染色体碎裂。同时,细胞内钙离子增多引起线粒体渗透性升高,释放细胞色素c至细胞质中,诱发细胞凋亡。细胞内游离钙蓄积是细胞死亡生物化学和形态学改变的中介者,是许多因素损伤细胞的终末环节和最后途径。(五)缺血、缺氧损伤

缺血(ischemia)是指局部细胞、组织有效动脉血液供应不足;缺氧(hypoxia)是指全身或局部细胞、组织不能获得足够的氧或氧

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