细胞和组织损伤的原因和机制
授课要求：
1、了解损伤的原因和机制。
授课内容：
引起组织和细胞损伤的原因有许许多多，它们作用的强弱和持续时间的长短往往决定了损伤的严重程度。轻者为可复性损伤，重者为不可复性损伤，出现组织和细胞的死亡。
1、缺氧
是引起细胞损伤的重要和常见的原因。缺氧破坏细胞的有氧呼吸，使线粒体氧化磷酸化过程障碍，ATP产生减少甚至停止，从而出现一系列病变。缺氧有全身性和局部性，前者由心肺功能障碍引起，如高原地区缺氧，血红蛋白载氧功能降低，呼吸链酶系受灭活。；后者由动脉管腔血流受阻局部缺血而引起。
机体各种细胞对缺氧耐受性不同，神经细胞缺氧5-10分钟后难以恢复，而结缔组织细胞对缺氧的耐受时间较长。
2、物理因素
如机械性、高温、低温、电流和射线等等。机械损伤可使细胞、组织破裂，其完整性受破坏；高温使蛋白质凝固变性（尤其是酶）或炭化；低温使血管收缩，血流停滞，引起组织和细胞缺血、缺氧而损伤；电流通过组织时引起高温，造成局部烧伤，同时也可直接刺激组织，尤其是神经组织、心脏传导系统；放射线能直接或间接地造成生物大分子的损伤。
3、化学因素
许多化学物质能与细胞或组织发生化学反应，引起组织和细胞破坏、功能障碍。这些化学物质称为毒物。由毒物引起组织细胞损伤最常见的途径是以各种方式抑制酶的活性，而发挥其毒性作用。有些毒物能改变血红蛋白，抑制其载氧能力；有些毒物还可在其接触部位、代谢部位及排泄部位造成组织细胞损伤。如庆大霉素对肾脏的损害；红霉素对肝脏的损害。另有一些毒物需在体内经代谢吸收、降解才具有细胞毒性。如ccl4经肝代谢后才转化为具有强毒力的自由基，ccl3.Cl,破坏细胞的膜结构。
4、生物因素
是损伤的最常见因素，有细菌、病毒、真菌、原虫和寄生虫等。细菌如乙型溶血性链球菌可施放链球菌溶血素，破坏红细胞膜；结核杆菌引起的变态反应可造成组织损伤；病毒通过寄生在细胞内，干扰细胞的代谢过程，或通过变态反应引起组织损伤；有些病毒具有致癌性，使人类遗传信息表达发生变化。一些原虫和寄生虫也可通过其毒性代谢或分泌物引起组织损伤或因变态反应而造成组织的损伤。
5、免疫因素
机体的免疫反应具有防御的作用，它可保护机体免患疾病，但在一定条件下免疫反应又常常造成组织和细胞的损伤。如自身免疫性疾病（SLE），机体对自身抗原产生免疫反应而致组织损伤或引起免疫复合物病。（体内、外抗原与体内产生的抗体在体内作用后形成抗原抗体复合物，沉着于组织内引起免疫复合物病）
引起组织和细胞损伤的原因多种多样，但其根本的作用机制和原理是影响与细胞基本生命活动功能有关的一些功能中心、细胞器，如线粒体的氧化系统、决定合成过程的中心——内质网、核仁核蛋白体等。
细胞可逆性损伤
授课要求：
1、掌握变性的概念和类型。
2、掌握细胞水肿、脂肪变、玻璃样变、病理性钙化的病理特点。
3、了解淀粉样变、黏液样变、病理性色素沉着的病理特点。
授课内容：
可逆性损伤又称变性(degeneration），指细胞或细胞间质的一系列形态变化并伴有结构和功能的变化。表现为细胞内或间质内出现异常物质或正常物质但数量显著增多。
变性一般是可复性改变，但病变细胞、器官的功能下降，变性的病因消除后，变性细胞的结构、功能可恢复正常；若变性严重时往往不能恢复而导致细胞死亡。变性可分为两大类：细胞含水量异常和细胞内物质的异常沉积。
（一）细胞水肿(cellular edema)
１、原因：当缺血、缺氧、毒素、电离辐射等因素作用影响下，损伤细胞线粒体，造成ATP生成不足，细胞的能量供应缺乏，导致细胞膜钠泵功能障碍，引起细胞内水、钠积聚，形成细胞水肿；上述因素也可损伤细胞膜，使其通透性升高，细胞内水分增多，导致细胞水肿。
２、病理变化
①发生部位：心、肝、肾、脑等实质细胞。
②肉眼：病变器官体积肿大，包膜紧张，边缘变钝，颜色较正常淡而浑浊，故以前也称为浑浊肿胀。
③镜下：水肿的细胞由于胞质内水分增多，故细胞体积增大，胞浆疏松染色淡，胞核染色淡。严重时整个细胞膨大，胞质透明，其体积可以是正常细胞的３－５倍以上，称气球样变。此种病变常见与急性普通型病毒性肝炎。
④电镜下：可见线粒体肿胀，内质网解体、离断、空泡变。轻度细胞水肿胞质内出现颗粒状物质，在电镜下实际是肿大的线粒体和内质网。
⑤结局：细胞轻、中度损伤常表现为细胞水肿，当病因消除后细胞内能量代谢恢复，潴留的水、钠被排除，细胞可恢复正常；若病因持续存在，病变继续进一步发展，则可能出现脂肪变性甚至细胞坏死。
（二）细胞内物质沉积
是另一大类变性，不同的病因可以引起多种不同的物质在细胞和间质异常沉积。
１、脂肪变性（fatty degeneration）
①概念：正常情况下，除脂肪细胞外，一般细胞内不见或仅见少量脂肪滴，如果这些细胞内出现脂肪滴或脂滴明显增多，称为脂肪沉积或脂肪变性。
②发生部位：常见代谢旺盛、耗氧量多的器官如心、肝、肾等。
③病因和发病机制：严重感染、长期贫血、营养不良四氯化碳、氯仿、磷等化学毒物的中毒等，这些致病因素干扰或破坏了细胞的脂肪代谢。以肝细胞为例，正常脂肪代谢过程是：肝细胞内脂肪的来源有二：脂库和肠道吸收的乳糜微粒。这些脂肪及脂肪酸的去路有三：
a、大部分脂肪酸在滑面内质网中合成磷脂、甘油三酯，并与蛋白质结合形成脂蛋白输入血液，然后在脂库中储存或供其它组织利用。
b、少部分在线粒体中进行β氧化，供给肝细胞能量。
c、少部分磷脂及其它类脂与蛋白质、碳水化合物结合组成结构脂肪。上述过程的任何一个环节被破坏便可发生脂肪变性。
具体原因包括：
a、脂蛋白合成障碍（肝内脂肪必须和蛋白质结合形成脂蛋白，才能运出肝脏，供机体需要。当合成脂蛋白的原料如磷脂或组成磷脂的胆碱缺乏时，或由于化学毒物和其他毒素破坏内质网结构或抑制某些酶的活性，使脂蛋白及组成脂蛋白的磷脂、蛋白质的合成发生障碍，不能将脂肪运输出去，脂肪便在肝细胞内堆积）。
b、中性脂肪合成过多（进食脂肪过多或饥饿状态及糖尿病的患者对糖的利用障碍，从脂库中动员出大量脂肪，大部分是以脂肪酸的形式进入肝脏，肝合成脂肪增多，超过肝脏将其氧化利用、合成脂蛋白输送出去的能力时，脂肪便在肝内蓄积）。
c、脂肪酸氧化障碍，使细胞对脂肪的利用下降，造成脂肪在肝细胞内沉积。
④病理变化
肉眼：轻度者，肉眼改变不明显；脂肪变性广泛而显著时，肝脏呈均匀性肿大，包膜紧张，边缘变钝，切面隆起，切缘外翻，色浅黄，质地稍软，触之有油腻感。
镜下：肝细胞体积增大，肝细胞内的脂肪空泡大小不等，开始时分布于核周围，以后变大，散步于整个胞浆中。严重时甚至将核挤向一侧，形态类似脂肪细胞。
在HE染色的切片中，这些肝细胞内脂肪变性的脂滴成分在制片过程中被酒精、二甲苯等脂溶剂所溶解，所以呈现出空泡状，与细胞水肿的空泡不易区别。首先可从形态上鉴别二者，脂变空泡往往表现为圆、光、空；其次为鉴别空泡的性质可作脂肪染色。常用的脂肪染色方法是应用冰冻切片（保存脂质成分），用能溶解于中性脂肪的染料－苏丹Ⅲ（桔红色）、或锇酸（黑色）。
脂肪变性在肝小叶的分布与病因有一定关系：肝淤血时，肝小叶中央区淤血较重，缺氧也较严重，因此脂肪变性首先发生在肝小叶中央区；但是长期慢性肝淤血时，肝小叶中央区的肝细胞大多已萎缩或消失，此时小叶周边区肝细胞也因缺氧而发生脂肪变性；磷中毒时，脂肪变性则主要发生于肝小叶周边区，这可能是因周边区对磷中毒更为敏感。
２、玻璃样变性
也称透明变性（hyaline degeneration），是指细胞内或间质中出现均质性玻璃样物质，在HE染色中呈均质红染、无结构物质，可分为以下几种类型：
（１）血管壁玻璃样变性：往往发生于高血压时，全身各处细动脉壁出现玻璃样物质沉积（如肾入球小动脉、脾中央动脉、视网膜中央动脉等），这是由于细动脉持续痉挛，内膜通透性增高，血浆蛋白渗入内膜，在内皮细胞下凝固形成均匀、红染无结构的物质。这些病变使血管壁增厚变硬，弹性降低或消失，管腔狭窄甚至闭塞，造成肾、脑缺血，也称为细动脉硬化。
（２）结缔组织玻璃样变性：常发生于纤维瘢痕组织、纤维化的肾小球及动脉粥样硬化的纤维斑块中。肉眼检查病变组织呈灰白色，半透明，质地坚韧无弹性。镜下，胶原纤维肿胀、融合，纤维细胞明显减少，形成均匀红染、半透明的梁状或片状、无结构物质。如脾包膜的玻璃样变性。
（３）细胞内玻璃样变性：也称细胞内玻璃样小滴变性。常发生于肾小球肾炎或其它疾病伴有大量蛋白尿时，因肾小球毛细血管通透性增高，大量蛋白从血液中滤出，被肾近曲小管上皮细胞所吞饮，在胞浆内彼此融合形成玻璃样小滴，以后可能与溶酶体融合而被消化。另见于酒精中毒时，肝细胞核周胞浆内出现不规则红色均质物－Mallory小体。
３、纤维素样变性（fibrinoid degeneration）
是发生在纤维结缔组织及小血管壁的一种病变，常见于变态反应性疾病，如风湿病、结节性动脉周围炎、恶性高血压，发病机理不清。
病变特点是局部组织结构消失，形成一堆境界不清的颗粒状、小块或小条状红染无结构物质，形态类似纤维素，并有与纤维素类似的染色反应，（呈强嗜酸性红染），纤维素样变性实际上是组织坏死的一种表现，亦称纤维素样坏死。
４、病理性色素沉着
组织中有各种色素沉积，其中有的来源于机体自身，如内源性色素包括含铁血黄素、胆色素、黑色素、脂褐素等等；有的色素来自体外，如炭末或纹身、纹眉所用的色素。
（１）含铁血黄素沉积 含铁血黄素是铁蛋白微粒聚集形成的色素颗粒，呈金黄色或棕黄色而有折光性，它是巨噬细胞吞噬红细胞后所形成的一种色素，当红细胞被巨噬细胞吞噬后，在某些溶酶体的作用下，血红蛋白被分解并转化为含铁血黄素。由于铁蛋白分子含有Fe3+，在加上铁氰化钾和盐酸后，可产生蓝色，即普鲁氏蓝反应呈阳性。这种色素可产生于巨噬细胞内，但细胞破裂后，也可大量出现于间质中。正常红细胞衰亡破坏时，可在脾、肝等处形成少量含铁血黄素，大量出现即属病理现象。
局部含铁血黄素沉积见于出血灶；全身性含铁血黄素沉积常见于溶血性贫血等有大量红细胞被破坏，此时，色素沉着可出现于脾、肝、淋巴结、骨髓等单核巨噬细胞系统的器官。左心衰肺淤血时，肺泡内红细胞漏出，在巨噬细胞内形成含铁血黄素，此时患者痰液内可见含有含铁血黄素的巨噬细胞，此细胞亦称“心衰细胞”。再如大叶性肺炎时，病人常咳铁锈色痰与此也有关。
５、病理性钙化(pathological calcification)
在正常机体内只有骨和牙齿有固态钙盐沉积，若在骨与牙以外的其它部位有固态钙盐沉积，则称病理性钙化。
肉眼上，钙盐少时不能辨认；量多时，表现为白色石灰样坚硬的颗粒或团块，有砂粒感。
镜下，在HE染色的切片中，钙盐呈蓝色致密颗粒状或片块状。Ｘ光下显示出不透光的高密度阴影。
后果：沉积的钙盐往往难以完全吸收而成为机体中长期存在的异物，刺激周围纤维增生将其包裹。
分类：
（１）营养不良性钙化：常见。指变性、坏死组织和异物的钙盐沉积，如坏死灶（结核坏死灶、急性胰腺炎形成的）、脂肪坏死灶、动脉粥样硬化斑块的变性坏死区）、坏死的寄生虫虫体、虫卵和其它异物。此时机体的血钙不升高，即没有全身性的钙磷代谢障碍。
机理：不甚清楚。可能与局部碱性磷酸酶升高有关。此酶可来自坏死灶中溶酶体的释放；或来自周围组织液中的磷酸酶。碱性磷酸酶能水解坏死组织所释放的磷酸酯使局部磷酸浓度升高，并与血清中钙离子结合形成磷酸钙沉淀。
（２）转移性钙化：少见。由于全身性钙、磷代谢障碍或（和）血磷升高，钙盐沉积在（未损伤的）正常组织上所致。如甲状旁腺机能亢进、骨肿瘤造成骨质严重破坏，大量血钙入血，引起血钙升高。
①沉积部位：肾小管、肺泡、胃粘膜
②对机体的影响：血管壁的钙化使得血管失去弹性，变脆而容易破裂出血；结核球中结核病灶的钙化，使结核菌逐渐失去活力，减少复发的机会，然而结核菌在钙化灶中仍可生活相当长的时间，当机体抵抗力下降仍然可复发。
