第二节 细胞、组织的损伤

2018-04-15 作者: 吴义春
第二节 细胞、组织的损伤

损伤(injury)是指细胞、组织遭受不能耐受的因子刺激后,引起细胞和细胞间质的异常代谢、功能和形态变化。Www.Pinwenba.Com 吧包括变性和细胞死亡。

一、变性

变性(degeneration)是因代谢障碍引起的细胞或细胞间质出现异常物质或正常物质的数量明显增多的一类形态变化。常见类型如下。

(一)细胞水肿

细胞水肿(cellular swelling)是指细胞内水、钠明显增多,又称水变性。常见于肝、肾、心等实质细胞。

1.发生机制 缺氧、感染、中毒等因素使细胞线粒体受损,能量(ATP)生成不足,细胞膜Na+,K+-ATP酶功能障碍,导致细胞内水、钠增多。

2.病理变化

(1)肉眼观察 病变组织、器官颜色变淡、混浊、无光泽,体积增大,重量增加,被膜紧张,切面隆起,边缘外翻。

(2)光镜观察 细胞肿大,细胞质内有红染的颗粒状物(电镜下为肿胀的线粒体、内质网等细胞器),随水分增多,使胞质疏松、淡染。严重时,胞质清亮,细胞膨胀如气球,称为气球样变(见图2-5)。

3.影响和结局 细胞水肿的组织、器官功能降低,病因去除后可恢复,病因持续作用,可进一步引起坏死。

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(二)脂肪变性

脂肪变性(fatty degeneration)是指脂肪细胞以外的细胞质内出现脂质(三酰甘油)沉积或明显增多。常见于肝、肾、心等实质细胞,以肝细胞最常见。

1.发生机制 多由营养障碍、感染、中毒、缺氧等原因引起。磷脂、胆碱缺乏或感染、中毒均可造成脂蛋白合成障碍,影响脂肪转运。长期饥饿或糖尿病患者引起的脂肪组织动员,血脂升高,超过肝、心等器官的利用,导致脂肪沉积在细胞内。缺氧、营养不良使细胞的脂肪酸氧化障碍。长期摄入过多的脂肪,超过机体的利用能力,引起脂肪在细胞内的沉积等。

肝细胞明显肿胀,胞质淡染,部分肝细胞肿胀如气球样

2.病理变化

(1)肉眼观察 肝增大、边缘钝、色淡黄、质软,切面油腻感(图2-6)。心肌脂肪变性常累及左心室的内膜和**肌,肉眼可见大致横行的黄色条纹与未脂肪变的暗红色心肌相间,形似虎皮斑纹,称“虎斑心”。

(2)光镜观察 HE染色时脂滴被乙醇、二甲苯等有机溶剂溶解,在细胞质内留下大小不等的脂质空泡,严重者细胞核被挤向细胞一侧(图2-7);苏丹Ⅲ染色将脂滴染成橘红色。

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肝细胞质中可见大小不等的空泡,部分肝细胞核偏向一侧

3.影响和结局 脂肪变性的细胞、组织、器官功能降低,病因去除后可恢复,病因持续作用,可进一步引起坏死,继发纤维化,导致硬化。

(三)玻璃样变性

玻璃样变性(hyaline degeneration)是指细胞内或间质中出现均质、粉红染、毛玻璃样半透明的蛋白性物质,又称透明变性。

1.结缔组织玻璃样变性 是胶原纤维老化的表现,常见于瘢痕、动脉粥样硬化斑块、纤维化的肾小球、坏死组织的机化等。由于胶原蛋白变性、融合、交联增多、多糖蛋白蓄积所致。病变处呈灰白色,均匀半透明似毛玻璃状,质较硬韧。增生的胶原纤维变粗融合,形成均匀红染的条片状结构,其间纤维细胞和血管很少。

2.细动脉壁玻璃样变性 是由于细动脉持续痉挛、缺氧,使血管内皮受损,通透性增高,血浆蛋白渗入细动脉壁所致。细动脉壁增厚,管腔狭窄甚至闭塞,管壁的弹性减弱,脆性增加。常见于原发性高血压和糖尿病的肾、脾、脑及视网膜的细动脉(见图2-8)。

3.细胞内玻璃样变性 因细胞内异常蛋白质贮积,在胞质中形成大小不等、均质红染的近似圆形的玻璃样小体。如肾小管上皮细胞的玻璃样小滴变性(蛋白尿时由原尿中重吸收的蛋白质)、浆细胞质内的Russell小体(蓄积的免疫球蛋白)和酒精中毒时肝细胞质内的Mallory小体等。

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原发性高血压时,脾中央动脉管壁增厚,管腔狭窄,动脉壁内可见红染、均匀的玻璃样物质

(四)黏液样变性

黏液样变性(mucoid degeneration)指细胞间质中有粘多糖(透明质酸等)和蛋白质蓄积。常见于间叶组织肿瘤、动脉粥样硬化、风湿病、甲状腺功能减退症等。黏液样变性时可见细胞间质疏松,有星芒状的纤维细胞散在分布于淡蓝色黏液样基质中。

(五)病理性色素沉着

病理性色素沉着(pathologic pigmentation)是指有色物质(色素)在细胞内、细胞外的异常蓄积。外源性色素有炭尘、煤尘、文身色素等,主要来自体外。内源性色素有含铁血黄素、脂褐素、黑色素、胆红素等,主要由机体细胞合成。

(六)病理性钙化

病理性钙化(pathologic calcification)是指在骨和牙齿外的组织内有固体性钙盐(主要是磷酸钙和碳酸钙)的沉积。组织内有少量钙盐沉积时,肉眼难以辨认;当沉积到一定量时,肉眼可见灰白色颗粒状或团块状坚硬的物质,触之有砂粒感或石砾感。在HE染色时,光镜下可见钙盐呈蓝色颗粒状或片块状。继发于局部变性、坏死组织或其他异物(如血栓、死亡的寄生虫卵)内的钙化,称为营养不良性钙化。由于钙磷代谢障碍,骨钙大量溶解进入血液,形成高血钙,引起钙盐沉积于正常组织内,称为转移性钙化。

二、细胞死亡

细胞死亡(cell death)是指细胞生命活动的结束,出现代谢停止、结构破坏及功能丧失等不可逆性变化。细胞死亡包括坏死和凋亡。

(一)坏死

坏死(necrosis)是指**内局部组织、细胞的死亡。凡是能够引起组织损伤的原因(缺氧、生物因素、理化因素等),只要达到一定强度和(或)持续一定时间都可引起坏死。坏死可迅速发生,也可由变性逐渐发展而来。

1.基本病变http://172.16.2.78/cartoon/book_file/1551/398411551/398412025/20140822153544/images/128/Image4.jpg

(1)肉眼观察 坏死早期或坏死组织范围较小时肉眼常不能辨认,坏死组织范围较大时表现为:①外观混浊无光泽;②失去正常弹性;③因供血停止使坏死组织血管无搏动,局部温度降低;④失去正常感觉和运动功能。临床上将此失去生活能力的组织称为失活组织,需及时清除以防止病情恶化。

(2)光镜观察 细胞坏死数小时(如心肌梗死后4~12小时)后,光镜下才可见细胞自溶性变化,其中细胞核的变化是细胞坏死的主要形态学标志,表现为:①核固缩,核缩小,核染色质凝聚深染;②核碎裂,核膜破裂,染色质崩解呈碎片分散于胞质中;③核溶解,染色质中的DNA和蛋白被DNA酶和蛋白酶分解,使核染色浅淡,最后核消失(图2-9)。细胞质红染,结构崩解呈颗粒状或均质状,最后胞膜破裂,细胞解体、消失。间质的变化出现较晚,表现为基质解聚,胶原纤维肿胀、崩解、液化。最后,坏死组织形成一片模糊无结构的颗粒状红染物质。

2.类型 坏死组织中由于酶的分解作用或蛋白质变性所占地位不同,会出现不同的形态学变化,通常分为以下三种类型。

(1)凝固性坏死(coagulative necrosis)凝固性坏死常见于心、肾、脾等器官的贫血性梗死。

肉眼观察:坏死组织因水分脱失、蛋白凝固,变为灰白色或黄白色较干燥坚实的凝固体(图2-10)。

光镜观察:坏死组织结构消失,但可见其轮廓。干酪样坏死是凝固性坏死的特殊类型,主要见于结核病灶;病变呈淡黄色,质地松软细腻,形似奶酪(图2-11);镜下不见原有组织结构而呈无结构颗粒状红染物。

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坏死为楔形、灰黄色、边界清楚(箭头所示),周围有充血、出血带

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坏死组织微黄、柔软细腻、状如干酪(箭头所示)

(2)液化性坏死(liquefactive necrosis)坏死组织因多种酶的分解液化而呈液状。常见于脑、胰腺等脂质成分多或产生蛋白水解酶多、凝固性蛋白少的组织。如在脑组织坏死过程中可形成羹状软化灶,称脑软化。另外,化脓性炎症所形成的脓液、脂肪坏死、溶组织阿米巴原虫感染引起的坏死等均为液化性坏死。

(3)特殊类型的坏死 ①坏疽(gangrene):是指较大范围的组织坏死伴**菌感染。因细菌分解坏死组织释放的硫化氢,硫化氢和红细胞破坏释放的铁相结合成硫化铁而呈黑色,坏疽组织有臭味。坏疽分为干性(见图2-12)、湿性、气性坏疽三种类型(见表2-1);②纤维素样坏死(fibrinoid necrosis):是指结缔组织及小血管壁内出现颗粒状、小片状或细丝状无结构、强嗜酸性染色,似纤维素的物质。是由于纤维崩解,免疫球蛋白、黏多糖及纤维素增多引起。常见于风湿病、结节性多动脉炎、系统性红斑狼疮等变态反应性疾病。

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足干性坏疽,黑色、干燥、与周围组织界限清楚

表2-1 坏疽类型及其特征

|干性坏疽|湿性坏疽|气性坏疽

原因|动脉阻塞而静脉回流较通畅,**菌感染较轻。常见于动脉粥样硬化、血栓闭塞性脉管炎、严重冻伤等|动脉阻塞伴静脉回流受阻,**菌感染严重。常见于坏疽性阑尾炎、肠坏疽、坏疽性胆囊炎等|深部组织坏死伴厌氧菌感染,常见于战伤

好发部位|四肢末端,多见于足|多发生于与外界相通的内脏器官|多发生于深部、开放性创伤

病变特点|干燥、皱缩、质较硬,呈黑色,与正常组织分界清楚|湿润、肿胀、质软,呈污黑、暗绿色,与正常组织界限不清,有恶臭|膨胀并呈蜂窝状,呈污秽暗棕色,与正常组织界限不清,有恶臭,按之有捻发感

对机体的影响|全身中毒症状较轻,病变进展缓慢|全身中毒症状较重,病变进展快|大量毒素被吸收致严重的全身中毒症状,甚至危及生命,病变发展迅猛

3.影响和结局

(1)坏死对机体的影响 坏死的细胞和组织功能丧失,细胞坏死后发生自溶并在局部引起急性炎症反应。对机体的影响主要取决于:①坏死细胞的生理重要性,如心肌、脑组织的坏死后果严重;②坏死细胞的数量,如肝细胞的广泛性坏死后果严重;③坏死细胞所在器官的再生能力,如肝细胞易于再生,坏死后容易恢复;④发生坏死器官的贮备代偿能力,如肾、肺为成对的器官,贮备代偿能力强,即便较大的坏死也不会明显影响功能。

(2)坏死的结局 ①溶解吸收,小范围的坏死组织分解液化,经血管、淋巴管吸收或被巨噬细胞吞噬清除,以后由肉芽组织增生修复;②分离、排出,发生于皮肤、黏膜的坏死组织脱落后形成浅表的缺损,称为糜烂(erosion),如形成较深的缺损称为溃疡(ulcer)(见图2-13);内脏器官(肺、肾)坏死组织经自然管道(支气管、输尿管)排出体外后,留下的空腔称为空洞(cavity);③机化,当坏死组织不能完全吸收或分离排出时,则由新生的肉芽组织长入并取代的过程,称为机化(organization);④包裹,当坏死组织范围大,不能完全被机化,则由纤维组织将其包绕,称为包裹(encapisulation);⑤钙化,坏死组织伴有钙盐沉积,称为钙化。

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皮肤坏死后形成的缺损,溃疡底部有肉芽组织生长

(二)凋亡

凋亡(apoptosis)是指**内单个细胞或小团细胞的程序性死亡,死亡细胞的质膜(细胞膜、细胞器膜)不破裂,不引起细胞自溶及周围组织炎性反应。凋亡的发生与基因控制有关,又称为程序性细胞死亡(programmed cell death, PCD)。是体内外因素触发细胞的死亡程序而导致的细胞主动性死亡方式,有别于坏死(表2-2)。凋亡既可见于生理状态,也可见于病理状态。凋亡不仅与胚胎发生、发展、个体形成、器官的细胞平衡稳定等有密切的关系,并在人类肿瘤、自身免疫性疾病、病毒性疾病等的发生中具有重要意义。

表2-2 坏死与凋亡的区别

|坏死|凋亡

原因|病理性(缺血、缺氧、感染、中毒等)|生理性、病理性

机制|被动性进行(他杀性)|基因调控性、程序性死亡,主动性进行(自杀性)

细胞核|染色质浓缩、碎裂、溶解核膜破裂|染色质致密、核裂解

细胞膜|细胞膜破裂、细胞崩解、自溶|细胞膜保持完整、形成凋亡小体

炎症反应|有|无

电镜下,凋亡的细胞皱缩,质膜完整,细胞质致密,细胞器密集且呈不同程度的退变;核染色质致密,形成形状不一、大小不等的团块边集于核膜处,进而胞核裂解、细胞质多发性芽突;细胞质芽突迅速脱落,形成许多凋亡小体。凋亡小体即在局部被巨噬细胞和相邻的其他细胞(如上皮细胞)吞噬、降解。光镜下,凋亡小体多呈圆形或卵圆形,大小不等,有或无固缩深染的核碎片,细胞质浓缩,强嗜酸性,故又称为嗜酸性小体。如病毒性肝炎中所见的嗜酸性小体实为肝细胞的凋亡。

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