第三节 损伤的修复

2018-04-15 作者: 吴义春
第三节 损伤的修复

修复(repair)是指机体的细胞、组织或器官受损伤而缺损时,由周围健康组织分裂增生来加以修补恢复的过程。Www.Pinwenba.Com 吧修复是通过细胞的再生来完成的,参与修复的细胞可以是实质细胞,也可以是结缔组织细胞。修复后可完全恢复或部分恢复原有的结构和功能。

知识拓展

干细胞与再生修复

干细胞是能发育成机体其他组织器官的细胞。干细胞不同于机体其他细胞之处在于其具有自我更新、高度增殖、多向分化的能力。胚胎干细胞系离体培养可达数月,在特定条件下可以分化特异功能细胞,并最终形成组织、器官;干细胞的这种在再生医学上的应用价值,使人们再次看到了实现器官修复、组织再生的曙光。

一、再生

再生(regeneration)是指组织缺损由周围同种细胞分裂增生来完成修复的过程。

(一)再生类型

1.生理性再生 指在生理状态下,有些细胞和组织不断老化、消耗损失,又由同种细胞不断分裂增生予以补充,维持原有的结构和功能。如子宫内膜周期性的脱落,由基底层细胞增生修复;血细胞衰老消失后,不断地从淋巴、造血器官输出新生细胞予以补充;皮肤表皮角化细胞经常脱落,由基底细胞不断增生、分化来补充等。

2.病理性再生 指病理状态下,细胞、组织缺损后所发生的再生。又可分为完全再生和不完全再生。①完全再生:指再生的组织完全恢复原有组织的结构和功能,常发生于损伤范围小、再生能力强的组织;②不完全再生:指缺损的组织不能完全由原组织的再生恢复其结构和功能,而由肉芽组织代替,最后形成瘢痕。病理性再生常发生于损伤严重、再生能力弱或缺乏再生能力的组织。

(二)再生能力

根据再生能力的强弱,可将人体细胞分为三类。

1.不稳定细胞(labile cells)这类细胞不断地分裂增殖,以替代衰亡或损伤的细胞,其再生能力很强。如表皮细胞、黏膜被覆上皮细胞、淋巴及造血细胞、生殖器官管腔被覆细胞等。

2.稳定细胞(stable cells)这类细胞具有再生的潜能,在生理状态下不显示再生能力,由组织损伤的刺激,从静止期进入增殖期,表现出较强的再生能力。如肝、胰、内分泌腺的实质细胞,肾小管上皮细胞等。

3.永久性细胞(permanent cells)这类细胞几乎没有再生能力,一旦遭受损伤就永久性缺失,只能由结缔组织增生来修补。如神经细胞、心肌细胞和骨骼肌细胞。

(三)再生过程

1.上皮组织的再生

(1)被覆上皮再生 鳞状上皮缺损后,由创缘或底部基底层细胞分裂增生,先形成单层上皮,向缺损中心延伸覆盖,以后再增生分化为鳞状上皮。黏膜被覆的柱状上皮缺损后由邻近的基底部细胞分裂增生形成扁平上皮,以后变为立方及柱状上皮覆盖。

(2)腺上皮再生 腺上皮的再生能力一般较被覆上皮弱,其再生依损伤轻重而不同;如腺上皮细胞缺损而腺体的基底膜完整时,可由残存的细胞完全再生修复;如腺体结构完全破坏则再生很难发生。构造比较简单的腺体如子宫内膜腺、肠腺等可从残留部细胞再生。肝细胞有活跃的再生能力,可分为三种:①肝在部分切除后,通过肝细胞分裂增生,短期内就能使肝恢复原来的大小;②肝细胞坏死时,不论范围大小,只要肝小叶网状支架完整,从肝小叶周边区再生的肝细胞可沿支架延伸,恢复正常结构;③肝细胞坏死较广泛,肝小叶网状支架塌陷,网状纤维转化为胶原纤维,或者由于肝细胞反复坏死及炎症刺激,纤维组织大量增生,形成肝小叶内间隔,此时再生肝细胞难以恢复原来小叶结构,成为结构紊乱的肝细胞团,如肝硬化时的再生结节。

2.血管的再生 ①毛细血管再生:多以出芽的方式来完成,先由内皮细胞分裂增生形成实心的幼芽,随后形成细胞条索,在血流的冲击下逐渐出现管腔,形成新生的毛细血管,以后彼此吻合构成毛细血管网;根据功能的需要,有的新生的毛细血管管壁逐渐增厚发展为小动脉、小静脉,有的关闭、内皮细胞吸收而消失(图2-14)。②大血管再生:大血管离断后,须经手术吻合,吻合处两端的内皮细胞分裂增生,互相连接,重新恢复为光滑的内膜。血管离断的肌层则由结缔组织增生连接,形成瘢痕修复。

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①基底膜溶解;②细胞移动;③细胞增生;④细胞管腔形成、成熟及生长抑制;⑤细胞间通透性增加

3.纤维组织的再生 在损伤的刺激下,静止状态的纤维细胞转变为成纤维细胞或原始间叶细胞分化为成纤维细胞,成纤维细胞进行分裂、增生,并形成胶原纤维,以后细胞逐渐成熟成为纤维细胞(图2-15)。在组织的修复中,纤维组织的再生最常见,且占有重要的地位。

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图2-15 原始间叶细胞转化为纤维母细胞产生胶原纤维再转化为纤维细胞模式图

4.软骨和骨组织的再生 软骨组织的再生能力很弱,较小范围软骨损伤后的再生开始由软骨膜增生,增生的幼稚细胞逐渐变为软骨母细胞并形成软骨基质,以后细胞埋于软骨陷窝内成为软骨细胞。较大范围的软骨组织缺损时,由纤维组织修补。骨组织的再生能力强,骨折后由骨内膜、骨外膜的骨母细胞产生骨基质完成修复。

5.神经组织的再生 神经细胞坏死后,由神经胶质细胞及其纤维修复,形成胶质瘢痕。外周神经受损时,如与之相连的神经细胞依然存活,则可完全再生(见图2-16)。但如果断离的两端相距太远,或两端间有血凝块、瘢痕、异物等相隔,再生的轴突不能到达远端,而与再生的结缔组织混杂形成创伤性神经瘤,可引起顽固性疼痛。

二、纤维性修复

(一)肉芽组织

肉芽组织(granulation tissue)是由新生的毛细血管和增生的成纤维细胞组成,伴有炎细胞浸润。

1.形态

(1)肉眼观察 颗粒状,质地柔软,湿润,呈鲜红色,似鲜嫩的肉芽,触之易出血。

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A.正常神经纤维;B.神经纤维断离,远端及近端的一部分髓鞘及轴突崩解;C.神经膜细胞增生,轴突生长;D.神经轴突达末梢,多余部分消失

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(2)光镜观察 新生的毛细血管与创面垂直生长,以小动脉为轴心,在周围形成襻状弯曲的毛细血管网。在新生的毛细血管间有大量增生的成纤维细胞及数量不等的巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞(图2-17)。

新生的毛细血管向创面垂直生长,右上角为新生毛细血管的放大图

2.功能 肉芽组织在组织损伤修复的过程中起着重要的作用:①抗感染并保护创面;②机化坏死组织、血凝块及其他异物;③填补创口及其他组织缺损。

如果肉芽组织生长不健康,颜色苍白,水肿,松弛无弹性,表面颗粒不均匀,有较多的坏死组织和分泌物,触之出血少,则抗感染能力低,生长迟缓,常造成伤口愈合慢,瘢痕形成多。

3.结局 肉芽组织形成后逐渐成熟为纤维结缔组织,表现为胶原纤维增多,成纤维细胞变为纤维细胞,毛细血管逐渐闭合、退化或演化为小血管,炎细胞逐渐减少并消失,最后老化为坚韧、缺乏弹性、呈灰白色的瘢痕组织。

(二)瘢痕组织

瘢痕组织(scar tissue)是指肉芽组织改建成熟后的纤维结缔组织。

1.形态

(1)肉眼观察 局部呈黄白或灰白色,半透明,质硬韧并缺乏弹性。

(2)光镜观察 由大量平行或交错分布的胶原纤维束组成,呈均质性红染即玻璃样变性。

2.影响及结局 具有永久性地填补创口或缺损的作用,保持组织、器官完整性。因含大量胶原纤维,虽能保持组织器官的坚固性,但也有对机体不利方面,如瘢痕收缩使有腔器官狭窄,组织粘连(心包腔、肠粘连等),导致器官硬化(肝硬化等),过度增生引起瘢痕疙瘩等。

三、创伤愈合

创伤愈合(wound healing)是指机体在外力的作用下,使皮肤等组织离断或缺损后,由周围的细胞再生或纤维组织增生进行修复的过程。

(一)皮肤创伤愈合

1.创伤愈合的基本过程 皮肤表皮的轻度创伤可通过上皮再生愈合。一般创伤愈合多指皮肤、软组织伤口的愈合,主要由肉芽组织和上皮组织再生来完成。以手术切口的创伤愈合为例,其愈合过程是:①伤口的早期变化,在损伤数小时内,局部有血浆和白细胞及纤维素等渗出,并凝固成块;②伤口收缩,2~3日后伤口边缘新生的肌纤维母细胞牵拉使伤口边缘的整层皮肤及皮下组织向中心移动使创面缩小;③肉芽组织增生和瘢痕形成,第3日从伤口底部长出肉芽组织,逐渐填平伤口,第5~6日起,成纤维细胞产生胶原纤维,以后转化为瘢痕组织;④表皮及其他组织再生,上皮缺损后由伤口边缘的基底细胞增生向创面移动并分裂增生,分化为鳞状上皮覆盖创面。

2.创伤愈合的类型 根据组织损伤的程度及有无感染,可将创伤愈合分为三类。

(1)一期愈合 见于组织缺损少、创缘整齐、无感染或异物,经黏合或缝合后伤口对接严密。仅有少量血凝块,炎症反应轻微。在24~48小时内表皮再生覆盖伤口。第3日肉芽组织就可从伤口边缘长出并很快将其填满,第5~7日胶原纤维连接即达临床愈合标准,形成的瘢痕呈线状(图2-18)。

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(2)二期愈合 见于组织缺损大、创缘不整齐、不能严密对接,或伴有感染、异物、无效腔形成的伤口,炎症反应明显。只有控制感染,清除坏死组织后,组织再生才能开始;愈合时间长,形成的瘢痕大而不规则(图2-18)。

(3)痂下愈合 一般见于浅表的皮肤创伤,伤口表面的血液、渗出液及坏死组织干燥后形成黑褐色硬痂,创伤在痂下愈合。当上皮再生完成后痂皮即脱落,一般无明显瘢痕。

三种类型创伤愈合的区别如表2-3所示。

表2-3 三种类型创伤愈合的区别

|一期愈合|二期愈合|痂下愈合

创口情况|组织缺损较小,创缘整齐,对合严密,无感染|组织缺损较大,创缘不整齐,无法对合,或伴感染、有异物|浅表皮肤创伤并有少量出血或血浆渗出

愈合特点|炎症反应轻,少量肉芽组织增生,愈合时间短,瘢痕形成小|炎症反应明显,有大量肉芽组织增生,愈合时间长,瘢痕形成大|伤口表面渗出液及坏死物干后形成硬痂覆盖创面,创伤在痂下愈合,以后痂皮自行脱落

(二)骨折愈合

骨的再生能力很强,当骨折发生后,经过良好地复位,可在数月内完全愈合并恢复正常的结构和功能。骨折的愈合分为四个阶段(见图2-19)。

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1.血肿形成 骨折的两端及周围伴大量出血,形成血肿,数小时后凝固,局部常有轻度的炎症反应。

2.纤维性骨痂形成 骨折后2~3日,血肿由肉芽组织取代,以后纤维化形成纤维性骨痂(暂时性骨痂),1周左右进一步分化形成透明软骨。透明软骨一般多在骨外膜的骨痂区形成,在骨髓内骨痂区则少见。

3.骨性骨痂形成 纤维性骨痂内的成纤维细胞逐渐分化出骨母细胞,分泌大量骨基质后形成类骨组织,再有钙盐沉积变为编织骨。纤维性骨痂中的软骨组织也经软骨化骨过程而演变为骨组织,则骨性骨痂形成。但编织骨结构不够致密,骨小梁排列紊乱,达不到正常功能的需要。

4.骨痂改建或再塑 编织骨为适应骨活动时所受的应力,需进一步改建,即在破骨细胞的骨质吸收和骨母细胞新骨质形成的协调作用下完成改建,成为成熟的板层骨,重新恢复骨小梁正常的排列结构及皮质骨和髓腔的正常关系。

骨折的愈合与骨折的部位、性质、错位程度、年龄等有关。骨折愈合时,应进行及时正确的复位,牢靠的固定,早期进行功能锻炼,保持良好的血液供应,促进骨折完全愈合。

四、影响再生修复的因素

1.全身因素

(1)年龄 青少年代谢旺盛,组织再生能力强,伤口愈合快。老年人可由于血管硬化,血供减少,代谢减弱,使组织再生能力减弱,伤口愈合慢。

(2)营养 严重的蛋白质缺乏,尤其是含硫氨基酸缺乏时,肉芽组织形成减少及胶原纤维形成不良,使组织再生缓慢。维生素C缺乏时胶原分子难以形成,从而使胶原纤维的形成受影响,伤口愈合延缓。

(3)激素 肾上腺皮质激素可抑制炎症渗出、毛细血管形成、成纤维细胞增生和胶原形成,并加速胶原纤维的分解,从而影响伤口愈合,故应避免使用。

2.局部因素

(1)感染与异物 许多化脓性细菌感染可产生毒素和酶类引起组织坏死,使基质和胶原纤维溶解,加重局部组织损伤;同时,感染使渗出物增多可增加局部伤口张力;异物的存留既妨碍愈合,又容易感染,使伤口愈合延缓。

(2)局部血液循环 良好的局部血液循环有利于坏死物质的吸收和抗感染,并提供了组织再生修复的物质基础,促进伤口愈合。反之,则使伤口愈合延缓。

(3)神经支配 神经损伤可造成所支配的局部组织发生神经性营养不良,再生能力下降或丧失。自主神经损伤可使局部血液供应障碍,影响再生修复。

(4)电离辐射 可破坏细胞、损伤小血管和抑制组织的再生使愈合延迟。

思考题

1.名词解释:萎缩、肥大、增生、化生、变性、坏死、坏疽、细胞凋亡、再生、肉芽组织。

2.简述细胞水肿、脂肪变性、玻璃样变性的病理变化。

3.叙述坏死的类型及其病变特点。

4.坏死的结局有哪些?

5.简述肉芽组织的肉眼与镜下特点及其功能。

6.简述一期、二期愈合的区别。

7.简述骨折的愈合过程。

8.影响组织再生修复的因素有哪些?

(吴义春)

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