一、細胞損傷的原因
缺氧,物理因素,化學性因素,生物性因素,營養物質缺乏或不平衡,遺傳變異,負荷失調,免疫功能異常。
二、細胞損傷的機理
細胞膜的破壞,活性氧類物質的損傷,細胞內高遊離鈣的損傷作用,缺血和缺氧的損傷作用,化學性損傷,遺傳物質變異。
三、細胞損傷的基本病變
(一)細胞膜
1.細胞膜形態結構的改變
2.細胞膜通透性的改變(鈉水瀦留→水腫)
3.細胞膜物質的改變
(1)糖蛋白改變:各種粘連蛋白的缺失。
(2)糖脂改變:細胞膜上的糖脂含量相對較少。
(3)表面降解酶的改變
4.細胞膜的特化結構:微絨毛,鞭毛,纖毛,糖萼病變。
(二)線粒體
1、數量的改變
(1)數量減少見於急性細胞損傷時線粒體崩解或自溶。
(2)增生是對慢性非特異性細胞損傷的適應性反應→通常伴隨線粒體肥大。
2、大小的改變
(1)線粒體腫脹:任何破壞氧化磷酸化的有害因子都能破壞線粒體膜滲透性,引起水和電解質平衡紊亂。(細胞缺氧、中毒)
(2)線粒體固縮:發生於凝固性壞死的組織和某些腫瘤細胞,表現為線粒體體積縮小,基質電子密度增加,峭排列紊亂、扭曲和粘連。
(3)巨線粒體:是指線粒體體積明顯增大或特別巨大,這些線粒體通常呈圓形或卵圓形,具有規則的邊緣,但有些呈分葉狀,具有不規則的外形。
3、結構的改變→線粒體內包涵物
急性細胞損傷時(大多為中毒或缺氧)線粒體的峭被破壞。根據細胞損傷的種類和性質,在線粒體基質或崎內形成病理性包含物。
(三)內質網
(1)RER結構紊亂
①RER擴張和囊泡化
②RER脫顆粒
③多聚核糖體解聚:在四氯化碳中毒的肝細胞和維生素C缺乏的成纖維細胞中都可見多聚核蛋白體解聚。
(2)ER肥大:合成蛋白質的功能增強。
(3)ER中包涵物ER中包涵物可為糖原、脂質、蛋白性物質和病毒顆粒。
(四)溶酶體
(1)體積增大和數目增多
(2)廣泛的細胞自溶
(3)細胞間質損傷
(五)高爾基體
(1)高爾基囊泡擴張。
(2)高爾基復合體肥大或萎縮。
(3)高爾基復合體成分的質和量改變。
(六)細胞核
1.細胞核外形的改變
①裂核,核表面有1~2個很深的凹陷;
②曲核,核表面凹陷淺而多;
③腦回狀核,核表面有多個深淺不一的凹陷,使核變得十分畸形。
2.核被膜的變化
①核被膜增厚、增生及復層化。
②核被膜膨出或大泡形成,為核被膜之一部分向外膨出所致。
③核內膜性結構-板層,小管,液泡形成。
④核突和核袋形成。
⑤核纖維板層形成。
3.染色質的變化
①染色質結塊。
②染色質邊集。
③染色質均質化。
④染色質其他變化:染色質周圍顆粒或染色質間顆粒,密集增多,通常提示核蛋白的合成增強。
4.核仁的變化
①核仁增多或肥大。
②核仁形狀不規則、數目增加。
③核仁邊集。
④核仁退行性變化。
5.核內包涵體
四、萎縮
(一)概述
1.萎縮:是指已經發育成熟的器官或組織由於物質代謝障礙使其實質細胞體積縮小、數量減少,最終導致器官或組織體積縮小和功能減退的病理過程。
2.病理學特征:萎縮器官外觀體積變小,質地變硬,邊緣變銳,色澤變深,如肝臟、心臟的褐色萎縮。
3.概念區分
(1)假性肥大:是指器官和組織由於間質增生壓迫實質細胞,使實質細胞體積縮小、數量減少,而器官或組織發生體積變大和功能減退的病理過程,如肥胖癥。
2器官發育不全:是指器官、組織不能發育到正常結構,體積一般較小,其發生原因可以是血液供應不良、缺乏特殊營養成分或先天性的缺陷。
(3)不發育:是指一個器官不能發育、器官完全缺失或隻有一個結締組織構成的痕跡性結構,其發生原因往往和遺傳因素、激素有關。
4.萎縮發生機理:細胞的功能活動降低、血液及營養物質供應不足、細胞物質代謝障礙以及神經和內分泌刺激減少等引起。
5.萎縮分類:生理性萎縮,病理性萎縮(全身性萎縮,局部性萎縮)
(二)萎縮
1.生理性萎縮(退化):在生理情況下,動物體的某些組織器官隨著機體生長發育到一定階段時發生的萎縮現象,稱為生理性萎縮。
①生理性萎縮多與年齡有關。
②胸腺退化,臍帶,老年人小腦萎縮。
2.病理性萎縮:由於某些致病因素的作用而引起的相應組織和器官的萎縮,稱為病理性萎縮。
(1)病理性萎縮包括全身性萎縮和局部性萎縮。
3.全身性萎縮:是在全身物質代謝障礙基礎上發生的一種病理過程。
(1)原因:全身性萎縮多見於長期營養不良,維生素缺乏,某些慢性消化道疾病,嚴重的消耗性疾病。
(2)全身性萎縮表現:由於機體全身物質代謝障礙,動物常常出現嚴重的衰竭征象,表現為精神沉鬱,行動遲緩,進行性消瘦,被毛粗亂,嚴重貧血,常見由低蛋白血癥引起的全身性水腫,顯現全身惡病質狀態,故又稱為惡病質性萎縮。
4.局部性萎縮 指在某些局部性因素影響下發生的局部組織和器官的萎縮。
(1)失用性萎縮:指器官或組織由於發生功能障礙,長期停止功能活動而發生的萎縮。
(2)壓迫性萎縮:是由於器官或組織受到緩
慢的機械性壓迫而引起的萎縮。
(3)神經性萎縮:中樞或外周神經發炎或受損時,功能發生障礙,受其支配的肌肉因神經支配喪失而發生萎縮。
(4)缺血性萎縮(血管性萎縮):當小動脈不全阻塞時,由於血液供應不足,可以引起相應部位的組織萎縮。
(5)內分泌性萎縮:由於內分泌功能低下所引起的相應組織器官的萎縮。
(三)病理變化
1.眼觀:剖檢可見全身的脂肪組織消耗殆盡,皮下、腹膜下、腸系膜及網膜的脂肪完全消失。
(2)鏡檢:若萎縮器官的實質細胞體積縮小,胞漿致密,染色較深,胞核濃染,即細胞的基本結構變化不明顯,隻是細胞體積及核變小。
五、變性
1.變性:指由於物質代謝障礙在細胞內或細胞間質出現某些異常物質或正常物質蓄積過多的病理現象。
2.變性分類:細胞含水量異常和細胞及間質內物質的異常沉著。
(1)細胞變性
①細胞腫脹(顆粒變性,水泡變性)②脂肪變性③玻璃樣變性
(2)間質變性
①黏液樣變性②玻璃樣變性③淀粉樣變性④纖維素樣變性
(一)細胞腫脹
1.細胞腫脹:指細胞內水分增多,胞體增大,胞漿內出現微細的嗜伊紅蛋白顆粒或大小不等的水泡。
2.原因:隻要能改變細胞的離子含量和水的平衡,都能導致細胞腫脹。
例如:機械性損傷、缺氧、缺血、電離輻射、中毒、脂肪過氧化、細菌及病毒感染、免疫反應。
3.顆粒變性
①顆粒變性是組織細胞最輕微的最易發生的一種細胞變性。
②主要特征是變性細胞體積增大,胞漿內出現微細的蛋白質顆粒,HE染色呈淡紅色,胞核一般無明顯變化,或稍顯淡染。
③變性的器官腫脹混濁,失去原有光澤,呈土黃色,似沸水燙過一樣,所以又有混濁腫脹或“濁腫”之稱。
④顆粒變性主要發生在器官的實質細胞,因此也稱實質變性。
⑤顆粒變性顆粒變性最常發生於肝、腎、心等實質器官。
4.水泡變性
①水泡變性是指細胞內水分增多,在胞漿和胞核內形成大小不等的水泡,使整個細胞呈蜂窩狀結構。
②鏡檢時,由於細胞內的水泡呈空泡狀,所以又稱為空泡變性。
③水泡變性多發於燒傷、凍傷、口蹄疫、痘癥等急性傳染病。
④發生部位一般在表皮和黏膜,但也可見於肝細胞、腎小管上皮細胞、結締組織細胞以及白細胞。
5.顆粒變性病理變化
①眼觀:輕微時不明顯,嚴重時變性器官腫大,重量增加,邊緣鈍圓,色澤較蒼白,混濁無光澤,呈灰黃或土黃色,質脆易碎。器官切面隆起,邊緣外翻,結構模糊。
②鏡檢:顆粒變性的早期變化是由於胞內攝入水分增多,胞漿溶解,使細胞具有一種蒼白、混濁如毛玻璃樣的外觀。細胞體積腫大,胞漿內出現大量微細顆粒(腫大的線粒體;擴張的內質網或高爾基體形成的小泡),胞核常被顆粒物掩蓋而不清楚,胞漿中常出現空泡。變性輕微時,胞核的變化不明顯,病變嚴重時核腫大。
③電鏡下,變性細胞腫大,核也腫大,內質網和高爾基體擴張,充滿細小的沉淀物,粗面內質網上的核糖體顆粒脫失,線粒體腫脹,胞漿中的糖原減少,脂類增加,自噬泡增多。
6.水泡變性病理變化
光鏡下,變性的細胞腫大,胞漿內含有大小不等的水泡,水泡之間有殘留的胞漿分隔,呈蜂窩狀或網狀外觀,以後小水泡相互融合成大水泡,甚至整個細胞被水泡充盈,胞漿的原有結構完全破壞,胞核懸浮於中央。嚴重的水泡變性時,細胞顯著腫大,胞漿空白,形如氣球,因此又有氣球樣變之稱。
(二)脂肪變性
1.脂肪變性:指變性細胞的胞漿內有大小不等的遊離脂肪滴蓄積,簡稱脂變。
①蓄積的脂肪多為中性脂肪(甘油三酯),也可能是磷脂及膽固醇等類脂質,或為二者的混合物。
2脂肪變性特點
①在光學顯微鏡下可見細胞漿內出現正常情況下看不見的脂肪滴,或胞漿內脂肪滴增多。
②電鏡下可見脂滴形成於內質網中,為有界膜包繞的圓形均質小體,稱為脂質體,其電子密度一般較高。
③最初形成的脂滴很小,以後可逐漸融合為較大脂滴,從而可在光學顯微鏡下觀察到,此時常無界膜包繞而遊離於胞漿中。
3.區分水泡變性和脂肪變性:制作冰凍切片,用蘇丹Ⅲ、油紅、餓酸作脂肪染色。
4.脂肪變性發生部位:代謝旺盛、耗氧多的器官,最常見於肝臟,也可以見於腎小管上皮及心肌等部位。
5.脂肪變性原因
①中性脂肪合成過多→超過肝臟轉化能力。
②脂蛋白合成障礙→肝細胞無法將脂肪運出。
③脂肪酸氧化障礙
④結構脂肪破壞
6.肝的脂肪變性→檳榔肝
7.心肌的脂肪變性→虎斑心
(三)玻璃樣變性
1.玻璃樣變性(透明變性,透明化):在細胞間質或細胞內出現一種光鏡下呈均質、無結構、半透明的玻璃樣物質的現象。
(1)玻璃樣物質是透明蛋白或透明素,可被伊紅或酸性復紅染成鮮紅色。
(2)透明蛋白
①瘢痕組織和腫瘤中的膠原(結締組織透明蛋白)。
②動脈硬化、腎小球硬化和許多上皮組織下方的基膜增厚。
③腎小管中的血漿蛋白凝結物,稱為透明管型。
2.玻璃樣變性分類:
(1)細胞內透明滴樣變:指在變性的細胞內(胞漿中)出現大小不一的嗜伊紅圓形小滴。
(2)血管壁玻璃樣變:小動脈中膜的結構破壞,平滑肌纖維變性和結構消失,變成致密的無定形透明蛋白,伊紅深染,PAS染色陽性。
①這種病變表示肌纖維溶解和動脈壁中有血漿蛋白滲透浸潤。
(3)纖維結締組織玻璃樣變性
①這種變性常見於瘢痕組織、纖維化的腎小球、動脈粥樣硬化的纖維性瘢塊等。
②眼觀為灰白色半透明狀,質地堅實,缺乏彈性。
③光鏡下可見,纖維細胞明顯變少,膠原纖維增粗並互相融合成為帶狀或片狀的均質半透明狀,失去纖維性結構。
(四)淀粉樣變性、粘液樣變性,纖維素樣變性
1.淀粉樣變性:是指淀粉樣物質在某些器官的網狀纖維、血管壁或組織間沉著的一種病理過程。
2.淀粉樣變常發生於肝、脾、腎和淋巴結。3.黏液樣變性:指結締組織中出現類黏液的積聚。
4.黏液樣變性常發生於黏膜上皮及結締組織。
5.纖維素樣變性:是發生於間質膠原纖維及小血管壁的一種病理變化。
六、細胞死亡
1.細胞死亡:細胞因受嚴重損傷而累及胞核時,呈現代謝停止、結構破壞和功能喪失等不可逆性變化。
2.細胞死亡為類:細胞壞死和細胞凋亡。
3.壞死:是指活體機體局部組織細胞的病理性死亡。
①其本質是細胞生命活動的完全停止,功能完全喪失,並出現一系列形態學改變,是不可逆的變化。
4.細胞死亡原因
①機械性因素:挫傷、創傷、壓迫。
②物理性因素包括高溫、低溫、射線。
③化學性因素:強酸、強堿、某些重金屬鹽類、有毒化合物、有毒植物。
④生物性因素:各種微生物毒素、寄生蟲毒素破壞酶系統,代謝過程和膜結構。
⑤血管源性因素:動脈受壓、長時間的痙攣、血栓形成和栓塞等。
註意:本質:局部組織缺血,細胞有氧呼吸,氧化磷酸化,ATP酶生成障礙。
⑥神經營養因素:相應部位的組織細胞因缺乏神經的興奮性沖動引起細胞的萎縮、變性及壞死。
⑦過敏原性因素:能引起過敏反應而招致組織、細胞壞死的各種抗原。
5.壞死病理變化
(1)細胞核的變化
①核濃縮:染色質濃縮,使核體積縮小、濃染,核蛋白分解,DNA遊離,嗜堿性增加。
②核破裂:核染色質崩解成小塊,先堆積於核膜下,以後核膜破裂,核呈許多大小不等深染的碎塊散在於細胞內。
③核溶解:在脫氧核糖核酸酶的作用下,染色質的DNA分解,核失去對堿性染料的親和力,染色變淡,以致僅能見到核的輪廓或殘存的核影,殘餘的蛋白質亦被蛋白酶分解,核便完全消失。
(2)細胞漿的變化
①胞漿呈顆粒狀:胞漿內微細結構崩解
②胞漿紅染:胞漿內嗜堿性物質核蛋白體解體,胞漿與酸性染料伊紅的結合增強。
③胞漿溶解液化:胞漿水分脫失,強嗜酸性深紅色胞核消失。
(3)間質的變化
①結締組織的基質解聚,膠原纖維腫脹、崩解斷裂。
②壞死的細胞和崩解的間質融合成一片顆粒狀、無結構的紅染物質。
七、壞死
(一)概述
1.壞死分類:凝固性壞死,液化性壞死,壞疽。
2.凝固性壞死分類:貧血性梗死,幹酪樣壞死,蠟樣壞死,脂肪壞死。
3.壞疽分類:幹性壞疽,濕性壞疽,氣性壞疽。
(二)凝固性壞死
1.以壞死組織發生凝固為特征。
2.壞死組織由於水分減少和蛋白質凝固而變成灰白或黃白、幹燥無光澤的凝固物質。
3.貧血性梗死:壞死區灰白色、幹燥,早期腫脹,稍突出於臟器的表面,切面壞死區呈楔形,周界清楚。
4.幹酪樣壞死
(1)結核分支桿菌和鼻殖桿菌引起的感染
(2)外觀
①組織呈黃色或灰黃色
②松軟無結構
③像食用的奶酪或豆腐渣樣
(3)壞死灶:凝固的蛋白質+脂類物質(來自於細菌)
(4)鏡下:結構消失,細胞崩解,融合成均質紅染的顆粒狀物質。
(5)壞死灶繼發其它細菌感染→中性粒細胞浸潤→幹酪樣物質水解液化→形成空洞
5.蠟樣壞死
①肌肉組織發生的凝固性壞死。
②外觀:肌肉腫脹、無光澤,幹燥堅實呈灰黃或灰白色,外觀象石蠟一樣。
③鏡下:肌纖維腫脹、斷裂,橫紋消失,最後變成均質無結構的玻璃樣物質。
6.脂肪壞死
①脂肪組織的一種分解變質變化。
②胰性脂肪壞死(酶解性脂肪壞死):胰腺炎或胰腺導管損傷→胰腺破壞→ 胰脂酶、蛋白酶溢出→胰腺周圍及腹腔中的脂肪組織壞死。
③外傷性脂肪壞死:外傷 → 脂肪細胞破裂→脂肪外溢→巨噬細胞和異物巨細胞吞噬脂質反應,局部形成腫塊。
EG:難產母牛骨盆腔鄰近的脂肪、橫臥牛胸骨上的皮下組織受損引起的皮下和肌內脂肪發生脂肪壞死。
(三)液化性壞死
1.壞死組織因受蛋白分解酶作用,迅速溶解成液體狀。
2.主要發生於富含水分和脂質的組織,如腦和脊髓。
3.腦組織蛋白質含量較少,水分和磷脂類物質含量多,磷脂對凝固酶有一定的抑制作用,腦組織壞死後很快液化,呈半流體狀,稱為腦軟化。
4.馬黴玉米中毒、雞維生素E、硒缺乏可引發液化性壞死。
5.化膿性炎灶或膿腫:大量中性粒細胞滲出崩解→釋放出大量蛋白水解酶→壞死組織溶解液化。
(四)壞疽
1.壞疽:組織發生壞死後,受外界環境影響和繼發腐敗菌感染而形成的特殊的病理學變化。
①病變組織呈現灰褐色或黑色等特殊形態改變。
②黑色或黑褐色原因:腐敗菌分解壞死組織產生的硫化氫和血紅蛋白分解產生的鐵反應硫化鐵。
3.多發生於肢體末端,與外界相通的臟器,如肺腸道、子宮。
4.幹性壞疽
①常見於缺血性壞死、凍傷等
②多發生於水分容易蒸發的體表部位,如皮膚,四肢末端、耳組織邊緣和尾尖
③壞疽組織幹燥、皺縮、質硬、呈灰黑色,④壞疽區與周圍健康界限清楚。
(2)濕性壞疽(腐敗性壞痘)
①壞死組織在腐敗菌作用下發生液化。
②發生部位:肺、腸、子宮。
③特征:淤血、水腫、滲出,壞死組織含水分多。
④眼觀:深藍、暗綠、污黑色,糊粥樣。
⑤病理過程:腐敗菌生長繁殖→壞死組織腐敗分解。
⑥分解蛋白質產生吲哚、糞臭素→惡臭。
⑦壞疽區與健康組織界限不明顯。
⑧毒性產物和細菌毒素→全身中毒。
(3)氣性壞疽
①濕性壞痘的一種特殊類型。
②深部創傷→感染厭氧菌(產氣莢膜梭菌等)→繁殖並分解壞死組織→產生大量氣體 →形成氣泡→壞殖區呈蜂窩狀。
③眼觀:污棕黑色。
④有惡臭,捻發音。
(五)壞死的結果
1.溶解吸收
①壞死組織小→蛋白溶解酶分解、液化→淋巴管或血管吸收,不能吸收的碎片→巨噬細胞吞噬和消化。
②缺損組織:周圍健康組織再生或肉芽組織形成。
2.腐離脫落
①位於體表和與外界相通的臟器。
②壞死灶較大。
③在壞死區與周圍健康組織之間發生反應性炎癥。
④表現為血管充血、漿液滲出和白細胞遊出。
⑤眼觀:表現為壞死局部的周圍呈現紅色帶。
⑥如果皮膚或黏膜發生壞死,壞死組織腐離後在該處留下組織缺損,淺的缺損稱為糜爛,深層缺損稱為潰瘍。
⑦肺臟的壞死組織液化後可經氣管排出,在局部形成空洞。
⑧最後這些變化均可通過周圍健康組織的再生而修復。
3.機化:壞死組織不能完全溶解吸收或腐離脫落,由周圍組織新生毛細血管和成纖維細胞組成的肉芽組織逐漸取代,最後形成瘢痕。
4.包囊形成:壞死組織不能完全機化,由新生肉芽組織將壞死組織包裹。
5.鈣化:凝固性壞死的壞死物質出現鈣鹽沉著。
①結核和鼻殖病的壞死灶。
②陳舊的化膿灶、寄生蟲的寄生灶。
(六)壞死的影響
1.壞死組織的機能完全喪失。
2.對機體的影響取決於發生部位和范圍大小。
3.壞死組織中有毒分解產物被機體大量吸收後可導致自身中毒。
八、細胞凋亡
1.細胞凋亡:是多細胞生物為確保正常的生長發育、維持自身組織穩定以及發揮自身的防禦功能,由基因控制的細胞自主性死亡過程。
2.特征:主動的,高度有序,基因控制,一系列酶參與。
3.生物學意義
(1) 確保正常生長發育
(2) 維持機體內環境穩定
(3) 發揮積極的防禦功能
4.凋亡過程和發生機制
①凋亡信號啟動。
②調節分子的控制和整合。
③凋亡的執行。→半聯氨酸蛋白酶傢族基因控制。
④凋亡細胞的清除。
5.半聯氨酸蛋白酶傢族
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6.形態學變化
(1)細胞膜的變化
①微絨毛、細胞突起和細胞表面皺褶消失
②胞膜迅速發生空泡化,內質網不斷擴張
並與胞膜融合,形成膜表面的芽狀突起,稱為出芽。
(2) 細胞質的變化
①胞質濃縮:由於胞質脫水而導致細胞皺縮、致密及固縮,是細胞凋亡形態學變化的一大特征。
②細胞器變化:線粒體變大,崎增多,線粒體增殖並空泡化;內質網腔擴大、增殖並在凋亡細胞形成自噬體過程中提供包裹膜。
③其他多數細胞器完整存在,變得致密。
④凋亡小體形成,這是凋亡細胞特征性的形態學改變。
註意:
①凋亡小體呈圓形、橢圓形或不規則狀。
②小體內的成份主要是胞質、細胞器和核碎片。
7.生物化學方面:核酸內切酶活化與DNA電泳呈梯子狀改變是Apoptosis的生物化學標志。
8.吞噬:凋亡小體形成後,鄰近細胞(巨噬細胞)識別其膜外的新的生物大分子磷脂酰絲氨酸並吞噬和消化。
①整個凋亡過程沒有細胞內容物的外漏,因而不伴有局部的炎癥反應,也無纖維化現象
9.細胞凋亡與疾病:凋亡過度或凋亡不足都可以導致疾病的發生。
10.凋亡在疾病防治中的意義
(1)合理利用凋亡相關因素
①誘導靶細胞凋亡
②減少細胞凋亡
(2)幹預凋亡信號轉導。
(3)調節凋亡相關基因。
(4)控制凋亡相關的酶。
(5)防止線粒體跨膜電位的下降。
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