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1、细胞、组织的 适应和损伤,正常细胞,适应,细胞死亡,变性,萎缩、肥大 增生、化生,坏死 凋亡,正常、适应、可逆性损伤和死亡间的关系,可逆性损伤的细胞,第一节 细胞和组织的适应,概念 细胞和由其构成的组织、器官对于内外环境各种刺激因子的作用而产生的非损伤性应答反应,称为适应。 机制 细胞生长和分化受到调整的结果,一、萎缩(atrophy) 概念:萎缩指已发育正常的实质细胞、组织或器官的体积缩小,可伴发细胞数量的减少。 原因 细胞的功能活动降低 血液及营养物质的供应不足 神经和(或)内分泌刺激减小 形态变化 分类 后果,心脏肥大与萎缩,正常心脏,萎缩的细胞、组织、器官体积减小,重量减轻, 细胞器退
2、化,细胞浆内出现脂褐素。,心肌萎缩镜下观,1、生理性萎缩 退化 老年性萎缩,2、病理性萎缩 a 营养不良性萎缩 脑动脉粥样硬化脑萎缩 恶性肿瘤、长期饥饿全身器官、组织萎缩 b 压迫性萎缩 肾盂积水肾萎缩 c 废用性萎缩 下肢骨折固定后下肢肌肉萎缩 d 去神经性萎缩 脊髓灰质炎前角运动神经元损伤 肌肉萎缩 e 内分泌性萎缩 垂体功能减退性腺、肾上腺等萎缩,老年性脑萎缩 正常脑,肾盂积水(表面观),肾盂积水(切面观),二、肥大(hypertrophy),概念:肥大指细胞、组织和器官体积的增大。 形态变化 分类 生理性肥大 病理性肥大 代偿性肥大 内分泌性肥大,心肌肥大(肉眼观),左心室肥大,心肌肥
3、大(镜下观),三、增生 (hyperplasia),概念:增生指实质细胞数量增多而造成组织、器官体积的增大。细胞增生可伴发细胞肥大。 原因 细胞有丝分裂增强所致 分类 生理性增生 代偿性增生 激素性增生 病理性增生 激素性增生,正常乳腺,分泌期乳腺(增生),四、化生 (metaplasia),概念:化生指一种分化成熟的细胞受刺激因素的作用转化为另一种相似性质的分化成熟细胞的过程。 化生是由具有分裂增殖和多向分化能力的未分化细胞干细胞向另一方向横向分化而成。 分类 鳞状上皮化生(简称鳞化) 肠上皮化生 结缔组织和支持组织化生,正常支气管粘膜上皮,Columnar to squamous meta
4、plasia,支气管粘膜上皮鳞状化生,小肠绒毛,正常胃壁组织,肠上皮化生,结缔组织化生(骨化生),第二节 细胞和组织的损伤,1. 外因 生物性因素 物理性因素 化学性因素 营养性因素 2. 内因 免疫因素 遗传因素 神经内分泌因素 年龄性别因素 3. 社会心理因素 社会因素 心理因素 精神行为因素 医源性因素,一、损伤的原因及机制,原 因,常见的物理因子,机械性损伤 组织细胞破裂 高温 细胞内酶变性 低温 血管收缩 组织缺血缺氧 电流 引起高温 刺激组织(尤其是神经组织) 射线 直接或间接损伤生物大分子,常见的化学因子,类型 化学物质;药物 作用部位 接触部位 如皮肤;富集部位 如肺; 代谢部
5、位 如肝脏;排泄部位 如肾脏 机制 直接的细胞毒作用 如氰化物 代谢产物对于靶细胞的细胞毒性作用 如CCl4 诱发免疫性损伤 如青霉素、氯霉素 诱发DNA损伤,常见的生物因子,细菌 本身的侵袭力 分泌内、外毒素 引起变态反应 病毒 干扰宿主细胞的代谢 产生毒性蛋白质 引起变态反应 真菌 分泌毒素 寄生虫 毒性代谢产物或分泌物,细胞损伤机制,1细胞膜破坏 影响信息与物质交换 免疫应答 细胞分裂分化功能 2活性氧类物质(AOS)的损伤 自由基氧(O,OH),H2O2等 脂质、蛋白质DNA过氧化 细胞损伤的基本环节,3细胞浆内高游离钙的损伤 游离钙促进胞浆内磷脂酶和内切酶等对脂质、蛋白质和核酸、AT
6、P等降解 细胞损伤的终末环节 4缺氧 氧获得或利用障碍 细胞内ATP 无氧酵解增强,细胞酸中毒 活性氧类物质,代谢性变化,超微结构变化,光镜下可见的形态学变化,肉眼下可见的形态学变化,病理变化 或病变 (lesions),二、细胞损伤的形态学变化,变性,细胞死亡,细胞损伤,变 性 degeneration,概念 类型 细胞水肿 脂肪变性 玻璃样变性 淀粉样变性 粘液样变性 病理性色素沉着 病理性钙化,指细胞和细胞间质受损伤后因代谢发生障碍 所致的某些形态学变化,表现为细胞或细胞 间质内有各种异常物质或是异常增多的正常 物质蓄积,每伴有功能下降。,(一)细胞水肿 cellular swellin
7、g , hydropic degeneration,概念 指各种原因导致的细胞内水分增多,亦称水变性。 细胞轻度损伤后常发生的早期病变。 发生机制,缺血、缺氧、感染、中毒、电离辐射等,细胞线粒体受损,ATP生成减少,胞膜Na+-K+泵功能障碍,水分进出细胞的平衡失调,细胞膜直接受损,细胞水肿,病理变化 光镜下:体积增大,胞浆淡染、清亮。,肝细胞气球样变,正常肝细胞,(二)脂肪变性 fatty degeneration,fatty change,概念 细胞浆内甘油三酯(中性脂肪)的蓄积称为脂肪变,或称脂肪变性。 常见于代谢旺盛耗氧多的器官,如肝脏、心脏、肾脏,尤其以肝脏最为常见。 发生机制(以肝
8、脏为例),脂肪酸,酮体+CO2,甘油三酯,-磷酸甘油,脂蛋白,载脂蛋白,输送入血,氧化,(饮酒),(缺氧、营养不良、中毒),(高脂、 缺氧),病理变化(以脂肪肝为例) 肉眼观:肝脏体积增大,包膜光滑、紧张,色淡黄,边缘钝圆,切面油腻感。,镜下观:肝细胞浆内可见大小不一的圆形、空泡状脂滴,有时脂滴可融合为一大空泡,将胞核挤向细胞一侧,形似脂肪细胞。,肝细胞脂肪变性,肝细胞脂肪变性(苏丹染色),肝细胞脂肪变性(锇酸染色),心肌脂肪变性(虎斑心),(三)玻璃样变性 hyaline degeneration,概念 指细胞内、间质中或细动脉壁出现均质、红染、半透明的蛋白质蓄积。 是一组物理性状相同,但其
9、化学成分、发生机制各异的病变。 分类 细胞内玻璃样变性 纤维结缔组织玻璃样变性 细动脉壁玻璃样变性,肾小管上皮细胞内玻璃样变,酒精性肝病肝细胞中Mallory Hyaline,结缔组织玻璃样变,糖衣脾,脾细动脉玻璃样变,正常细动脉,(四)淀粉样变 amyloidosis,在细胞外间质,尤其是小血管基底膜处。 蓄积物为蛋白质-粘多糖复合物,呈淀粉样显色反应。 HE染色中呈均质性淡红色,类似玻璃样变性。,肾淀粉样变,(五)粘液样变性 mucoid degeneration,间质内有粘多糖和蛋白质的蓄积。 HE染色中表现为灰蓝色胶状液体。,肿瘤间质粘液样变,(六)病理性色素沉着 pathologic
10、 pigmentation,概念 指色素在细胞内、外的异常蓄积。 沉着的色素主要有内源性和外源性两大类。 常见的类型 含铁血黄素-棕黄色、具有折光性的色素 脂褐素-黄褐色、细颗粒状色素 黑色素-黑褐色、细颗粒状色素,含铁血黄素(慢性肺淤血),巨噬细胞吞噬降解血红蛋白所产生的Fe3+与蛋白质结合而形成的铁蛋白微粒聚集体。 光镜下为巨噬细胞胞浆内外棕黄色较粗大的折光颗粒。 意义:陈旧性出血,脂褐素(心肌萎缩),细胞内自噬溶酶体内未被消化的细胞器碎片残体。 光镜下为胞浆内黄褐色微细颗粒。 意义:正常时,可见于附睾、睾丸间质、神经节等细胞中。老年及一些慢性消耗性疾病的心、肝细胞萎缩时(消耗性色素)。,
11、是黑色素细胞生成的黑褐色微细颗粒。 酪氨酸在酪氨酸酶的作用下经由多巴反应生成。 局部性黑色素增多见于老年疣、色素痣、恶性黑色素瘤等。 全身性见于Addison病。,黑色素,黑色素(黑色素瘤),由黑色素细胞中酪氨酸氧化聚合而成的黑色素颗粒,其生成受到(促肾上腺皮质激素释放素)和(色素细胞刺激素)的促进 意义: 局部性增多色素痣、恶性黑色素瘤 全身性增多肾上腺皮质功 能低下,外源性色素沉着(碳末沉着症),(七)病理性钙化 pathologic calcification,概念 在骨和牙齿外的软组织内有固体性钙盐沉积 成分 沉积的钙盐主要是磷酸钙、碳酸钙,少量铁、镁 镜下 呈蓝色颗粒状或片块状 分类
12、 营养不良性钙化(常见) 主要发生于局部变性坏死组织、其它异物内 无全身钙、磷代谢障碍,血钙不升高 转移性钙化(少见) 由于钙磷代谢障碍(高血钙)所致 最易沉积于胃粘膜、肾小管、肺泡壁等处 常见于甲状旁腺功能亢进、骨肿瘤等疾病,虫卵钙化(肝血吸虫病),粥样灶钙化(动脉粥样硬化),细胞死亡 cell death,概念 细胞因受严重损伤,呈现代谢停止、结构破坏和功能丧失等不可逆性变化,即细胞死亡。 分类 坏死 凋亡,坏死 necrosis,概念 坏死是以酶溶性变化为特点的活体内范围不等的局部细胞死亡,表现为细胞肿胀、细胞器崩解和蛋白质变性,并引发急性炎症反应。 基本病变 1 细胞核的改变-细胞坏死
13、的主要形态标志 核固缩 pyknosis 核碎裂 karyorrhexis 核溶解 karyolysis 2 细胞浆的改变 3 间质的改变,细胞坏死:细胞核的形态变化模式图,核固缩,核固缩-Electronic Microscopy,核碎裂-EM,核溶解-EM,肝细胞坏死,肝细胞坏死(前图放大),坏死的类型 凝固性坏死 液化性坏死 纤维素样坏死 坏疽,凝固性坏死 coagulative necrosis,概念 坏死组织由于失水变干、蛋白质凝固而变成灰白色或黄白色干燥、质实的凝固体,称为凝固性坏死。 特点 坏死组织水分减少坏死与健康组织之间分界明显 细胞微细结构消失,组织结构的轮廓可长时间保存
14、好发部位 心肌、肝、肾、脾等脏器 形态学变化 肉眼观 镜下观 特殊类型 干酪样坏死,凝固性坏死(肾梗死),凝固性坏死(肾梗死),干酪样坏死 caseous necrosis,主要见于结核病 肉眼观 坏死区呈黄色,状似干酪 镜下观 坏死彻底,为颗粒状无结构红染物。,淋巴结结核,淋巴结结核,淋巴结结核(前图放大),液化性坏死 liquefactive necrosis,概念 由于坏死组织中蛋白质少,或坏死细胞自身及浸润的中性粒细胞等释放大量水解酶,或组织富含水分和磷脂,则组织易发生酶性分解而溶解液化,称液化性坏死。 好发部位 最常发生于脑和脊髓 也常发生于富含各种酶的胰腺 特殊类型 -脂肪坏死 创
15、伤性脂肪坏死 酶解性脂肪坏死-见于急性胰腺炎,脑液化性坏死(脑脓肿),脂肪坏死,脂肪坏死,纤维素样坏死 fibrinoid necrosis,常发生于结缔组织和血管壁 主要见于变态反应性疾病,如风湿病、红斑狼疮等 光镜下,表现为细网状、颗粒状、条块状的红染的无结构的物质,形态类似纤维素,故名。,肾小球肾炎,坏疽 gangrene,概念 组织坏死并继发腐败菌生长而呈黑色、深绿色等特殊形态改变,称为坏疽。,分类干性坏疽 湿性坏疽 气性坏疽,足干性坏疽,血栓闭塞性脉管炎,肠湿性坏疽,坏死的结局 引发局部急性炎症反应 溶解吸收(机体处理坏死组织的基本方式) 分离排出,形成缺损 机化 包裹 钙化 后果
16、可大可小,与坏死器官、范围、组织代偿能力有关,组织缺损示意图,溃疡,窦道,瘘管,腹壁瘘管,概念 凋亡是活体内单个或小团细胞的死亡,是由体内外某些因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞主动死亡的方式。死亡细胞的质膜不破裂,不引发自溶反应,也不引起急性炎症反应。在形态和生化特征上都有别于坏死。 作用 胚胎发生、器官形成发育 生理退化 自身免疫性疾病 肿瘤发生进展,第三节 凋亡 apoptosis,手的形成,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2002,形态特征 细胞皱缩、质膜完整,胞浆致密,核染色质凝聚、边集、解离,形成凋亡小体。,坏死与凋亡的形态
17、比较,Ladder Pattern of Apoptotic Cells,坏死与凋亡的比较,凋亡的过程及机制,凋亡发生是一个复杂的、由Caspases 家族成员介导的蛋白酶级联反应过程,可分为三个阶段: 信号传递阶段 凋亡信号传入细胞内 中央调控阶段 激活caspases家族,引起系列酶促反应 结构改变阶段 凋亡细胞出现特殊形态变化,“C”表示半胱氨酸(cysteine) ,“asp”表示天门冬氨酸(aspartic acid) ,“ase”代表“酶” , 表示它们是一组天门冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白酶。 多数的Caspases 与细胞凋亡有关,其中Caspase - 2、8、9 可介导相应凋亡信号,启动细胞凋亡,称为启动性Caspases (initiator Caspases) ;Caspase - 3、6、7 通过裂解细胞的结构蛋白和功能蛋白,使细胞解体,称为效应性Caspases (effector Caspases)。少数Caspases 如Caspase - 1、11 和炎症有关。,Caspases与凋亡,总 结,适应(萎缩、肥大、增生、化生) 细胞 变性(可逆性损伤) 损伤 死亡(坏死、凋亡),
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