二、损伤的机制

细胞损伤的机制主要体现在细胞内ATP缺乏、细胞膜破坏、活性氧类物质和细胞质内游离钙增多和不可逆性线粒体损坏等几方面，它们互相作用或是互为因果，导致细胞损伤的发生和发展。

1.ATP缺乏　由于细胞缺氧和毒性损伤，影响了线粒体内的氧化磷酸化过程，使ATP的产生减少甚至停止，从而影响了细胞的合成和分解功能。

2.自由基增多　自由基（free radicals）是指最外层电子轨道上含有不配对电子的原子、离子或分子。机体内通过两种基本机制产生自由基：一是通过辐射作用使水离子化，一个电子被取代，从而产生自由基；二是氧或其他物质与氧化还原反应中的自由电子相互作用从而产生过氧化自由基（O－2）。自由基具有高度的氧化活性，极不稳定，活性极高，它们攻击细胞膜、线粒体膜，与膜中的不饱和脂肪酸反应，造成脂质过氧化增强。脂质过氧化产物又可分解为更多的自由基，引起自由基的连锁反应，使膜结构的完整性受到破坏。自由基可被内源性或外源性抗氧化剂如巯基化合物半胱氨酸清除。另外过氧化物自由基可被含铜的酶即过氧化物歧化酶灭活，最终形成水。临床病理上，在某些毒物如四氯化碳中毒、氧中毒、炎症时组织损伤以及细胞内细菌杀伤的过程中，均有自由基参与。

3.细胞内游离钙增高　正常情况下，细胞内游离钙维持在相当低的水平（＜0.1μmol），但在细胞外为1.3μmol，这种梯度由细胞膜ATP钙泵和钙离子通道来调节。大部分细胞内钙贮存于线粒体和内质网钙库内。缺氧和中毒时，ATP减少，Na＋-Ca2＋交换蛋白直接或间接激活胞质内游离钙，使之增多，结果激活大量的酶，如磷脂酶（破坏细胞膜）、蛋白酶（破坏细胞膜和细胞骨架）、ATP酶（加重ATP缺乏）和核酸内切酶（染色体破坏），从而造成细胞的损伤。

4.细胞膜完整性破坏　细胞膜损伤是细胞损伤的重要方式，有六种可能机制导致细胞膜损伤，包括补体活化时其所介导的细胞溶解、病毒感染时穿孔素（perforin）介导的细胞溶解，离子通道的特异性阻滞、膜离子泵衰竭、膜脂质改变以及膜蛋白质交联。(https://www.daowen.com)

膜内离子通道允许特异性离子有控制的出入。有时为了治疗的目的需要阻滞这些通道。例如，在治疗高血压病和缺血性心脏病时需使用钙离子通道阻断剂（如维拉帕米），若使用不当或剂量过大，则会发生毒性作用。

膜泵负责维持细胞内高钾和低钠浓度且依赖于足够的ATP供给。任何导致ATP耗尽，如影响线粒体氧化磷酸化或代谢中消耗ATP的因素，都会使膜离子泵衰竭从而导致细胞肿胀或水肿变性。例如，某些化学物质如毒毛花苷即可直接抑制细胞膜的Na＋-K＋_ATP酶。

自由基则可通过氧化反应改变膜磷脂，也可使膜蛋白发生交联。

5.不可逆的线粒体损坏　线粒体是各种损伤因子作用的靶点，胞质Ca2＋增高、毒性刺激、由磷脂酶A2和鞘磷脂通路造成的磷脂分解、脂肪分解产物如游离脂肪酸和神经酰胺、氧化应激反应都可以损坏线粒体。早期线粒体内膜形成高电导通道，使线粒体的通透性发生转换。如果损伤因素持续存在，就会严重影响线粒体维持质子运动的功能和氧化磷酸化，使细胞色素C漏入细胞质内，线粒体发生不可复性损伤，导致细胞死亡。