三、坏死

三、坏死

活体内局部组织细胞的病理性死亡,称为坏死。坏死是一种不可复性变化,坏死组织、细胞内的物质代谢停止,结构破坏,功能完全丧失。除少数是由强烈致病因子(如强酸、强碱)作用而造成细胞组织的迅速死亡外,多数坏死是逐渐发生的,即细胞组织由萎缩、变性发展为坏死,这种坏死过程称为渐进性坏死。

(一)原因与机制

引起细胞、组织坏死的原因很多,任何致病因素只要其损伤作用达到一定强度或持续相当的时间,能使细胞、组织物质代谢完全停止者,都能引起坏死。常见的原因有以下几类。

1.缺氧 局部缺氧多见于缺血,使细胞的有氧呼吸、氧化磷酸化和ATP合成发生严重障碍,导致细胞死亡。

2.生物性因素 各种病原微生物和寄生虫及其毒素能直接破坏细胞内酶系统、代谢过程和细胞膜结构,或通过变态反应引起组织、细胞的坏死。

3.化学性因素 强酸、强碱和各种有毒物质均可引起坏死。其作用机制多种多样,包括直接损伤组织细胞、使细胞蛋白质变性、破坏酶的活性等。

4.物理性因素 机械性、高温、低温、射线等致病因素均可直接损伤细胞引起坏死。机械力的直接作用可引起组织断裂和细胞破裂;高温可使细胞内蛋白质变性;低温能使细胞内水分冻结,破坏胞质胶体结构和酶的活性;射线能破坏细胞DNA或与DNA有关的酶系统,从而导致细胞死亡。

5.某些抗原物质 它是指能引起变态反应而招致组织、细胞坏死的各种抗原(包括外源性和内源性抗原)。例如,弥漫性肾小球肾炎是由外源性抗原引起的变态反应,此时抗原与抗体结合形成免疫复合物并沉积于肾小球,通过激活补体、吸引嗜中性粒细胞、释放其溶酶体酶,可导致基底膜破坏、细胞坏死和炎症反应。

(二)病理变化

1.眼观 组织坏死的早期,外观往往与原组织相似,不易辨认。时间稍长可发现坏死组织失去原有光泽或变为灰白色,混浊,失去正常组织的弹性,局部温度降低,有的坏死发生液化或形成坏疽。在坏死发生2~3天后,坏死组织周围出现一条明显的分界性炎性反应带。

2.镜检 细胞死亡较快时一般无明显变化,只有在10小时以上,光镜下才能看到细胞自溶现象(由溶酶体释放水解酶,分解胞内物质)。

(1)细胞核的变化:它是在光镜下判断细胞坏死的主要标志。其形态变化包括核浓缩、核碎裂、核溶解三种形式。

①核浓缩:细胞核染色质浓聚、皱缩,使核体积缩小,嗜碱性增强,染色加深。

②核碎裂:细胞核由于核染色质崩解和核膜破裂而发生破裂。

③核溶解:核染色质淡染,进而仅见核的轮廓或残存的核影,最后完全消失(图6.12)。

图6.12 细胞坏死时核的变化模式(H.E40×)

1.正常细胞 2.核浓缩 3.核碎裂 4.核溶解

(2)细胞质的变化:胞质内的微细结构破坏,胞质呈颗粒状;嗜酸性染色的核蛋白体解体,胞质红染;胞质溶解、液化;胞核浓缩后消失。

(3)间质的变化:间质结缔组织基质解聚,胶原纤维肿胀、崩解或断裂,相互融合,失去原有结构,被伊红染成红色,成为一片均质、无结构的纤维素样物质。

当组织发生严重坏死时,实质与间质成分同时发生坏死变化,坏死的细胞和纤维素样变的间质融合在一起,形成一片颗粒状或均质无结构的染红物质。

(三)类型与病理变化

由于引起坏死的原因、条件以及坏死组织本身的性质、结构和坏死过程中经历的具体变化不同,坏死组织的病理变化也不相同,可分为以下几种类型。

1.凝固性坏死 凝固性坏死是指组织坏死后,由于失去水分和蛋白质凝固,变成一种灰白色或灰黄色比较干燥而无光泽的凝固物质,称为凝固性坏死。如肾脏的贫血性梗死,肌肉的蜡样坏死和结核病灶的干酪样坏死均属于典型的凝固性坏死。

(1)眼观:特点是坏死组织干燥、质地坚实,呈灰白色或灰黄色,混浊,无光泽。坏死灶的大小根据其坏死的范围不同可有针尖大、粟粒大或呈大面积的坏死灶。

(2)镜检:特点是坏死的组织细胞结构消失,胞核发生浓缩、碎裂,或溶解消失。胞质浓缩,严重时整个坏死组织的胞核、胞质和间质融合在一起,形成一片均质无结构的红染物质。

2.液化性坏死 液化性坏死是指坏死组织以迅速溶解成液体状态为特征,主要发生于含磷脂和水分多而蛋白质较少的脑组织。因为脑组织蛋白质含量较少,不易凝固,而磷脂及水分较多,因此脑组织坏死后很快发生液化,形成羹状的软化病灶,故常将脑组织的坏死称为脑软化。此外,化脓性炎症时的组织化脓,其化脓炎灶中有大量嗜中性粒细胞浸润,它们坏死崩解后,释放出蛋白分解酶,将坏死组织溶解液化成为脓液,也属于液化性坏死。

3.坏疽 坏疽是指组织坏死后受到外界环境的影响和不同程度的腐败菌感染引起的继发性变化。坏疽组织眼观呈灰褐色或黑褐色。这是由于腐败菌分解坏死组织时产生的硫化氢,与血红蛋白分解所产生的铁结合成黑色硫化铁的原因。坏疽可以分为三种类型。

(1)干性坏疽:多发生于体表、四肢、耳壳、尾根等体表皮肤。因为皮肤直接暴露于体表,坏死后易于继发腐败菌的感染,而发生坏疽。又因坏死组织中水分易于蒸发,使坏死组织干燥、固缩。同时,因腐败菌在分解坏死组织过程中可产生硫化氢,并与坏死组织内崩解的红细胞释放的铁结合成硫化铁,使坏死组织变成褐色或黑色。所以,干性坏疽的组织病变特点为干燥、固缩,呈褐色或黑色。如慢性猪丹毒,颈部、背、尾根皮肤坏死;牛慢性锥虫病的耳、尾、四肢下部飞节和球节,皮肤坏死;耕牛冬季耳、尾根皮肤冻伤坏死。

(2)湿性坏疽:湿性坏疽是指组织坏死后受到腐败菌的腐败分解作用而发生液化。多发生于与外界相通的内脏器官,如肺、肠及子宫等。因这些器官直接与外界相通,极易感染腐败菌,并且含水量多,有利于腐败菌的生长繁殖。所以,这些器官坏死后极易感染腐败菌,造成坏死组织的腐败分解,形成湿性坏疽。

(3)气性坏疽:多发生于深部组织创伤又继发感染了厌氧菌(产气荚膜杆菌、恶性水肿杆菌、牛气肿疽梭菌等)所引起的一种坏疽。这些厌氧菌在腐败分解坏死组织的过程可产生大量气体(H2、CO2、N2等),结果使坏死组织显著肿胀,呈棕黑色蜂窝样,触摸有捻发音。气性坏疽多发生于牛气肿疽、猪恶性水肿等传染病过程中。

上述坏死的类型,不是固定不变的。随着机体抵抗力的强弱和坏死发生原因和条件等的改变,坏死的病理变化在一定条件下也是可以互相转化的。例如凝固性坏死,如果继发化脓菌感染,可以转变为液化性坏死等。

(四)对机体的影响与结局

1.对机体的影响 坏死对机体的影响主要取决于坏死的范围大小和发生部位。发生在一般部位小范围的坏死对机体影响不大。若范围较大。可导致坏死组织或器官的功能障碍,坏死组织崩解产物的吸收可引起自体中毒,对机体影响就大。发生在脑、心等重要生命器官,即使范围较小也可导致严重后果。

2.结局

(1)溶解吸收:坏死细胞及周围嗜中性粒细胞释放水解酶使组织溶解液化,由淋巴管或血管吸收,不能吸收的碎片则由巨噬细胞吞噬清除。坏死液化范围较大可形成囊腔。

(2)分离排出:坏死灶较大、不易被完全溶解吸收时,发生在皮肤黏膜的坏死物可被分离,形成组织缺损,浅者称为糜烂,深者称为溃疡。组织坏死后形成的开口于皮肤黏膜表面的深在性盲管称为窦道,两端开口的通道样缺损称为瘘管。肺、肾等内脏坏死物液化后,经支气管、输尿管等自然管道排出,所残留的空腔称为空洞。

(3)机化、包囊形成和钙化:新生肉芽组织长入并取代坏死组织、血栓、脓液、异物等的过程,称为机化。如坏死组织太大,难以完全长入或吸收,则由周围增生的肉芽组织将其包围,称为包囊形成(图6.13)。机化和包裹的肉芽组织最终形成纤维瘢痕。坏死细胞和细胞碎片若不能及时清除,则容易发生钙盐沉积,引起钙化。

图6.13 肺脏坏死灶包囊形成(H.E40×)