细胞和组织的损伤
当机体内、外环境改变超过组织和细胞的适应能力后，可引起受损细胞和细胞间质发生物质代谢、形态结构和功能等方面的异常变化，这些异常变化称为损伤。
组织和细胞损伤后，最早呈现的是生化代谢方面的改变，继而出现组织化学和超微结构变化，然后才会产生一系列光镜下和肉眼可见的形态学改变，最终引起功能的变化。根据损伤的表现形式和轻重程度，可分为可逆性损伤（变性）和不可逆性损伤（坏死）两大类。
1.变性 变性是指细胞或细胞间质受损伤后，由于代谢障碍，细胞内或细胞间质内出现异常物质或正常物质异常增多的现象，通常伴有细胞功能低下。当病因消除后大部分此类损伤可以恢复。
1）细胞水肿 细胞水肿或称为水变性，是损伤后细胞出现得最早的变化，以心、肝、肾等代谢活跃器官的实质细胞最为多见。
（1）细胞水肿的机制：细胞水肿的主要原因是急性感染、缺氧、中毒等。其发生机制是在感染、缺氧、中毒等有害因素作用下，影响线粒体生物氧化，ATP生成减少，细胞膜钠泵受损，造成细胞内钠、水过多积聚，引起细胞肿胀。
（2）病理变化：肉眼观，受累脏器体积肿大，被膜紧张，边缘变钝，颜色苍白混浊而无光泽，切面隆起，切缘外翻。光镜下，水肿细胞的体积增大，胞质疏松、淡染，称为胞质疏松化；当钠、水进一步积聚，整个细胞胀大，胞质透明呈空泡状，如气球状，称为气球样变（图5-5）。
图5-5 肝细胞水肿
病毒性肝炎，细胞质疏松而淡染，肝细胞气球样变（重度水肿）
（3）影响与结局：细胞水肿可使细胞功能下降，如心肌细胞水肿致心肌收缩力减弱。
轻度的细胞水肿，在病因消除后可以恢复正常，如果病因持续存在，可导致细胞溶解而死亡。
2）脂肪变性 正常情况下，除脂肪细胞外的实质细胞内一般不见或仅见少量脂滴。如果这些细胞中出现脂滴或脂滴明显增多，则称为脂肪变性或脂肪变。多见于肝、心、肾实质性器官，主要由缺氧、感染、中毒、营养不良、糖尿病及肥胖等因素引起。
肉眼观，脂肪变性的器官体积增大，呈淡黄色，质软，触之有油腻感。镜下观，脂肪变性时，沉积在细胞内的脂滴的主要成分为中性脂肪，即甘油三酯，也可有磷脂和胆固醇。在石蜡切片中，因制片时脂肪被有机溶剂溶解，光镜下可见脂滴变成大小不等的空泡状（图5-6）或融合成大泡而将细胞核挤到一边。为了与水样变性组织中的空泡区别，可将冷冻切片用苏丹Ⅲ染色，呈橘红色。
图5-6 肝细胞的脂肪变性
（1）肝脂肪变性：最常见，严重的肝脂肪变性称为脂肪肝。肝脂肪变性在肝小叶中的分布与病因有关，如慢性肝淤血时，脂肪变性首先见于肝小叶中央区，这是因为淤血时肝小叶中央区缺氧较重；如果长期缺血，肝小叶中央区肝细胞可萎缩，甚至消失，肝小叶周边区肝细胞也可因缺氧发生脂肪变性。
（2）心肌脂肪变性：多见于贫血、缺氧 中毒及严重感染等，常累及左心室心内膜下心肌和乳头肌。心肌脂肪变性时所呈现的黄色条纹与正常心肌的暗红色条纹相间，状似虎皮的斑纹，故称“虎斑心”。
3）玻璃样变性 玻璃样变性是指在细胞内或细胞外间质中出现均质、红染（HE切片）、半透明似毛玻璃样物质。因其半透明，又称为透明变性（hyaline degeneration）。玻璃样变性可由很多原因引起，不同的组织其发生的原因和机制有所不同。它常发生在结缔组织、血管壁和细胞内。
（1）结缔组织玻璃样变性：常见于生理性或病理性的结缔组织增生，是胶原纤维老化的表现，如瘢痕组织、纤维化的肾小球和动脉粥样硬化的纤维斑块等。
（2）血管壁玻璃样变性：多发生于缓进型高血压和糖尿病时的肾、脑、脾和视网膜的细小动脉。
（3）细胞内玻璃样变性：细胞内玻璃样变性是指多种原因引起细胞内过多的蛋白质沉积而引起的细胞在形态学上的改变。光镜下可在细胞胞质内见到许多大小不等的圆形红染的小滴。见于肾小管上皮细胞、浆细胞、肝细胞。
4）黏液样变性 细胞间质内黏多糖和蛋白质的蓄积，称为黏液样变性。常见于间叶组织的肿瘤、动脉粥样硬化斑块、风湿病灶和营养不良的骨髓和脂肪组织等。
5）病理性色素沉积 正常人体有含铁血黄素、脂褐素、黑色素及胆红素等多种内源性色素；炭尘、煤尘和文身色素等外源性色素有时也会进入人体内。病理情况下，上述某些色素增多并积蓄于细胞内外，称为病理性色素沉积。
（1）含铁血黄素：含铁血黄素为铁蛋白微粒聚集而成的颗粒状结晶，呈金黄色或棕黄色，具有折光性。
（2）黑色素：黑色素是黑色素细胞内的酪氨酸在酪氨酸酶的作用下氧化、聚合而成的深褐色颗粒。正常人黑色素多存在于皮肤、毛发、虹膜、脉络膜等处。局限性黑色素增多常见于黑色素瘤和色素痣。
知识链接5-1
（3）脂褐素：为一种黄褐色细颗粒状色素。脂褐素颗粒为细胞内自噬溶酶体中的细胞器碎片，因其不能被溶酶体酶消化而形成的一种不溶性残存小体。老年人和一些慢性消耗性疾病患者的肝细胞、肾上腺皮质网状带细胞和心肌细胞的胞质中也可出现脂褐素。
（4）胆红素：胆红素是由血红蛋白衍生，不含铁，为棕黄色或黄绿色。如果血液中过多并沉积在组织中，则为胆红素沉积，可将皮肤、黏膜甚至全身组织染成黄色，此时称为黄疸。
6）病理性钙化 骨和牙齿之外的组织中固态钙盐沉积，称为病理性钙化。沉积的钙盐主要是磷酸钙，其次为碳酸钙。HE染色时，钙盐呈蓝色细颗粒，以后可聚集成片、块。
2.细胞死亡 当细胞受到严重损伤时，可出现代谢停止、结构破坏和功能丧失等不可逆性变化，导致细胞死亡。细胞死亡可分为坏死和凋亡。
1）坏死 活体内局部细胞、组织的死亡称为坏死（necrosis）。死亡细胞的质膜（细胞膜、细胞器膜等）崩解，细胞结构溶解（坏死细胞自身性溶酶体消化），并引发急性炎症反应。
坏死组织、细胞的代谢停止，功能丧失，并出现一系列形态学特征。(https://www.daowen.com)
（1）坏死的基本病变：细胞核的改变是细胞坏死的主要形态标志，主要表现如下。①核固缩，核体积缩小，染色质浓缩，染色变深，提示DNA停止转录。②核碎裂，核膜破裂，染色质崩解成小碎片，分散于胞质中。③核溶解，在DNA酶的作用下，染色质中的DNA分解，染色质失去对碱性染料的亲和力，因而染色变淡，最后消失（图5-7）。
细胞质的改变是胞质红染，结构崩解呈颗粒状。间质开始无明显改变，继之在各种溶解酶的作用下，基质崩解，胶原纤维肿胀、断裂或液化，最后坏死的细胞与崩解的间质融合成一片红染的、无结构的颗粒状物质。
图5-7 细胞核的改变
A，正常细胞核；B，核固缩；C，核溶解；D，核碎裂
坏死组织在早期一般不易被识别，临床上一般称为失活组织。失活组织的特点包括：颜色苍白、混浊，失去原有光泽；刺激后回缩不良，失去原有弹性；无血管搏动，切开后无新鲜血液流出；无正常感觉和运动（如肠蠕动）功能等。
（2）坏死的类型：根据坏死的形态变化可将坏死分为以下几类。
①凝固性坏死：坏死组织因蛋白质凝固而溶酶体酶水解作用较弱时，形成凝固状态，故称凝固性坏死。多见于心、肾、脾等器官的肉眼观，坏死灶因蛋白质凝固而呈灰白色或黄白色，质地较硬，其周围与健康组织间可形成一条暗红色充血出血带。镜下观，细胞的外形和组织结构轮廓依稀可见，但细胞的微细结构消失。
干酪样坏死是凝固性坏死的特殊类型，主要见于结核分枝杆菌引起的坏死。由于干酪样坏死组织分解比较彻底，坏死组织肉眼观呈淡黄色，切面均匀细腻，形似奶酪，因而称为干酪样坏死（图5-8）。
图5-8 肺门淋巴结核干酪样坏死
②液化性坏死：组织坏死后因蛋白质少或酶性分解呈液体状态，称为液化性坏死。坏死组织很快被液化分解成混浊液体状。脑组织中含水分和磷脂多，蛋白质成分少，坏死后呈液态，又称脑软化。
③坏疽：大块组织坏死，继发腐败菌感染而呈现黑色、暗绿色等特殊形态改变，称为坏疽。
根据坏疽的形态特点，坏疽可分为以下三种类型。
（a）干性坏疽：常发生在肢体末端，常见于动脉粥样硬化、血栓闭塞性脉管炎及冻伤等疾病所致的肢体缺血性坏死。此时动脉受阻而静脉回流通畅，坏死组织水分少，再加上四肢末端水分易于蒸发，故肉眼观，病变局部干燥而皱缩，呈黑褐色，质硬，病变区与正常组织分界清楚。由于干燥，细菌不易繁殖，因而病变发展慢，全身中毒症状轻。
（b）湿性坏疽：多发生在与外界相通的内脏器官（如肺、肠、阑尾、子宫、胆囊），也可见有淤血水肿的四肢。因坏死组织水分多，适合腐败菌繁殖，因而感染重，病变组织明显肿胀，呈黑色或灰绿色，伴有恶臭。由于病变进展快，病变比较弥漫，坏死组织与正常组织分界不清。
（c）气性坏疽：为湿性坏疽的一种特殊类型，见于深部肌肉的开放性创伤特别是战伤，伴产气夹膜杆菌等厌氧菌感染。细菌分解坏死组织产生大量气体，使坏死组织内含大量气泡而呈蜂窝状，按之有“捻发音”。
（3）坏死的结局：坏死的结局如下。
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①溶解吸收：坏死组织范围较小时，可被坏死细胞或中性粒细胞的溶酶体酶分解液化，再由淋巴管或血管加以吸收，碎片由巨噬细胞吞噬消化。小的坏死灶可被完全吸收，较大的坏死灶液化后可形成囊腔。
②分离排出：坏死组织范围较大时，不易完全吸收，周围发生炎症反应，中性粒细胞释放水解酶将坏死组织溶解、吞噬、吸收，使坏死组织与健康组织分离，并通过各种途径排出。坏死发生于皮肤、黏膜时，坏死物脱落后形成浅表缺损称为糜烂，较深的缺损称为溃疡；肾、肺等内脏的坏死组织液化后可通过自然管道（如输尿管、支气管）排出，留下的空腔称为空洞。
③机化：坏死组织如不能完全溶解吸收或分离排出，则由肉芽组织长入坏死组织将其取代，最后成为瘢痕组织。这种由新生肉芽组织取代坏死组织、血栓、异物的过程称为机化。
④包裹和钙化：大范围组织坏死时，不能完全机化，则常由周围新生的肉芽组织加以包裹，其内坏死物质可有钙盐沉积。
2）凋亡（apoptosis） 凋亡是活体内局部组织中单个细胞程序性死亡的表现形式，是由体内、外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞主动性死亡方法，在形态和生化特征上都有别于坏死（表5-1），一般表现为单个细胞或小团细胞的死亡，不引起周围组织的炎症反应。
表5-1 细胞凋亡与坏死的区别
凋亡的意义：细胞凋亡普遍存在于生物界，生理状态和病理状态下均能见到。由于凋亡对胚胎的发生及器官的形成发育、组织内正常细胞群的稳定、机体的防御和免疫反应以及各种原因引起的细胞损伤、老化、肿瘤的发生及发展等起着重要作用，研究、利用细胞凋亡机制可以治疗多种疾病，具有不可估量的前景。因此，目前细胞凋亡仍是生物医学领域研究的热点。
点滴积累
如果各种有害因子持续作用，会引起组织细胞发生可逆性损伤即变性，包括细胞水肿、脂肪变性、玻璃样变性、黏液样变性、病理性色素沉积及病理性钙化。当各种损伤进一步加重时，组织细胞可能发生不可逆性代谢、结构和功能障碍，进而出现死亡。细胞的死亡主要有两种类型：坏死和凋亡。