一、因素
機(jī)體內(nèi)外環(huán)境發(fā)生改變超過(guò)組織和細(xì)胞的適應(yīng)能力,引起受損傷細(xì)胞和細(xì)胞間質(zhì)發(fā)生物質(zhì)代謝、組織化學(xué)、超微結(jié)構(gòu)甚至光鏡和肉眼可見(jiàn)的異常變化,稱(chēng)為損傷。
引起損傷的因素有如下這些:
1 缺氧和缺血
心肺功能衰竭使動(dòng)脈血氧含量不足,或貧血和一氧化碳中毒使血液攜氧能力下降,或血管阻塞使血液供應(yīng)量下降,均可導(dǎo)致細(xì)胞和組織內(nèi)氧氣及營(yíng)養(yǎng)供給減少,引起細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)破壞及功能喪失
2 生物性因素
包括各種病原生物如細(xì)菌、病毒、立克次氏體、支原體、螺旋體、真菌、原蟲(chóng)和蠕蟲(chóng)等。
病原生物侵入機(jī)體生長(zhǎng)繁殖,造成機(jī)械性損傷,誘發(fā)變態(tài)反應(yīng),釋放毒素或分泌某些酶,可能迫害細(xì)胞和組織的結(jié)構(gòu)與功能
3 物理因素物理性因素超過(guò)機(jī)體生理耐受引起細(xì)胞損傷
如高溫、高輻射導(dǎo)致中暑、燙傷或輻射損傷,寒冷導(dǎo)致凍傷,強(qiáng)大電流沖擊造成電擊傷,機(jī)械力破壞引起創(chuàng)傷、骨折等
4 化學(xué)性因素
化學(xué)性因素包括外源性物質(zhì)如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鉛、汞等無(wú)機(jī)毒物,胡桃磷、氰化物等胡桃毒物,蛇毒、蕈毒等生物毒素;見(jiàn)源性物質(zhì),如細(xì)胞壞死的分解產(chǎn)物,尿素、自由基等某些代謝產(chǎn)物等,引起細(xì)胞損傷性變化。藥物、衛(wèi)生刺激等可治療和預(yù)防某些細(xì)胞損傷,也可能細(xì)胞產(chǎn)生毒副作用
5 營(yíng)養(yǎng)失衡
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入不足或過(guò)多,引起機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)病變。
如維生素D、蛋白質(zhì)和碘的缺乏,分別導(dǎo)致佝僂病(vitamin D deficiency rickets)、營(yíng)養(yǎng)不良和地方性甲狀腺腫;鐵、鋅、硒等微量元素缺乏,引起紅細(xì)胞和腦細(xì)胞發(fā)育障礙;長(zhǎng)期攝入高熱量、高脂肪,產(chǎn)生肥胖、肝脂肪變和動(dòng)脈粥樣硬化
6 神經(jīng)內(nèi)分泌因素
原發(fā)性高血壓和潰瘍病發(fā)生與迷走神經(jīng)長(zhǎng)期過(guò)度興奮有關(guān);
甲狀腺功能亢進(jìn),機(jī)體細(xì)胞和組織對(duì)感染、中性的敏感性增加;
糖尿?。?span style="color: rgb(17, 17, 17); font-family: -apple-system, HelveticaNeue, Roboto, Arial, sans-serif; font-size: 14px; background-color: rgb(255, 255, 255);">diabetes mellitus,DM)胰島素分泌不足,全身尤其是皮下組織易伴發(fā)細(xì)菌感染。
7 免疫因素
機(jī)體組織細(xì)胞對(duì)某些抗原刺激反應(yīng)過(guò)度,引起變態(tài)反應(yīng)或過(guò)敏反應(yīng):支氣管哮喘或過(guò)敏性休克;
自身抗原引起組織損傷,如系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic Lupus Erythematosus,SLE)、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎濕(Rheumatoid arthritis,RA)等;
免疫缺陷病如艾滋病(獲得性免疫缺陷綜合征或后天免疫缺乏綜合癥,Acquired Immune Deficiency Syndrome),引起淋巴細(xì)胞破裂和免疫功能受損。
8 遺傳性缺陷
基因突變或染色體畸變,直接引起子代遺傳病,如先天愚型(Down syndrom)、血友?。℉emophilia)、急性溶血性貧血(蠶豆?。┑?;
遺傳物質(zhì)缺陷使子代產(chǎn)生容易誘發(fā)某些疾病的傾向(遺傳易感性)。
9 社會(huì)心理因素
冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。?、原發(fā)性高血壓、消化性潰瘍甚至某些腫瘤,與社會(huì)心理因素密切相關(guān),稱(chēng)心身疾病。
醫(yī)務(wù)工作者防止因衛(wèi)生服務(wù)不當(dāng)引起的醫(yī)原性傷害,如醫(yī)院獲得性感染、藥源性損傷等
二、損傷機(jī)理
主要表現(xiàn)為細(xì)胞膜和線(xiàn)粒體損傷、活性氧類(lèi)物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)游離鳥(niǎo)瞰增多、缺血缺氧、化學(xué)毒害和遺傳物質(zhì)等
(一)損傷細(xì)胞膜
機(jī)械力直接作用、酶溶解、缺血缺氧、活性氧類(lèi)物質(zhì)、細(xì)菌毒素、補(bǔ)體成分和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)游離鈣增多、離子泵和離子通道的化學(xué)損傷等,破壞細(xì)胞膜膜性結(jié)構(gòu)的通透性和完整性,影響細(xì)胞膜的信息和物質(zhì)交換、免疫應(yīng)答、細(xì)胞分裂與分化等功能
早期表現(xiàn)為選擇性膜通透性喪失,最終導(dǎo)致明顯的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)損傷。
形態(tài)學(xué):細(xì)胞膜相結(jié)構(gòu)損傷使細(xì)胞和線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器腫脹。細(xì)胞表面微絨毛消失,小泡形成。細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜脂質(zhì)變性,呈螺旋狀或同心圓狀卷曲,形成髓鞘樣結(jié)構(gòu)。溶酶體??破損,釋放大量酸性水解酶,導(dǎo)致細(xì)胞溶解。細(xì)胞壞死大多從細(xì)胞膜通透性功能紊亂開(kāi)始,以細(xì)胞膜完整性喪失為終結(jié)。
(二)損傷線(xiàn)粒體
線(xiàn)粒體是細(xì)胞內(nèi)氧化磷酸化和ATP產(chǎn)生的主要場(chǎng)所;參與細(xì)胞生長(zhǎng)分化、信息傳遞和細(xì)胞凋亡等過(guò)程。
線(xiàn)粒體損傷:線(xiàn)粒體腫脹、空泡化,線(xiàn)粒體嵴變短、稀疏甚至消失,基質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)含鈣無(wú)定形致密體。
線(xiàn)粒體 ATP生成下降、消耗增多,致使細(xì)胞膜鈉泵和鈣泵功能障礙,跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和脂質(zhì)合成下降,磷脂脫?;霸脔;?/p>
線(xiàn)粒體損傷常伴縱橫細(xì)胞色素C向細(xì)胞質(zhì)中滲透,啟動(dòng)細(xì)胞凋亡。線(xiàn)粒體氧化磷酸化中止后,細(xì)胞產(chǎn)生酸中毒,最終細(xì)胞壞死。
(三)活性氧類(lèi)物質(zhì)(AOS)損傷
AOS又稱(chēng)反應(yīng)性氧類(lèi)物質(zhì),包括處于自由基狀態(tài)的氧(如超氧自由基、羥自由基)、次氯酸自由基、一氧化氮自由基及不屬于自由基的一氧化氮等
自由基是原子最外層偶數(shù)電子 失去一個(gè)電子后形成的基團(tuán),具有強(qiáng)后半體活性,可被鐵和銅離子激活。
AOS可以是細(xì)胞正常代謝的內(nèi)源性產(chǎn)物,也可以由外源性因素產(chǎn)生,極易與周?chē)肿臃磻?yīng)釋放能量,促使周?chē)肿赢a(chǎn)生產(chǎn)生毒性自由基,形成鏈?zhǔn)椒糯蠓磻?yīng),進(jìn)一步引起細(xì)胞損傷。
細(xì)胞內(nèi)同時(shí)存在生成AOS的體系和拮抗其生成的抗氧化劑體系。正常小量生成的AOS會(huì)被超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶( Glutathione peroxidase,GSH-Px)、過(guò)氧化氫酶(CAT)及維生素E等細(xì)胞內(nèi)外抗氧化劑清除在缺血、缺氧、細(xì)胞吞噬、化學(xué)性放射性損傷、炎癥及老化等過(guò)程中,細(xì)胞內(nèi)AOS生成姿色,通過(guò)生物膜脂質(zhì)過(guò)氧化、非過(guò)氧化線(xiàn)粒體損傷、DNA損傷和蛋白質(zhì)交聯(lián)等幾個(gè)靶作用點(diǎn),改變脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸及碳水化合物分子構(gòu)型,引起膜相結(jié)構(gòu)脾支以層穩(wěn)定性下降,DNA單鏈破壞與斷裂,促進(jìn)含硫蛋白質(zhì)相互交聯(lián),直接導(dǎo)致多肽破裂成碎片。
(四)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)游離鈣損傷
細(xì)胞內(nèi)游離鈣與細(xì)胞內(nèi)鈣轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)合貯存于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線(xiàn)粒體等處鈣庫(kù)內(nèi)。細(xì)胞膜ATP鈣泵和鈣離子通道,參與胞質(zhì)內(nèi)低游離鈣濃度調(diào)節(jié)。細(xì)胞缺氧、中毒時(shí),ATP減少,鈣離子轉(zhuǎn)換蛋白被激活,細(xì)胞膜對(duì)鈣通透性增高,鈣從細(xì)胞內(nèi)泵出減少,鈣離子內(nèi)流凈增加,加之線(xiàn)粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)快速釋放鈣,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)游離鈣增多,促進(jìn)酶活化而損傷細(xì)胞。
(五)缺血、缺氧損傷
局部細(xì)胞組織動(dòng)脈血液供應(yīng)不足稱(chēng)缺血。缺血引起營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧供應(yīng)障礙,前者稱(chēng)營(yíng)養(yǎng)不良,后者稱(chēng)缺氧。缺氧指細(xì)胞不能獲得足夠的氧,或者氧利用障礙。
細(xì)胞缺血、缺氧會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)粒體氧化磷酸化受抑。ATP形成減少,磷酸果糖激酶(Phosphofructokinase, PFK,6-磷酸果糖激酶-1)和磷酸化酶(phosphorylase)活化。細(xì)胞膜鈉-鉀泵、鈣泵功能低下,細(xì)胞內(nèi)鈉、鈣離子蓄積,水分子增加。
缺血缺氧使活性氧類(lèi)物質(zhì)增多,引起脂質(zhì)崩解,細(xì)胞骨架破壞。
缺血后血流恢復(fù)
(六)化學(xué)性損傷
化學(xué)藥物包括藥物造成化學(xué)性損傷:全身性化學(xué)性損傷如氯化物中毒;局部性化學(xué)性損傷如接觸強(qiáng)酸強(qiáng)堿對(duì)皮膚黏膜損傷。某些化學(xué)物質(zhì)對(duì)器官有特異性:如四氯化碳引起肝損傷。
化學(xué)性損傷途徑:
化學(xué)物質(zhì)本身有直接細(xì)胞毒作用:如氰化物迅速封閉線(xiàn)粒體細(xì)胞色素氧化酶系統(tǒng),導(dǎo)致猝死;氯化汞中毒,汞與細(xì)胞膜含硫蛋白結(jié)合,損害ATP酶依賴(lài)性膜轉(zhuǎn)功能;抗腫瘤藥物和抗生素,通過(guò)類(lèi)似作用傷及細(xì)胞;
代謝產(chǎn)物對(duì)靶細(xì)胞的細(xì)胞毒作用:肝、腎、骨髓和心肌為毒性代謝產(chǎn)物的靶器官;細(xì)胞色素P450復(fù)合功能在代謝中重要作用;
誘發(fā)過(guò)敏反應(yīng)等免疫抑制損傷,如青霉素引發(fā)Ⅰ型變態(tài)反應(yīng);
誘發(fā)DNA損傷。
(七)遺傳變異
先天遺傳或胚胎時(shí)期及生后。
化學(xué)物質(zhì)和藥物、病毒、射線(xiàn)等,損傷核內(nèi)DNA,誘發(fā)基因突變和染色體畸變,使細(xì)胞發(fā)生遺傳變異。
結(jié)構(gòu)蛋白合成低下,細(xì)胞缺乏生命必需的蛋白質(zhì);
阻止重要功能細(xì)胞核分裂;
合成異常生長(zhǎng)調(diào)節(jié)蛋白;引發(fā)先天性或后天性酶合成障礙。
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