病理生理学
研究疾病发生发展规律及机制的科学
学科概述
病理生理学是研究疾病发生发展规律、疾病过程中的功能和代谢变化及其机制的科学。它主要研究疾病时机体功能、代谢的动态变化及其发生机制，揭示疾病的本质，为疾病的防治提供理论基础。
主要内容
1. 疾病概论
疾病概论研究疾病发生发展的一般规律，是病理生理学的基础理论部分。
- 健康与疾病：健康不仅是没有疾病，而是身体、心理和社会适应的完好状态。亚健康是介于健康和疾病之间的第三状态，表现为疲乏无力、情绪低落、注意力不集中等症状，但无器质性病变。疾病是在一定病因作用下，机体自稳调节紊乱而导致的异常生命活动过程。
- 病因学：病因是指引起疾病并赋予该疾病特异性的因素，包括生物性因素（细菌、病毒等）、物理性因素（高温、低温、射线等）、化学性因素（毒物、药物等）、营养性因素（缺乏或过多）、遗传性因素、免疫性因素、精神心理因素和社会因素等。条件是指在病因作用下，促进或阻碍疾病发生发展的因素，如年龄、性别、营养状态等。诱因是能够促进疾病发生发展的因素。
- 发病学：疾病发生发展的一般规律包括损伤与抗损伤、因果交替、局部与整体等。损伤与抗损伤贯穿疾病全过程，两者的力量对比决定疾病的发展方向。因果交替是指原始病因作用于机体产生结果，这个结果又成为新的原因，引起新的变化，如此交替推动疾病发展。局部与整体相互影响，局部病变可引起全身反应，全身状态也可影响局部病变。
- 疾病的转归：疾病的转归包括康复和死亡。康复分为完全康复（疾病症状和体征完全消失，功能完全恢复）和不完全康复（主要症状消失，但遗留功能障碍或形态改变）。死亡是指生命活动的终止，包括濒死期、临床死亡期和生物学死亡期。脑死亡是判断死亡的重要标准，指全脑功能不可逆丧失。
2. 水、电解质代谢紊乱
水和电解质代谢紊乱是临床常见的病理过程，严重影响机体功能。
- 水、钠代谢紊乱：脱水是指体液容量明显减少，分为高渗性脱水（失水多于失Na⁺，血浆渗透压升高）、等渗性脱水（水和Na⁺成比例丢失，血浆渗透压正常）、低渗性脱水（失Na⁺多于失水，血浆渗透压降低）。水中毒是指水摄入过多或排出减少，导致低渗性体液潴留，引起细胞水肿，特别是脑水肿。
- 钾代谢紊乱：低钾血症是指血清钾浓度低于3.5mmol/L，引起神经肌肉兴奋性降低、心肌自律性增高、传导性降低。高钾血症是指血清钾浓度高于5.5mmol/L，引起神经肌肉兴奋性增高、心肌自律性降低、传导性降低，严重可导致心搏骤停。
- 镁代谢紊乱：低镁血症可引起神经肌肉兴奋性增高、心律失常。高镁血症可引起神经肌肉兴奋性降低、低血压、心动过缓。
- 钙磷代谢紊乱：低钙血症可引起神经肌肉兴奋性增高、手足搐搦。高钙血症可引起神经肌肉兴奋性降低、恶心呕吐、肾结石。
3. 酸碱平衡紊乱
酸碱平衡紊乱是指血液pH值偏离正常范围，是临床重要的病理生理过程。
- 酸碱平衡的调节：血液缓冲系统（HCO₃⁻/H₂CO₃缓冲对最重要）是第一道防线，反应迅速但调节能力有限。肺通过调节CO₂排出量调节血浆H₂CO₃浓度，反应较快。肾通过调节H⁺分泌和HCO₃⁻重吸收调节血浆HCO₃⁻浓度，反应慢但调节能力强大。
- 代谢性酸中毒：是指血浆HCO₃⁻浓度原发性降低。原因包括固定酸产生过多（如乳酸、酮体）、固定酸排出减少（如肾衰竭）、HCO₃⁻丢失过多（如腹泻）。机体通过肺过度通气（呼吸代偿）和肾加强H⁺分泌、HCO₃⁻重吸收（肾代偿）进行代偿。
- 代谢性碱中毒：是指血浆HCO₃⁻浓度原发性升高。原因包括H⁺丢失过多（如呕吐）、HCO₃⁻摄入过多、低钾血症等。机体通过肺通气不足（呼吸代偿）和肾减少H⁺分泌、HCO₃⁻重吸收（肾代偿）进行代偿。
- 呼吸性酸中毒：是指血浆H₂CO₃浓度原发性升高。原因包括肺通气障碍（如呼吸中枢抑制、呼吸道梗阻）。机体通过肾加强H⁺分泌、HCO₃⁻重吸收（肾代偿）进行代偿。
- 呼吸性碱中毒：是指血浆H₂CO₃浓度原发性降低。原因包括肺通气过度（如癔症、缺氧）。机体通过肾减少H⁺分泌、HCO₃⁻重吸收（肾代偿）进行代偿。
- 混合型酸碱平衡紊乱：是指两种或两种以上单纯型酸碱平衡紊乱同时存在，如代谢性酸中毒合并呼吸性酸中毒等。
4. 缺氧
缺氧是指组织供氧不足或利用氧障碍，引起机体功能代谢异常。
- 缺氧的类型：低张性缺氧（动脉血氧分压降低，如高山病、呼吸衰竭）、血液性缺氧（血红蛋白量减少或性质改变，如贫血、CO中毒）、循环性缺氧（组织血流量减少，如休克、心力衰竭）、组织性缺氧（组织利用氧障碍，如氰化物中毒）。
- 缺氧时机体的功能代谢变化：呼吸系统表现为呼吸增强、肺通气量增加。循环系统表现为心率加快、心输出量增加、血压升高、血液重新分配（保证重要器官供血）。血液系统表现为红细胞和血红蛋白增加、2,3-DPG增加，提高血液携氧能力。中枢神经系统表现为先兴奋后抑制，严重缺氧可引起脑水肿。
- 氧疗与氧中毒：氧疗的原则是根据缺氧类型选择合适的给氧方式。低张性缺氧应给予高浓度氧，血液性缺氧和循环性缺氧可给予中浓度氧，组织性缺氧氧疗效果差。氧中毒是指吸入高浓度氧时间过长，引起氧自由基产生过多，导致肺和脑损伤。
5. 发热
发热是指致热原作用于体温调节中枢，使体温调定点上移引起的体温升高。
- 发热的病因：感染性发热最常见，由细菌、病毒等感染引起。非感染性发热包括无菌性坏死物质的吸收、变态反应、内分泌代谢疾病、体温调节中枢功能异常等。
- 发热的发生机制：发热激活物（外致热原）作用于产内生致热原细胞，产生内生致热原（IL-1、IL-6、TNF等）。内生致热原通过血脑屏障作用于下丘脑体温调节中枢，使体温调定点上移，引起发热。发热的过程包括体温上升期、高温持续期和体温下降期。
- 发热的时相：体温上升期体温调定点高于中心体温，机体产热增加、散热减少，患者畏寒、寒战、皮肤苍白。高温持续期中心体温与调定点相适应，患者持续高热、皮肤潮红、口渴。体温下降期调定点恢复正常，机体散热增加，患者出汗、体温下降。
- 发热时机体的功能代谢变化：代谢增强，基础代谢率升高。中枢神经系统可出现头痛、头晕、谵妄等症状。循环系统表现为心率加快、心输出量增加。消化系统表现为食欲减退、消化酶活性降低。免疫系统功能增强。
- 发热的防治原则：治疗原发病，针对发热原因进行处理。对一般发热可不急于降温，但对高热患者应适当降温。物理降温包括酒精擦浴、冰袋冷敷等。药物降温使用解热镇痛药，抑制前列腺素合成。
6. 应激
应激是指机体在受到各种内外环境因素刺激时出现的全身性非特异性适应反应。
- 应激的概述：应激原是指引起应激反应的各种刺激，包括物理性（高温、低温）、化学性（毒物）、生物性（病原体）、心理社会性（紧张、焦虑）等。应激反应包括神经内分泌反应、细胞体液反应和功能代谢变化。
- 应激的神经内分泌反应：蓝斑-交感-肾上腺髓质轴激活，释放儿茶酚胺（肾上腺素、去甲肾上腺素），引起心率加快、血压升高、血糖升高。下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴激活，释放糖皮质激素（皮质醇），促进糖异生、抗炎、免疫抑制。
- 应激的细胞体液反应：急性期反应蛋白由肝细胞合成，包括C反应蛋白、血清淀粉样A蛋白等，参与炎症反应和组织修复。热休克蛋白是细胞在应激时合成的一组蛋白质，具有分子伴侣作用，保护细胞免受损伤。
- 应激时机体的功能代谢变化：中枢神经系统出现焦虑、抑郁、认知功能改变。免疫系统先增强后抑制。心血管系统表现为心率加快、血压升高。消化系统表现为胃肠血管收缩、胃黏膜保护屏障减弱，可引起应激性溃疡。
- 应激与疾病：应激可引起或加重多种疾病，如应激性溃疡（胃黏膜出血、穿孔）、应激性心脏病（心律失常、心肌梗死）、高血压、糖尿病等。适当的心理干预和社会支持有助于减轻应激的负面影响。
7. 凝血与抗凝血平衡紊乱
凝血与抗凝血平衡紊乱可导致血栓形成或出血倾向，严重者可引起弥散性血管内凝血（DIC）。
- 正常机体凝血与抗凝血平衡：凝血系统包括内源性途径（接触激活）和外源性途径（组织因子启动），两者最终激活凝血酶原生成凝血酶，将纤维蛋白原转变为纤维蛋白。抗凝系统包括抗凝血酶Ⅲ、蛋白C系统等，抑制凝血过程。纤溶系统包括纤溶酶原和纤溶酶，溶解血栓。
- 弥散性血管内凝血（DIC）：是在某些致病因子作用下，凝血系统被广泛激活，在微循环中形成大量微血栓，引起凝血因子和血小板消耗，并引起继发性纤溶亢进的病理过程。原因包括严重感染、创伤、休克、恶性肿瘤等。机制包括组织因子释放、内皮细胞损伤、红细胞和白细胞破坏等。DIC分为高凝期、消耗性低凝期和继发性纤溶亢进期，可引起出血、休克、器官功能衰竭。
- DIC的防治原则：治疗原发病，消除DIC的病因。抗凝治疗使用肝素，抑制凝血过程。补充凝血因子和血小板，纠正凝血障碍。溶栓治疗使用纤溶酶原激活剂，溶解微血栓。
8. 休克
休克是机体在严重致病因素作用下，有效循环血量急剧减少，导致组织微循环灌流严重不足，引起重要器官功能代谢障碍的危急状态。
- 休克的概述：根据病因分为失血性休克、创伤性休克、烧伤性休克、感染性休克、过敏性休克、心源性休克、神经源性休克等。根据血流动力学分为低血容量性休克、心源性休克、分布性休克、梗阻性休克。
- 休克的发病机制：微循环障碍是休克的核心机制。休克早期微循环痉挛，组织缺血缺氧。休克期微循环扩张淤血，组织淤血缺氧。休克晚期微循环衰竭，组织严重缺氧。细胞代谢障碍表现为ATP生成减少、细胞膜通透性增加、细胞器损伤。
- 休克的分期：缺血性缺氧期（代偿期）微循环痉挛，机体通过交感神经兴奋代偿，血压可维持正常或稍高，脉压差减小，尿量减少。淤血性缺氧期（进展期）微循环扩张淤血，血压下降，脉压差更小，少尿或无尿。难治期（不可逆期）微循环衰竭，组织细胞严重损伤，出现多器官功能衰竭。
- 休克时机体的功能代谢变化：循环系统表现为血压下降、心率加快、心功能抑制。呼吸系统表现为呼吸急促，可发生急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。肾脏表现为少尿或无尿，可发生急性肾功能衰竭。消化系统表现为胃肠黏膜缺血，可发生应激性溃疡。神经系统表现为意识模糊、昏迷。
- 休克的防治原则：治疗原发病，消除休克的病因。补充血容量，恢复有效循环血量。纠正酸中毒，恢复酸碱平衡。应用血管活性药物，改善微循环。保护重要器官功能，预防多器官功能衰竭。
9. 缺血-再灌注损伤
缺血-再灌注损伤是指组织器官缺血后恢复血流，反而加重组织损伤的现象。
- 缺血-再灌注损伤的原因：缺血时间是关键因素，缺血时间过短或过长都不易发生再灌注损伤。侧支循环丰富的组织不易发生。需氧程度高的组织如心、脑易发生。缺血前状态如温度、pH值等也影响再灌注损伤的发生。
- 缺血-再灌注损伤的发生机制：自由基产生过多是重要机制，包括氧自由基和活性氧，攻击生物膜引起脂质过氧化。钙超载是指细胞内Ca²⁺浓度异常升高，激活多种酶引起细胞损伤。白细胞聚集和活化，释放炎症介质，加重组织损伤。微血管损伤引起血管通透性增加、血栓形成。
- 缺血-再灌注损伤对机体的影响：心脏可出现再灌注心律失常、心肌顿抑、心肌坏死。脑可出现脑水肿、神经元死亡。肺可出现肺水肿、呼吸窘迫。肾可出现急性肾功能衰竭。肠可出现肠黏膜屏障破坏，细菌移位。
- 缺血-再灌注损伤的防治原则：减轻缺血程度和时间，尽早恢复血流。控制再灌注条件，如低温、低压再灌注。应用自由基清除剂、钙通道阻滞剂、抗炎药物等保护组织。
10. 心功能不全
心功能不全是指在各种致病因素作用下，心脏泵血功能降低，心输出量减少，不能满足机体代谢需要的病理生理过程。
- 心功能不全的病因：原发性心肌损害如心肌梗死、心肌炎、心肌病等。心脏负荷过重包括前负荷过重（如瓣膜关闭不全）和后负荷过重（如高血压、瓣膜狭窄）。
- 心功能不全的诱因：感染、心律失常、水电解质紊乱、酸碱平衡紊乱、妊娠分娩、体力活动过度、情绪激动、治疗不当等。
- 心功能不全的发病机制：心肌收缩能力减弱，心输出量减少。心室负荷过重，心肌代偿性肥大，最终失代偿。心室充盈受限，如心包填塞、限制性心肌病。
- 心功能不全时机体的代偿：心率加快，增加心输出量。心肌肥大，增强收缩能力。神经体液调节，交感神经兴奋、肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活，维持血压和重要器官供血。但长期代偿可导致心功能恶化。
- 心功能不全的临床表现：左心衰竭主要表现为肺淤血和肺水肿，出现呼吸困难、端坐呼吸、夜间阵发性呼吸困难、咳嗽咳粉红色泡沫痰。右心衰竭主要表现为体循环淤血，出现下肢水肿、肝大、颈静脉怒张、腹水。
11. 呼吸功能不全
呼吸功能不全是指外呼吸功能严重障碍，导致动脉血氧分压降低，伴有或不伴有动脉血二氧化碳分压升高。
- 呼吸功能不全的病因：肺通气障碍如呼吸道梗阻、呼吸肌无力。肺换气障碍如肺水肿、肺纤维化、肺不张。
- 呼吸功能不全的发病机制：肺通气功能障碍包括限制性通气不足（肺扩张受限）和阻塞性通气不足（气道阻力增加）。弥散障碍是指气体通过肺泡膜的能力降低，与肺泡膜面积减少、厚度增加有关。通气/血流比例失调是指部分肺泡通气不足或血流不足，导致气体交换效率降低。
- 呼吸功能不全时机体的功能代谢变化：低氧血症和高碳酸血症可引起呼吸系统代偿性呼吸增强。循环系统表现为心率加快、血压升高、心律失常。中枢神经系统表现为先兴奋后抑制，严重可出现肺性脑病。
- 呼吸衰竭的防治原则：治疗原发病，解除呼吸功能障碍。氧疗，根据缺氧类型选择合适的氧浓度。保持呼吸道通畅，必要时气管插管或气管切开。机械通气，改善通气和换气功能。
12. 肝功能不全
肝功能不全是指各种原因引起的肝细胞损害，导致肝脏代谢、分泌、合成、解毒、免疫功能降低。
- 肝功能不全的病因：病毒性肝炎如甲肝、乙肝、丙肝等。肝硬化如肝炎后肝硬化、酒精性肝硬化。中毒如药物、毒物、化学物质。肿瘤如原发性肝癌、转移性肝癌。
- 肝功能不全对机体的影响：物质代谢障碍包括糖代谢障碍（低血糖）、脂质代谢障碍（高脂血症）、蛋白质代谢障碍（低蛋白血症）。凝血功能障碍表现为凝血因子合成减少，出血倾向。生物转化功能障碍表现为药物代谢减慢、毒物蓄积。免疫功能障碍表现为免疫功能低下，易感染。
- 肝性脑病：是严重肝病引起的神经精神综合征。发病机制包括氨中毒学说、假性神经递质学说、氨基酸失衡学说、γ-氨基丁酸学说等。诱因包括消化道出血、高蛋白饮食、感染、电解质紊乱等。防治原则包括去除诱因、降低血氨、保护脑功能。
- 肝肾综合征：是严重肝病引起的功能性肾功能衰竭。发病机制与有效循环血量减少、肾血管收缩有关。防治原则包括改善肝功能、补充血容量、应用血管活性药物。
13. 肾功能不全
肾功能不全是指各种原因引起的肾小球滤过率下降，导致体内代谢产物潴留、水、电解质和酸碱平衡紊乱。
- 肾功能不全的病因：肾前性如血容量不足、心功能衰竭。肾性如肾小球肾炎、肾小管坏死、肾间质病变。肾后性如尿路梗阻、结石、肿瘤。
- 急性肾功能衰竭：是指短时间内肾小球滤过率急剧下降。原因包括肾缺血、肾中毒、肾小管阻塞等。发病机制包括肾小球滤过率降低、肾小管重吸收和分泌功能障碍。临床表现包括少尿或无尿、水钠潴留、高钾血症、代谢性酸中毒、尿毒症症状。
- 慢性肾功能衰竭：是指各种慢性肾脏病引起的肾小球滤过率进行性下降。发展过程分为肾功能不全代偿期、失代偿期、衰竭期、尿毒症期。发病机制包括健存肾单位学说、矫枉失衡学说、肾小球高滤过学说等。临床表现包括水钠潴留、高钾血症、代谢性酸中毒、贫血、高血压、骨病、尿毒症症状。
- 尿毒症：是慢性肾功能衰竭的终末期，体内代谢产物和毒性物质潴留，引起全身各系统中毒症状。临床表现包括消化系统症状（恶心呕吐）、神经系统症状（意识障碍、抽搐）、心血管系统症状（高血压、心包炎）、血液系统症状（贫血、出血）、呼吸系统症状（尿毒症肺）等。
14. 多器官功能障碍综合征（MODS）
多器官功能障碍综合征是指在严重感染、创伤、休克等作用下，短时间内同时或相继出现两个或两个以上器官系统功能障碍。
- MODS的病因：严重感染如脓毒症、重症肺炎。严重创伤如多发性创伤、大面积烧伤。休克如感染性休克、失血性休克。大手术如心脏手术、器官移植。其他如急性胰腺炎、严重肝病等。
- MODS的发病机制：失控的全身炎症反应是重要机制，大量炎症介质释放，引起组织损伤。肠道细菌移位是指肠道屏障功能破坏，细菌和内毒素进入血液循环，引起全身炎症反应。免疫功能紊乱包括先过度激活后抑制，加重组织损伤。微循环障碍导致组织灌注不足，引起细胞损伤。
- MODS的临床特征：序贯性是指器官功能障碍按一定顺序出现，一般先出现肺功能障碍，然后出现肝、肾、心、脑、凝血系统等功能障碍。可逆性是指早期积极治疗可逆转，晚期难治。全身炎症反应综合征（SIRS）是MODS的前期表现。
- MODS的防治原则：治疗原发病，消除MODS的病因。控制感染，合理使用抗生素。支持各器官功能，包括呼吸支持、循环支持、肾功能支持、肝功能支持等。营养支持，提供充足的营养。免疫调节，控制过度炎症反应，增强免疫功能。
学习要点
重点掌握
- 各种基本病理过程的概念和发生机制
- 机体在疾病状态下的功能和代谢变化
- 重要的病理生理参数及其意义
- 病理生理变化与临床表现的联系
学习方法
- 理解机制：深入理解各种病理过程的发生机制
- 动态思维：理解疾病过程的动态变化
- 系统联系：理解各系统之间的相互影响
- 临床联系：结合临床病例理解病理生理学意义