第四节 损伤的修复
损伤造成机体部分细胞和组织丧失后,机体对所形成的缺损进行修补恢复的过程,成为修复(repair)。参与修复过程的成分包括细胞外基质和各种细胞,修复后可完全或部分恢复原组织的结构和功能。修复过程可概括为两个不同的形式,由损伤周围的同种细胞来修复,称为再生;由纤维结缔组织来修复,成为纤维性修复。
一、再生
(一)再生的类型
再生可以分为生理性再生和病理性再生。
1.生理性再生 在生理情况下,有些细胞和组织不断老化、凋亡,由新生的同种细胞和组织不断补充,始终保持着原有的结构和功能,维持组织、器官的完整和稳定,称生理性再生。如表皮的复层扁平细胞不断地角化脱落,通过基底细胞不断增生、分化,予以补;月经期子宫内膜脱落后,又有新生的内膜再生等。
2.病理性再生 在病理状态下,细胞和组织坏死或缺损后,如果损伤程度较轻,损伤的细胞又有较强的再生能力,则可由损伤周围的同种细胞增生、分化,完全恢复原有的结构与功能,称为病理性再生。如腺上皮损伤后,只要基底膜未被破坏,也可由残留的细胞增生,恢复原有结构与功能;骨组织坏死或骨折后,在一定条件下也可以完全恢复原有结构与功能等。在病理情况下,不能进行再生修复的组织,可经肉芽组织、瘢痕进行修复。
(二)各种细胞的再生能力
不同种类的细胞,其细胞周期的时程长短不同,在单位时间内可进入细胞周期进行增殖的细胞数也不相同,因此具有不同的再生能力。一般而言,低等动物比高等动物的细胞或组织再生能力强,幼稚组织比分化成熟的组织再生能力强,平时易受损伤的组织及生理状态下经常更新的组织有较强的再生能力。按再生能力的强弱,可将人体细胞分为三类:
1.不稳定性细胞 又称持续分裂细胞,是指一大类再生能力很强的细胞。这些细胞不断增生分裂,以代替衰亡或坏死的细胞,损伤时,常常表现为再生性修复。属于此类细胞的有表皮细胞、呼吸道和消化道黏膜被覆细胞,男、女性生殖器官管腔的被覆细胞,淋巴、造血细胞及间皮细胞等。
2.稳定性细胞 又称静止细胞,这类细胞在生理情况下增殖不明显,当受到损伤或刺激时,表现出较强的再生能力,参与再生修复。 属于此类细胞的有各种腺体及腺样器官的实质细胞,如肝、胰、涎腺、内分泌腺、汗腺、皮脂腺实质细胞及肾小管上皮细胞等。此外还有原始的间叶细胞及其分化出来的各种细胞,如纤维母细胞、内皮细胞、骨母细胞等。虽然软骨母细胞及平滑肌细胞也属于稳定性细胞,但在一般情况下再生能力很弱,再生性修复的实际意义很小。
3.永久性细胞 又称非分裂细胞,是指不具有再生能力的细胞。属于此类的有神经细胞(包括中枢的神经元和外周的节细胞),另外心肌细胞和骨骼肌细胞再生能力也极弱,没有再生修复的实际意义,一旦损伤破坏则永久性缺失,代之以瘢痕性修复。
(三)各种细胞的再生过程
1.上皮组织的再生
(1)被覆上皮的再生 鳞状上皮损伤后,由创缘或底部的基底层细胞分裂增生,向缺损部伸展,先形成单层上皮覆盖缺损表面,随后增生分化为复层鳞状上皮。 黏膜上皮,如胃肠黏膜上皮缺损,也是由邻近的基底层细胞增生修补,新生的细胞初为立方形,以后分化为柱状上皮细胞。
(2)腺体上皮的再生 一般管状腺体上皮:如果损伤仅限于上皮细胞,基底膜尚完好,则可由存留的腺上皮细胞分裂增生,沿基底膜排列,完全恢复原有的结构。如构造比较简单的子宫、胃肠等腺体。如果基底膜等结构已破坏,则难以实现再生性修复,往往发生瘢痕性修复。2.纤维组织的再生
在损伤的刺激下,该处残存的纤维母细胞开始分裂和增生。纤维母细胞可来自静止的纤维细胞,或未分化的原始间叶细胞。幼稚的纤维母细胞多为小圆形、圆形或椭圆形,进而可形成肥硕的多边形或星芒状胞体,两端常有突起,胞浆略嗜碱(染成淡蓝色);胞核大而圆,有1~2个淡染核仁。当纤维母细胞停止分裂后,开始合成并向细胞外分泌前胶原蛋白,后者在细胞周围形成胶原纤维。
3.血管的再生
(1)小血管的再生 小血管再生主要是以毛细血管再生为起点,毛细血管主要是以出芽方式再生。首先是基底膜在蛋白分解酶的作用下溶解,残存的毛细血管内皮细胞肿胀、分裂增生,形成实性内皮细胞条索(芽)向损伤处延伸,在毛细血管内血流的冲击下,条索逐渐出现管腔,形成再生的毛细血管,进而彼此吻合形成血管网(图2-17)。增生的内皮细胞逐渐成熟,分泌Ⅳ型胶原和粘连蛋白等形成基底膜,完全恢复毛细血管结构和功能。其中有些毛细血管应功能的需要,可以逐渐改建为小动脉或小静脉。
(2)大血管的再生 大血管断裂后,两断端常需手术缝合缝合处内皮细胞自两断端分裂,向断裂处增生会合,恢复内皮细胞的结构与功能(再生性修复),肌层因平滑肌细胞再生能力弱,不能再生,只有通过瘢痕性修复以维持其完整性。
4.神经组织的再生
脑和脊髓内的神经元及外周神经节的节细胞无再生能力,损伤之后通过周围的神经胶质细胞及其纤维填补而形成胶质瘢痕。外周神经断裂损伤后,在与其相连的神经细胞仍然存活的条件下,可以进行再生性修复,恢复原有的结构和功能。但是,神经轴突生长缓慢,每天只能生长1~2 mm,完全恢复功能需数月以上。如果神经纤维的两端距离太远或其他原因,使近端新增生的轴突长不到远端,与增生的纤维组织绞缠在一起,形成瘤样肿块,称创伤性神经瘤,常引起顽固性疼痛。
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