病理生理學

病理生理學以生理學、生物化學與分子生物學、免疫學、病理學、生物物理學等為基礎。病理生理學主要任務是研究疾病的病因、發病機制和患病機體的代謝和機能變化，為疾病的防治提供理論和實驗依據，是醫學教學中的一門重要的基礎課程。病理生理學是認識疾病和防治疾病的理論基礎，是基礎醫學與臨牀醫學間的橋樑。

在整個醫學的漫長髮展史中，病理生理學是一門比較年輕的學科，是科學發展和實踐需要的必然產物。十九世紀中葉，人們開始認識到，僅僅用臨牀觀察和屍體解剖的方法，還不足以使人們對疾病的本質有全面的、深刻的認識。於是有人開始在動物身上用實驗的方法來研究疾病時機能、代謝的動態變化，為以後病理生理學的發展，奠定了基礎。二十世紀以來，特別是80年代以來，隨着一般自然科學和醫學基礎科學的飛躍發展以及各種先進技術的廣泛採用，病理生理學也在自己的領域中取得了重大的進展，使人們對許多醫學基礎理論問題和許多疾病機制的認識，提高到一個新的水平，即亞細胞水平和分子水平，而病理生理學研究的這些新成就又迅速應用於臨牀實踐，使臨牀醫學也不斷得到新的發展。

在教學方面，第一個獨立的病理生理學教研室是十九世紀七十年代在俄國的一個醫學院成立的。在蘇聯和第二次世界大戰以後的一些東歐國家，病理生理學在醫學院校成為一門獨立的課程，同時還開設一些實驗課。第一次世界大戰以前，德國的醫學院校也開設病理生理學課程，但是，其內容基本上限於內科學的範圍，而且一般是由內科教授對學過內科學的後期學生講解的。目前，在西方國家，雖然也進行大量的病理生理學研究工作，也有不少病理生理學的大型參考書和專著，但是在醫學院校中，並未普遍開設病理生理學這門課程。有關病理生理學的內容，是在各有關的基礎和臨牀課程中講授的。當然，西方世界各個醫學院校對病理生理學教學的安排，也不盡相同。例如，美國的許多醫學院校都向醫學生開設臨牀病理生理學，有的醫學院把臨牀病理生理學放在第二學年的第二學期與診斷學同時開課。顧名思義，臨牀病理生理學不是一門純基礎理論的學科，它的內容主要涉及臨牀疾病的病理生理學，因而是屬於病理生理學各論的範疇。聯邦德國的一些醫學院校向醫學生開設的臨牀生理學課程，內容也與美國的臨牀病理生理學的內容相似，而且是在後期與一些臨牀學科同時開設的。

新中國成立以前，中國沒有病理生理學這個學科，一些有關病理生理學的內容，往往在內科學或生理學中進行講授。少數學者在實驗病理學方面做過一定的工作，實際上也就是中國病理生理學的早期研究工作。

新中國成立以來，作為醫學科學的一門新興學科，病理生理學也得到了很大的發展。從1955年起，全國各高等醫學院校先後普遍成立了病理生理學教研室，開設了病理生理學這門新的課程。廣大病理生理學工作者在教材建設、教學改革等方面，經過反覆摸索，終於走上了具有中國特色的病理生理學教學發展的道路。在科學研究方面，中國的病理生理學工作者在醫學遺傳學、免疫病理學、移植免疫學、腫瘤病因學和發病學、凍傷、燒傷、休克、微循環障礙、高山病、缺氧、發熱、炎症、放射病、心血管疾病、血液病、內分泌系統疾病、中西醫結合治療急腹症以及某些傳染病、地方病如鈎端螺旋體病、克山病、燒熱病、低血鉀麻痹等很多方面，都取得了可喜的研究成果。

1961年在上海召開了中國生理科學會第一次全國病理生理學學術會議，主要討論了教學問題，1963年在北京召開了中國生理科學會第二次全國病理生理學學術討論會，交流了教學和科學研究的經驗。80年代以來，相繼成立了中國生理科學會病理生理專業委員會和中國病理生理學會。不久以後，又陸續成立了中國病理生理學會的11個專業分會。1980年和1985年分別在廣州和成都召開了全國病理生理學第三、四屆學術會議；各專業分會也開展了學術活動，學術水平不斷得到顯著的提高。1985年，全國性病理生理學專業雜誌《病理生理學報》終於問世了，1986年，該雜誌改名為《中國病理生理雜誌》。從此，中國病理生理學工作者有了自己的學術園地，因而也有助於更加經常的學術交流。近年來，中國病理生理學工作者與英國、美國、加拿大、聯邦德國、法國、日本、澳大利亞等國家的有關學者進行了廣泛的學術交流和科研協作；許多高等醫學院校的病理生理學教研室和一些高級醫學研究機構的病理生理研究室也已為國家培養了碩士研究生和博士研究生。這些年輕的新一代病理生理學工作者，已經在教學和科學研究中開始發揮了生力軍的作用。總之，中國病理生理學在教學、科研、師資培養等各個方面，生機勃勃，欣欣向榮。我們深信，中國的病理生理學工作者，今後一定能為社會主義祖國的現代化建設，特別是為醫學科學的現代化，作出更大的貢獻。

病理生理學的內容可以分成三個部分，即疾病概論、基本病理過程以及各系統病理生理學。疾病概論所包含的內容是關於各種疾病的普遍規律性問題，如疾病發生的原因和條件，疾病時穩態（homeostasis）調節的紊亂及其規律，疾病的轉歸等。基本病理過程是指不同器官、系統在許多不同疾病中可能出現的共同的、成套的病理變化，如水、電解質和酸鹼平衡紊亂、缺氧、發熱、炎症、播散性血管內凝血、休克等。各系統病理生理學的主要內容之一是各系統的許多疾病在其發展過程中可能出現的一些常見的共同的病理生理變化，例如心血管系統的心力衰竭，呼吸系統的呼吸衰竭，肝膽系統的肝性腦病和黃疸，泌尿系統的腎功能衰竭等。人體系統很多，如神經系統、血液系統、免疫系統、骨骼關節系統等等，病理生理學將不能一一敍述。至於每一種疾病的特殊變化和特殊規律，雖然也屬於各系統病理生理學的範圍，但病種過多，學時有限，故許多具體疾病的病理生理學問題，將分別在有關學科特別是臨牀學科教材中論及，或者參考詳為論述的專著。

在臨牀各學科的醫療實踐中，都需要用病理生理學的理論詮釋疾病的發生發展規律，從而作出正確的診斷和改進防治措施。病理生理學的研究成果，使人們對疾病有更正確和更全面的認識，對疾病的防治不斷改進和完善。醫學科學的各個學科，既各有專業範圍，各有本身特點，又愈來明顯地互相依賴、互相滲透、互相促進；而且，醫學科學與數學、物理學、化學、生物學等一般自然科學的關係也日益密切。正因為如此，現代醫學才能前所未有的速度蓬勃發展。病理生理學是從機能角度提示疾病本質的學科。與不少其他基礎學科一樣，病理生理學也是一門與多學科密切相關的綜合性邊緣學科。為了研究患病機體複雜的機能、代謝變化及其發生發展的機制，必須運用有關基礎學科的理論和方法。因此，病理生理學與生物學、遺傳學、免疫學、生理學、生理物理學和生物化學等有密切的關係。

另一方面，病理生理學又與臨牀各科密切相關。在各科的臨牀實踐中，往往都有或者都會不斷出現迫切需要解決的病理生理學問題，諸如疾病原因和條件的探索，發病機制的闡明，診療和預防措施的改進等等。病理生理學專業工作者以及其他學科特別是臨牀各科從事病理生理學研究的人員，就必須對這些問題進行深入的研究，使人們對疾病的認識，不斷有所提高，有所深化。病理生理在病因和發病機制方面的研究成果，常常使疾病的防治不斷地改進，甚至發生重大的變革。例如，從上世紀末至本世紀中葉，人們一直認為許多休克病人的共同發病環節是小動脈、微動脈等小血管因血管運動中樞麻痹而擴張所引起的動脈血壓下降，因而臨牀上曾經廣泛採用的治療措施之一是用血管收縮藥來使微動脈等小血管收縮並從而血壓回升。

但是，這種療法對不少病人的療效並不理想，有時甚至反而會使病情惡化。到本世紀六十年代，人們對休克進行了深入的病理生理學研究，發現多數休克動物或休克病人的共同發病環節不是微動脈等小血管的擴張而是小動脈、微動脈、後微動脈、毛細血管前括約肌的痙攣性收縮，特別是持續較久的微靜脈痙攣性收縮，從而使組織的動脈血液灌流量急劇減少。這就是休克時微循環衰竭學説的基本觀點。

根據這個學説，目前臨牀上比較廣泛採用的治療措施之一是結合補液應用血管擴張藥。實踐證明，這種療法效果要好得多。由此可見，病理生理學的研究成果，往往能促進臨牀醫學不斷髮展，對於醫生來説，學好病理生理學，也是學習臨牀學科的重要條件。可以認為，病理生理學是溝通基礎醫學和臨牀醫學的橋樑，起着承前啓後的的作用。

1、動物實驗 複製人類疾病的動物模型（鼠、家兔、狗）

2、臨牀觀察 觀察臨牀患者（採用儀器檢查、或檢測血、尿等）

3、體外實驗 細胞培養、組織培養及器官培養

水及電解質是體液中的重要物質，對於機體的生命活動具有廣泛的意義，水及電解質代謝的紊亂可引起機體機能代謝的異常，嚴重時可導致機體死亡。水電解質代謝紊亂主要包括水鈉代謝紊亂、鉀代謝紊亂、鎂代謝紊亂和鈣磷代謝紊亂。水鈉代謝紊亂是較常見的水電解質代謝紊亂，根據血鈉濃度，可有低鈉血癥和高鈉血癥之分。根據機體容量狀況，低鈉血癥和高鈉血癥又有低容量性、高容量性和等容量性之分。水腫是特殊類型的水鈉代謝紊亂。

低容量性高鈉血癥又稱高滲性脱水，見於各種原因引起的水攝入不足或失水過多。失水多於失鈉、細胞外液高滲是病理生理變化的主要環節。病人有排尿減少、口渴飲水、皮膚蒸發水減少，散熱障礙可致脱水熱。細胞內液向細胞外轉移增加，腦細胞脱水可有中樞神經系統功能障礙的症狀等。高容量性低鈉血癥又稱水中毒，常見於攝入水過多超過腎臟的排水能力，表現為血液稀釋、組織間液增加和腦水腫引起的中樞神經系統症狀。等容量性低鈉血癥主要見於ADH分泌異常綜合症。

水腫發生的基本機制，一是血管內外液體交換失平衡，二是體內外液體交換失平衡。引起血管內外液體交換失平衡的因素包括：①毛細血管流體靜壓增高；②血漿膠體滲透壓透降低；③微血管壁通透性增加；④淋巴迴流受阻。引起體內外液體交換失平衡的因素包括：①廣泛腎小球病變或有效循環血量明顯減少引起的腎小球濾過率下降；②腎小球濾過分數增加、腎血流重分佈、醛固酮和ADH分泌增多或心房肽分泌減少等引起的腎小管重吸收鈉水增多。全身性水腫的分佈特點主要取決於：①重力效應；②組織結構特點；③局部血液動力學因素。

包括低鉀血癥和高鉀血癥兩種類型。低鉀血癥主要是於攝入不足，鹼中毒等血鉀向細胞內轉移，也可見於經消化道、皮膚或腎臟失鉀過多。肌肉無力等神經肌肉症狀是急性低鉀血癥的突出表現，通常因心臟細胞興奮性增高、傳導性降低和自律性增高而發生心律失常；心電圖常表現ST段下降、T波低平、Q-T間期延長等；可出現反常性酸性尿。高鉀血癥主要見於攝入過多，酸中毒等細胞內鉀外流過多，也可見於多種原因引起的腎排鉀減少。患者通常因心肌細胞興奮性、傳導性和自律性的降低而發生心律失常；心電圖常出現T波高尖，Q-T間期縮短和P波壓低等；也可有肢體感覺和肌收縮異常，可出現反常性鹼性尿。

可分為低鎂血癥和高鎂血癥。攝入不足或丟失過多可引起低鎂血癥，腎排鎂障礙可引起高鎂血癥，鎂代謝紊亂時的神經肌肉異常與Mg²⁺具有抑Ca²⁺進入細胞的作用有關。鈣磷代謝紊亂包括低鈣和高鈣血癥，低磷和高磷血癥。PTH、VitD和CT對腎、骨和腸的作用，是鈣磷代謝調控的主要機制。鈣磷代謝紊亂與三種激素代謝異常或三種器官結構和功能的異常有關。低鈣血癥時患者可有神經肌肉興奮性增高，骨質鈣化異常，心肌興奮性、傳導性升高和收縮降低等。高鈣血癥可引起臟器組織鈣化，易發生腎衰竭等。急性低磷血癥時機體有明顯神經肌肉的改變，慢性低磷血癥主要以骨異常為主，高磷血癥可引起低鈣血癥等。

膽固醇是絕大多數膽結石的主要成分它極難溶於水，而膽汁內的膽固醇能以膽鹽-磷脂微膠粒和磷脂微囊形式溶於水。以這兩種形式，膽汁攜帶膽固醇的能力可大大加強。膽鹽微膠粒由膽鹽分子聚合而成，其分子中水溶性（離子）區域朝向水溶液，而非水溶性（非極性）膽固醇核朝內。膽固醇即溶於球形微膠粒內部，而且其攜帶膽固醇的能力可因一種極性磷脂，即卵磷脂而進一步加強。膽汁以微囊和微膠粒形式所攜帶的膽固醇的量隨膽鹽分泌速率的變化而變化。

膽汁中膽固醇的過度飽和是膽固醇結石形成的必要條件，但並不是唯一原因.因為在沒有膽結石的禁食者，其膽固醇往往也呈過度飽和狀態。其他決定膽結石形成的關鍵因素包括膽石形成的最初過程，即膽固醇單個化合物結晶形成的調節。在易形成結石的膽囊膽汁中，膽固醇呈過度飽和狀態，而且膽固醇結晶的結晶過程也相對較快。正常時膽囊內促進與對抗膽固醇結晶聚合的力量形成一種動態平衡，包括一些特殊蛋白質或載脂蛋白，膽囊粘蛋白及膽囊膽汁淤滯的作用。

肺栓塞後的病理生理學改變涉及肺血流動力學，氣體交換和呼吸動力學等方面。心肺功能變化的程度取決於肺動脈阻塞的程度，根據阻塞動脈的栓子的大小，數目和部位而異，亦取決於病人原有心肺功能狀態。生理改變包括

結石病、伴右心室衰竭和休克的肺動脈高壓，伴氣促和過度通氣的呼吸困難，動脈低氧血癥和肺梗塞。

肺動脈高壓系肺血管阻力增加的結果，隨後右心室必須通過產生更高的肺動脈壓以維持正常的心搏量，儘管PE後均可引起某種程度的肺動脈高壓，對於原來正常的肺臟，只有在肺動脈分支阻塞面積超過30%~50%時，才會出現明顯肺動脈高壓（＞25mmHg平均壓）。而原有心肺疾病者則肺動脈高壓可以劇增，如二尖瓣狹窄或COPD。

急性肺栓塞時肺動脈收縮壓可增高至100mmHg，但是同樣程度的肺血管栓塞可因出現明顯三尖瓣反流，肺動脈壓升高程度可較輕，僅達70~80mmHg。原有心肺疾病者較無心肺疾病者肺動脈收縮壓可更明顯增高。血管阻力增加的主要機制是血栓堵塞肺動脈，使肺血管牀總截面積減少，肺血管痙攣似乎起着確切但為繼發性的作用。血管痙攣的原因部分是由於低氧血癥，使聚集於血栓上的血小板釋放血清素。亦可能由於其他激素類物質，包括前列腺素類。肺動脈阻塞後，該部位肺組織仍能通氣，但無血液灌流，形成無效通氣PE的生理特徵，導致進一步的過度通氣狀態。栓塞發生後數小時內肺泡表面活性物質耗竭，結果肺容積和肺順應性降低。PE後繼發性肺不張或肺梗死使肺容積縮小，在胸部X線上表現為橫膈升高。肺容積縮小以及可能有的氣道低PaCO₂可引起支氣管痙攣，導致呼氣哮鳴。肝素能緩解支氣管痙攣，表現為用藥後最大呼氣流速增加。肺呼吸力學的改變通常為暫時性且屬輕度，因此在持續呼吸困難的發病機制中可能並不重要，但極可能導致動脈低氧血癥。動脈低氧血癥常伴動脈血氧飽和度降低（SaO₂≤94%~85%），但SaO₂亦可能正常。