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第三章 局部血液及体液循环障碍

《病理学》

章节内容

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第一节 充血

器官或局部组织的血管内血液含量增多称为充血(hyperemia),分为动脉性充血和静脉性充血两类。

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一、动脉性充血

局部器官或组织由于动脉血输入量增多而发生的充血,称为动脉性充血(arteial hyperemia),又称主动性充血(active hyperemia),简称充血。
【原因】
凡能引起细动脉扩张的任何原因,都可引起局部器官和组织的充血。
细动脉扩张是神经体液因素作用于血管,使血管舒张神经兴奋性增高或血管收缩神经兴奋性降低的结果。许多动脉性充血是器官和组织的正常的生理性活动,如进食后的胃肠粘膜充血,体力运动时横纹肌充血等。这种由于生理性代谢增强所引起的局部充血,称为生理性充血。有些病理过程的某一阶段,也有动脉性充血的参与,例如炎症反应的初始,由于致炎因子的刺激所导致的轴索反射和组胺等血管活性物质的作用,局部组织的细动脉扩张,这时的充血,是动脉性充血。此外,体内还有不少反应性的动脉性充血,例如局部器官和组织长期受压(如绷带包扎肢体或腹水压迫腹腔器官)后,组织内的血管张力降低,若一旦压力突然解除,爱压组织内的细动脉乃发生反射性扩张,发生局部充血,称为减压后充血。
【病变及后果】
动脉性充血的器官和组织内血量增多,体积可轻度增大。充血如发生于体表,可见局部组织的颜色鲜红,温度升高。动脉性充血是暂时性的血管反应,原因消除后,局部血量迅即恢复正常,不遗留不良后果,对机体无重要影响。炎症反应的动脉性充血,是一系列血管反应的初始,它参与炎症血管现象,具有积极的作用。

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二、静脉性充血

局部器官或组织由于静脉血液回流受阻使血液淤积于小静脉和毛细血管内而发生的充血,称为静脉性充血(venous hyperemia),又称被动性充血(passive hyperemia),简称淤血(congestion)。
静脉性充血远较动脉性充血多见,具有重要的临床和病理意义。它可发生于局部,也可发生于全身。
【原因】
静脉性充血的原因很多,可归纳为以下三类:
1.静脉受压静脉受压使其管腔发生狭窄或闭塞,血液回流受阻可导致相应部位的器官和组织发生静脉性充血。常见的例子如妊娠子宫压迫髂静脉引起的下肢静脉性充血,肿瘤压迫静脉引起相应器官或组织的静脉性充血,肠套叠、肠扭转和肠疝时肠系膜静脉受压引起局部肠段严重的静脉性充血,以及肝硬变时肝内肝静脉分支受增生肝实质结节压迫引起门静脉所属器官的静脉性充血等。
2.静脉腔阻塞静脉血栓形成可以造成静脉腔的阻塞,可以引起相应器官或组织的静脉性充血。但由于静脉的分支多,只有当静脉腔阻塞而血流又不能充分地通过侧支回流时,才发生静脉性充血。
3.心力衰竭二尖瓣瓣膜病和高血压病引起左心衰竭时,可导致肺淤血;肺源性心脏病引起的右心衰竭,可导致大循环淤血。
【病变】
静脉性充血的组织和器官,可由于血液的淤积而肿胀;发生于体表的静脉性充血,由于血液内氧合血红蛋白减少,还原血红蛋白增多,局部可呈紫绀;又由于局部血流淤滞,毛细血管扩张,使得散热增加,该处体表的温度因而降低。静脉性充血的组织,镜下呈小静脉和毛细血管扩张,充满血液,有时还伴有水肿。由于局部血液氧分压降低,器官和组织相对缺氧,代谢功能可因而减弱。
【后果】
静脉性充血对机体的影响决定于淤血的范围、淤血的器官、淤血的程度、淤血发生的速度(急性或慢性)以及侧支循环建立的状况。全身性淤血影响许多重要器官的功能,可出现相应的功能障碍(如肾、肝、肺),局部性静脉性充血则主要影响局部器官的功能。
较长期的静脉性充血,使局部组织内代谢中间产物蓄积,从而损害毛细血管,使其通透性增高,加之淤血时小静脉和毛细血管内流体静力压升高,导致局部组织发生水肿,严重时甚至发生漏出性出血。如肺淤血时,肺泡壁毛细血管扩张、充血,严重时肺泡腔内可出现水肿液,甚至出血。若肺泡腔内的红细胞被巨噬细胞吞噬,其血红蛋白变为含铁血黄素,使痰呈褐色。这种巨噬细胞常在左心衰竭的情况下出现,因而被称为心力衰竭细胞(heart failure cell)(图3-1)。
长期淤血,由于氧和营养物质供应不足和代谢中间产物堆积,还可引起实质细胞的萎缩和变性。如慢性肝淤血时(图3-2),肝细胞萎缩(主要在肝小叶中央带)和脂肪变(主要在小叶周边带),以致肝切面呈现槟榔状花纹,称为槟榔肝(nutmeg liver)。较急性且程度严重的肝淤血可引起肝细胞坏死。
某些器官,慢性淤血引起实质细胞萎缩的同时,其间质细胞却可增生。例如慢性肝淤血时,小叶中央肝细胞萎缩,结缔组织则增生,最后形成淤血性肝硬变。
由于静脉通常都有丰富的吻合支,因此当某一静脉发生阻塞时,其吻合支能及时扩张,有助于局部血液回流,起了代偿作用。这种通过吻合支的血液流通,称为侧支循环。最典型的例子是肝硬变时部分门静脉系统的静脉血流通过侧支循环回纳于右心。重要的途径如下:①经胃冠状静脉→食管下静脉→奇静脉→上腔静脉→;此时食管下段和胃底的粘膜静脉高度扩张、弯曲,突出于粘膜表面;②经重新开放的脐静脉→脐周腹壁静脉→腹上静脉→乳内静脉→上腔静脉,患者脐周腹壁静脉高度扩张、弯曲,形成所谓“海蛇头”(caput medusae)样的形态;③经肠系膜下静脉→痔静脉丛→髂内静脉→下腔静脉,痔静脉丛高度扩张,形成痔疮。
侧支循环具有一定程度的代偿作用,但当淤血的程度超过侧支循环所能代偿的范围时,终归会出现静脉性充血所招致的各种病理变化。例如肝硬变时尽管有上述的侧支循环,患者仍然出现淤血性脾肿大、胃肠淤血和腹水。此外,侧支循环虽然有代偿静脉回流的积极意义,但侧支静脉过度曲张,有时却可继发地发生破裂(例如食管下段的静脉曲张,可发生致命的大出血)。
binglixue037.jpg慢性肺淤血
图3-1 慢性肺淤血
肺泡壁毛细血管充血,肺泡腔内漏出性出血并出现心力衰竭细胞
binglixue038.jpg慢性肝淤血
图3-2 慢性肝淤血
肝窦扩张充血,肝细胞脂肪变性

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第二节 出血

血液自心、血管腔外出,称为出血(hemorrhage)。流出的血液逸入体腔或组织内者,称为内出血,血液流出体外称为外出血。
按血液逸出的机制可将出血分为破裂性出血和漏出性出血两种:
(一)破裂性出血
破裂性出血乃由心脏或血管壁破裂所致。破裂可发生于心脏(如心壁瘤的破裂),也可发生于动脉,其成因既可为动脉壁本身的病变(如主动脉瘤),也可因动脉旁病变侵蚀动脉壁(如肺结核空洞对肺血管壁的破坏,肺癌、胃癌、子宫颈癌的癌组织侵蚀局部血管壁,胃和十二指肠慢性溃疡的溃疡底的血管被病变侵蚀)。静脉破裂性出血的原因除创伤外,较常见的例子是肝硬变时食管静脉曲张的破裂。毛细血管的破裂性出血发生于局部软组织的损伤。
(二)漏出性出血
这种出血是由于毛细血管后静脉、毛细血管以及毛细血管前动脉的血管壁通透性增高,血液通过扩大的内皮细胞间隙和受损的血管基底膜而漏出于管腔外的。出血性素质所发生的自发性出血,即是漏出性出血。
【原因】
漏出性出血的原因很多,基本可归纳为:
1.血管壁损害常见于缺氧,使毛细血管内皮细胞变性;败血症(尤其是脑膜炎球菌败血症)、立克次体感染、流行性出血热、蛇毒、有机磷中毒等使毛细血管壁损伤;一些药物可引起变态反应性血管炎;维生素C缺乏可引起毛细血管基底膜破裂、毛细血管周胶原减少及内皮细胞连接处分开而致管壁通透性升高;过敏性紫癜时由于免疫复合物沉着于血管壁引起变态反应性血管炎。
2.血小板减少和功能障碍血小板的正常数量和质量是维持毛细血管通透性正常的重要因素,血小板减少到一定数量时即可发生漏出性出血,例如再生障碍性贫血、白血病、骨髓内广泛性肿瘤转移等均可使血小板生成减少;原发性血小板减少性紫癜、血栓性血小板减少性紫癜、DIC使血小板破坏或消耗过多;某些药物在体内诱发抗原抗体复合物免疫反应所形成的免疫复合物吸附于血小板表面,使后者连同免疫复合物被巨噬细胞所吞噬;一些细菌的内毒素和外毒素也有破坏血小板的作用。
血小板的结构和功能缺陷也能引起漏出性出血,这类疾患很多是先天性的,如血小板功能不全(thrombasthenia,血小板细胞膜缺乏纤维蛋白受体)和血小板颗粒缺乏症(storage pool disease,一种或多种颗粒缺乏,ADP储量因而不足;也可因后天性骨髓巨核细胞受损而发生)时,血小板粘集能力有缺陷;Bernard-Soulier综合征(血小板细胞膜缺乏von Willebrand因子的受体)时,血小板不能粘附于胶原纤维,这都可有凝血障碍或出血倾向。
3.凝血因子缺乏 凝血因子Ⅷ(血友病A)、Ⅸ(血友病B)、von Willebrand因子(von Willebrand病)以及纤维蛋白原、凝血酶原、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅺ等因子的先天性缺乏或肝实质疾患时凝血因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ合成减少,DIC时凝血因子消耗过多)等,均有出血倾向。
【病变】
内出血可发生于体内任何部位,血液积聚于体腔内者称体腔积血,如腹腔积血、心包积血;体腔内可见血液或凝血块。发生于组织内的出血,量大时形成血肿(hematoma),如脑血肿、皮下血肿等;量少时仅镜下始能查觉,在组织内有多少不等的红细胞或含铁血黄素、橙色血晶(hematoidin)的存在。皮肤、粘膜、浆膜的少量出血在局部形成瘀点(petechia),较大的出血灶形成瘀斑(echymosis)。
【后果】
出血对机体的影响取决于出血量、出血速度和出血部位。漏出性出血过程比较缓慢,出血量较少,不会引起严重后果。但如漏出性出血广泛时,如肝硬变时因门静脉高压发生的广泛性胃肠粘膜漏出性出血,可因一时的多量出血导致出血性休克。破裂性出血的出血过程迅速,如在短时间内丧失循环血量的20%~25%时,即可发生出血性休克。发生在重要器官的出血,即使出血量不多,亦可致命,如心脏破裂引起心包内出血,由于心包填塞,可导致急性心功能不全;脑出血,尤其是脑干出血,可因重要神经中枢受压致死。局部的出血,可导致相应的功能障碍,如脑内囊出血引起对侧肢体偏瘫,视网膜出血引起视力减退或失明。慢性出血可引起贫血。
一般的进行缓慢的破裂性出血,多可自行停止。其机制是局部受损的细动脉发生痉挛,小静脉形成血栓,从而阻止血液继续流失。流入体腔或组织内的血液,久后可被吸收、机化或包裹。

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第三节 血栓形成

在活体的心脏或血管腔内,血液发生凝固或血液中的某些有形成分互相粘集,形成固体质块的过程,称为血栓形成(thrombosis),在这个过程中所形成的固体质块称为血栓(thrombus)。
血液中存在着相互拮抗的凝血系统和抗凝血系统(纤维蛋白溶解系统)。在生理状态下,血液中的凝血因子不断地被激活,从而产生凝血酶,形成微量纤维蛋白,沉着于血管内膜上,但这些微量的纤维蛋白又不断地被激活了的纤维蛋白溶解系统所溶解,同时被激活的凝血因子也不断地被单核吞噬细胞系统所吞噬。上述凝血系统和纤维蛋白溶解系统的动态平衡,即保证了血液有潜在的可凝固性又始终保证了血液的流体状态。然而,有时在某些能促进凝血过程的因素作用下,打破了上述动态平衡,触发了凝血过程,血液便可在心血管腔内凝固,形成血栓。

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一、血栓形成的条件和机制

凝血系统在流动的血液中被激活,必须具备一定的条件:
1.心血管内膜的损伤内皮细胞有一系列的防止血液在心血管内凝固的功能:①它是一个单细胞层的薄膜屏障,把血液中的凝血因子、血小板和能促发凝血的内皮下胶原隔离开来;②能分泌凝血酶调节蛋白(thrombomodulin),它是一种糖蛋白覆于内膜表面,能和凝血酶结合而控制凝血酶的作用;③合成前列环素,能抑制血小板粘集;④分泌二磷酸腺苷酶,把血小板释出的、对血小板彼此粘集具有强烈作用的ADP转变为抗粘集作用的腺嘌呤核苷酸;⑤内皮细胞的细胞膜表面含有肝素样分子(硫酸乙酰肝素),它有促进抗凝血酶Ⅲ的作用;又含有α2巨球蛋白,它能抑制凝血因子活化过程的链锁反应。⑥生成纤溶酶原活化因子,有促进纤维蛋白溶解的作用。⑦合成蛋白S(PS),它能协同活化的蛋白C(PC)抑制凝血因子Ⅴa、Ⅷa(a表示活化的)。由于以上因素,如果没有心血管内膜的损伤,超出生理限度的血小板和凝血因子的活化就不可能发生。况且,内皮细胞还具有促血凝的作用,因它能合成组织因子,存于内皮细胞内,内皮细胞损伤时得以释出,从而激活外途径凝血过程。
内皮细胞损伤暴露出皮下的胶原,这对活化血小板和凝血因子Ⅻ至关重要。内皮下结缔组织内的纤维连接蛋白也有助于血液细胞和纤维蛋白原粘着在暴露的血管壁上。此外,内皮下由血小板和内皮细胞所生成的凝血酶敏感蛋白(thrombospondin,一种糖蛋白)也可和纤维蛋白原和纤维连接蛋白等大分子结合,使血细胞和血管壁粘连。然而在触发凝血过程中起核心作用的是血小板的活化。能激活血小板的物质有胶原、凝血酶、ADP和凝血恶烷A2(thromboxane A2)等,在内皮损伤后,首先激活血小板的是与血小板接触的胶原,继后凝血链锁反应被启动而产生了凝血酶,并且血小板继续地被活化又不断释出ADP和血栓素A2,随血流而来的是血小板在局部不断地被激活。血小板活表现为下述三项反应:①粘附反应,血小板粘附于局部胶原(需要有内皮细胞所合成的von Willebrand因子的介入),同时由于其胞浆内微丝和微管的收缩而变形,血小板的是颗粒逐渐消失而使胞浆同质化。②释放反应,血小板的α颗粒(含有纤维蛋白原、纤维连接蛋白、抗肝素即血小板第4因子、血小板生长因子及血小板所合成的凝血酶敏感白)和致密颗粒(含有丰富的ADP、Ca离子、去甲肾上腺素、组胺、5-HT)的内容物向血小板外释出,其中ADP对在此经过的血中血小板不断地互相粘集起了重大作用。与此同时,位于血小板膜的第3因子(磷脂)也暴露于细胞膜,成为和凝血因子Ⅸa、Ⅷa、Ca2+结合的场所,X在这里被激活后,Xa、Va、Ca2+也在这里结合,形成凝血酶原酶、将凝血酶原激活成凝血酶。③粘集反应,促使血小板彼此粘集成集群的因子主要是ADP、血栓素A2和凝血酶。最起始的粘集是通过释放反应所释出的ADP,在ADP量少的情况下,所形成的血小板粘集堆是可复性的,即一旦血流加速,粘集成堆的血小板仍可一一散开;但随着血小板愈粘集愈多,活化后释出的ADP也愈多,粘集堆逐成为不可复性。促成不可复性粘集的另一因子是血小板活化时所生成的血栓素A2,后者既有强大的促粘集性,又有使血小板发生释放反应的功能。在凝血因子Ⅻ(内途径)和Ⅶ(外途径)分别被胶原和组织因子所激活、凝血反应的产物凝血酶形成后,凝血酶、ADP、血栓素A2共同使血小板粘集堆成为持久性。血栓形成是以在胶原暴露的局部形成持久性血小板粘集堆开始的,因此血栓多见于静脉内膜炎、结节性多动脉炎、动脉粥样硬化溃疡、风湿性和细菌性心内膜炎、心肌梗死等病变的心血管内膜(壁)上。
2.血流状态的改变由于比重的关系,在正常流速和正常流向的血液内,红细胞和白细胞在血流的中轴(轴流),外层是血小板,流动得较红、白细胞缓慢,是外围是一层血浆带(边流),将血液的有形成分和血管壁隔绝,阻止血小板和内膜接触。当血流缓慢或血流产生漩涡时,血小板得以进入边流,增加了和血管内膜接触的机会,血小板粘连于内膜的可能性必然增大。此外,血流缓慢和血流产生漩涡时,被激活的凝血因子和凝血酶能在局部达到凝血过程所必需的浓度。尽管在光学显微镜下,血流缓慢并不造成可以察觉的内膜变化,但电镜下却可发现血流缓慢,严重缺氧时,内皮细胞胞浆出现空泡,最后整个细胞变成无核结构的物质,由此不难推论,内皮细胞的变性坏死,不但丧失了上述的抗凝血因子的合成和分泌,而且内皮下胶原也得以暴露于血流,这样,即可触发内源性和外源性凝血途径。不少事实表明血流缓慢是血栓形成的重要因素,例如静脉发生血栓约比动脉发生血栓多4倍,静脉血栓常发生于久病卧床的患者和静脉曲张的静脉内等。静脉比动脉容易发生血栓,除了血流缓慢因素外,还因静脉有静脉瓣,静脉瓣内的血流不但缓慢,而且呈漩涡,因此静脉血栓形成往往以瓣膜囊为起始点;此外,静脉不似动脉那样随心脏搏动而舒张,其血流有时甚至可出现短暂的停滞;静脉壁较薄,容易受压;血流通过毛细血管到静脉后,血液的粘性有所增加等因素。心脏和动脉内的血流快,不易形成血栓,但在血流较缓和出现漩涡时,也会有血栓形成,如二尖瓣狭窄时左心房血流缓慢并出现漩涡,动脉瘤内的血流呈漩涡状流动,这时均易并发血栓形成。
3.血液凝固性增加血液凝固性增加,或称血液的高凝状态,是指血液比正常易于发生凝固的状态,见于弥散性血管内凝血(DIC)和游走性血栓性脉管炎(Trausseau综合征)。DIC的血液凝固性增加是由于一系列因素所诱发的凝血因子激活,或有组织因子的释出,Trausseau综合征则发生于一些癌肿,尤其是胰腺癌、胃癌、乳腺癌和支气管癌,其血液的凝固性增加系由于癌细胞释出促凝因子,如组织因子、促凝血因子A(procoagulant A)等。此外,血小板增多或血小板粘性增加也可增高血液的凝固性,如妊娠、手术后、产后、高脂饮食、吸烟、冠状动脉粥样硬化时,血栓形成的可能性增加均与此有关。
需要强调的是,上述血栓形成条件,往往是同时存在的。例如手术后卧床、创伤、晚期癌全身转移时的血栓形成,既由于血液的凝固性增加,又由于静卧时血流缓慢和下肢静脉(尤其是腓肠肌内的静脉)受压。

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二、血栓形成的过程及血栓的形态

无论心或动脉、静脉内的血栓,其形成过程都从血小板粘附于内膜裸露的胶原开始。当内源性和外源性凝血途径启动后最后产生的凝血酶将纤维蛋白原水解,其纤维蛋白单体再聚合成纤维蛋白多聚体(纤维素)。纤维素和内皮下的纤维连接蛋白共同使粘集的血小板堆牢固地粘附于受损内膜表面,不再离散,形成境下均匀一致、无结构的血小板血栓,电子显微镜下,血小板彼此紧密接触,轮廓仍然保存,但内部颗粒已消失。在血小板与血小板之间有少量纤维素存在(图3-3)。
binglixue039.jpg血小板粘附
图3-3 血小板粘附
血管内皮细胞脱落,血小板粘附在暴露的纤维结缔组织上
(电子显微镜照片)(采自Anderson)
血小板粘集堆的形成是血栓形成的第一步,嗣后血栓形成的过程及血栓的组成、形态、大小都取决于血栓发生的部位和局部血流速度(图3-4)。
binglixue040.jpg血管内膜粗糙,血小板粘集成堆,使局部血流形成漩涡
血管内膜粗糙,血小板粘集成堆,使局部血流形成漩涡
binglixue041.jpg血小板继续粘集形成多数小梁,小梁周围有白细胞粘附
血小板继续粘集形成多数小梁,小梁周围有白细胞粘附
binglixue042.jpg小梁间形成纤维素网,网眼中充满红细胞
小梁间形成纤维素网,网眼中充满红细胞
binglixue043.jpg血管腔阻塞,局部血流停滞,停滞之血液凝固
血管腔阻塞,局部血流停滞,停滞之血液凝固
图3-4 血栓形成过程示意图
血栓大致可分为以下几种类型:
1.白色血栓(pale thrombus)发生于血流较速的部位(如动脉、心室)或血栓形成时血流较速的时期〔如静脉混合性血栓的起始部,即延续性血栓(propagating thrombus)的头部〕。镜下,白色血栓主要由许多聚集呈珊瑚状的血小板小梁构成,其表面有许多中性白细胞粘附,形成白细胞边层,推测是由于纤维素崩解产物的趋化作用吸引而来。血小板小梁之间由于被激活的凝血因子的作用而形成网状的纤维素,其网眼内含有少量红细胞。肉眼观呈灰白色,表面粗糙有波纹,质硬,与血管壁紧连。
2.红色血栓(red thrombus)发生在血流极度缓慢甚或停止之后,其形成过程与血管外凝血过程相同。因此,红色血栓见于混合血栓逐渐增大阻塞管腔,局部血流停止后,往往构成延续性血栓的尾部。镜下,在纤维素网眼内充满如正常血液分布的血细胞。肉眼观呈暗红色。新鲜的红色血栓湿润,有一定的弹性,陈旧的红色血栓由于水分被吸收,变得干燥,易碎,失去弹性,并易于脱落造成栓塞。
3.混合血栓(mixed thrombus)静脉的延续性血栓的主要部分(体部),呈红色与白色条纹层层相间,即是混合性血栓。其形成过程是:以血小板小梁为主的血栓不断增长以致其下游血流形成漩涡,从而再生成另一个以血小板为主的血栓,在两者之间的血液乃发生凝固,成为以红细胞为主的血栓。如是交替进行,乃成混合性血栓(图3-5)。在二尖瓣狭窄和心房纤维颤动时,在左心房可形成球形血栓;这种血栓和动脉瘤内的血栓均可见到灰白色和红褐色交替的层状结构,称为层状血栓,也是混合性血栓。
4.透明血栓(hyaline thrombus)这种血栓发生于微循环小血管内,只能在显微镜下见到,故又称微血栓,主要由纤维素构成,见于弥散性血管内凝血。
binglixue044.jpg延续性血栓
图3-5 延续性血栓
血栓形成于髂静脉内,向下腔静脉延续,当延续到对侧髂静脉入口处后,由于有血流流入,血小板继续析出,继续形成白色血栓,顺血流延伸,并常游离于血管腔内而不与血管壁粘连(采自Eder )

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三、血栓的结局

1.软化、溶解、吸收当第Ⅻ因子被激活后,活化的第Ⅻ因子已开始激活纤维蛋白溶酶系统,裂解纤维蛋白原和纤维素,血栓的持续存在并增长,抑或软化、溶解、吸收,取决于凝血系统和纤维蛋白溶酶系统两者之间活性的对比。血栓内的白细胞,其溶蛋白酶也有溶解血栓成分的能力。当溶解血栓成分的酶量多、活性强时,血栓可被溶解,小的血栓可完全被溶解吸收。
2.机化 血栓形成后,从血管壁向血栓长入内皮细胞和纤维母细胞,随即形成肉芽组织,血小板的血小板生长因子可能起着促使肉芽组织生长的作用。肉芽组织伸入血栓,逐渐加以取代而发生机化。机化过程早在血栓形成后1~2天即已开始,较大的血栓,在2周左右已可完成机化。机化的血栓和血管壁有牢固的粘着,不再有脱落的危险。血栓机化中的新生内皮细胞,被覆血栓内由于血栓干涸产生的裂隙,形成迷路状但可互相沟通的管道,使血栓上下游的血流得以部分地沟通,这种现象称为再通(recanalization)(图3-6)。近年发现,血管腔内的单个核细胞也可自血液内通过血栓的游离面侵入血栓内,而且在血栓内部埋藏着的单个核细胞也可活化,上述的细胞都可游走,被覆于血栓内的裂隙,继而转变成血管内皮细胞,形成新生的血管,所以,血栓机化和再通并不完全依赖于血管壁细胞成分的侵入。
3.钙化 长久血栓即不被溶解又不被充分机化时,可发生钙盐沉着。在静脉即形成静脉石(phlebolith)。

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四、血栓对机体的影响

血栓形成能对破裂的血管起堵塞破裂口的作用,阻止出血,这是对机体有利的一面,如胃十二指肠慢性溃疡的底部和肺结核性空洞壁,其血管往往在病变侵蚀时已形成血栓,避免了大出血的可能性。然而,在多数情况下,血栓造成的血管管腔阻塞和其他影响,却对机体造成严重的甚至致命的危害。
1.阻塞血管动脉 血栓未完全阻塞管腔时,可引起局部器官缺血而萎缩,如完全阻塞或引起必需的供血量不足而又缺乏有效的侧支循环时,可引起局部器官的缺血性坏死。如脑动脉血栓引起脑梗死、心冠状动脉血栓引起心肌梗死,血栓闭塞性脉管炎引起患肢坏疽等。静脉血栓形成后,若未能建立有效的侧支循环,则引起局部淤血、水肿、出血,甚至坏死,如肠系膜静脉血栓可导致出血性梗死。肢体浅表静脉血栓,由于静脉有丰富的侧支循环,通常不引起临床症状。
binglixue045.jpg机化的血栓
图3-6 机化的血栓
血管腔内的血栓已为肉芽组织取代有再通现象
2.栓塞 在血栓未和血管壁牢固粘着之前,血栓的整体或部分可以脱落,形成栓子,随血流运行,引起栓塞。如栓子内含着细菌,可引起栓塞组织的败血性梗死或栓塞性脓肿。
3.心瓣膜变形 心瓣膜血栓机化,可引起瓣膜粘连,造成瓣膜狭窄,如在机化过程中纤维组织增生而后瘢痕收缩,可造成瓣膜关闭不全,见于风湿性心内膜炎和亚急性细菌性心内膜炎。
4.微循环的广泛性微血栓形成,即DIC,可引起全身性广泛出血和休克。

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第四节 栓塞

在循环血液中出现的不溶于血液的异常物质,随着血液流动,阻塞血管管腔,这种现象称为栓塞(embolism)。阻塞血管的物质称为栓子(embolus)。最常见的栓子是脱落的血栓,在少见的情况下,脂肪、空气和羊水也可引起栓塞。
binglixue046.jpg栓子运行途径与模式图
图3-7 栓子运行途径与模式图

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一、栓子的运行途径

除罕见情况外,栓子一般随血流运行(图3-7)。左心和大循环动脉内的栓子,最终嵌塞于口径与其相当的动脉分支,大循环静脉和右心内的栓子,栓塞肺动脉干或其分支;肠系膜静脉的栓子,引起肝内门静脉分支的栓塞。在有房间隔或室间隔缺损者,心腔内的栓子可由压力高的一侧通过缺损进入另侧心腔,再随动脉栓塞相应的动脉分支。罕见的情况下可发生栓逆向运行,即下腔静脉内的栓子,由于胸、腹腔内压骤然剧增(如咳嗽、呕吐),可逆血流方向栓塞下腔静脉所属的分支。

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二、栓塞的类型和对机体的影响

(一)血栓栓塞
由血栓引起的栓塞称为血栓栓塞(thromboembolism),最为常见,占一切栓塞的99%。
1.肺动脉栓塞 血栓栓子约90%以上来自下肢深部静脉,特别是腘静脉、股静脉和髂静脉,偶可来自盆腔静脉,很少来自下肢浅表静脉。较小的栓子栓塞肺动脉小分支,多见于肺下叶,因肺动脉和支气管动脉之间有丰富的吻合支,支气管动脉的血流可以通过吻合支供应该区肺组织,后者可赖以避免梗死;但若栓塞前,肺已有严重淤血,栓塞的局部肺组织尽管有支气管动脉的供血,其血液循环仍不能维持该部肺组织的正常生存,局部遂出现出血性梗死。肺栓塞的影响取决于栓子的大小和数量,栓子体积即使不大,但数量多,广泛地栓塞肺动脉分支;或栓子大,栓塞动脉主干或大分支,患者即发生气促、紫绀、休克,甚至急性呼吸循环衰竭而猝死(图3-8)。巨大的血栓栓子主要来源于下肢静脉,有时来自右心附壁血栓。特别长的栓子可形成骑跨性栓塞阻塞左右肺动脉干。
binglixue047.jpg肺动脉血栓栓塞(箭头示)
图3-8 肺动脉血栓栓塞(箭头示)
肺动脉栓塞引起猝死的机制尚不十分明了。一般认为肺动脉主干或大分支栓塞时,一般认为肺动脉主干或大分支栓塞时,肺动脉反射性收缩和血栓栓子内血小板释出的5-羟色胺和凝血恶烷A2引起的支气管和肺泡导管痉挛和肺动脉、心冠状动脉、支气管动脉痉挛,是急性右心衰竭的原因。
2.大循环的动脉栓塞栓子绝大数来自左心的血栓(如亚急性细菌性心内膜炎时心瓣膜赘生物、二尖瓣狭窄时左心房附壁血栓、心肌梗死的附壁血栓),其次为动脉粥样硬化溃疡和主动脉瘤内膜表面的血栓。当有右向左分流的先先性心隔膜缺损时,患者的静脉血栓可以从右心通过该缺损进入左心,造成大循环的动脉的栓塞,称为反常栓塞(paradoxical embolism)。动脉栓塞以下肢、脑、肾、脾为常见,当栓塞的动脉缺乏有效的侧支循环时,则不可避免地引起局部组织的梗死。例如脑底Wills环栓塞,其环状的动脉联系可保证该部任何阻塞皆不导致脑的梗死。但Wills环远端栓塞时,脑梗死则必然发生。肝有肝动脉和门静脉双重血液供应,所以肝动脉分支栓塞很少引起梗死。
(二)脂肪栓塞
含黄骨髓的长骨发生骨折或脂肪组织严重挫伤时,脂肪细胞破裂所释出的脂滴可侵入破裂的血管进入血流;脂肪肝时也可由于上腹部猛烈挤压、撞击,使肝细胞破裂,其所含脂肪也可进入血流。这都可形成脂肪栓塞(fat embolism)而出现症状。但在某些毫无骨折或脂肪组织挫伤的疾患,例如糖尿病时的血脂过高、烧伤、酗洒和慢性胰腺炎等,也常可在尸检时发现无症状的脂肪栓塞,该脂肪栓子的来源是由于血脂过高或精神激烈刺激、过度紧张使呈悬乳状态的血脂不能保持稳定,游离而成的。在任何应激状态均有儿茶酚胺大量分泌,过多动员储备脂肪,增高血脂,形成过多的乳糜微粒,互相融合,乃形成脂肪滴。因此,骨折和创伤引起的脂肪栓塞时,栓子的来源也不完全是组织内的脂肪。
创伤性脂肪栓塞时,栓子随静脉血流到达肺,直径小于20μm的脂滴可通肺泡壁毛细血管经肺动脉和左心,引起全身器官的栓塞,尤其是脑;大于20μm的脂肪栓子则栓塞于肺。脂肪栓塞的组织,栓子量少者可无肉眼变化,只在冰冻切片脂肪下染色下始见小血管腔内有脂滴。较严重者可见肺水肿、出血和肺不张,脑呈水肿和血管周围点状出血。
(三)气体栓塞
多量空气迅速进入血循环或原已溶解于血液内的气体迅速游离,均可形成气体栓塞(air embolism)。前者可见于分娩或流产时,由于子宫强烈收缩,空气被挤入破裂的子宫壁静脉窦;头颈手术、胸壁和肺创伤损伤静脉时,空气也可在吸气时因静脉腔内的负压而被吸入静脉。空气进入右心后,由于心搏动,将空气和心腔内血液搅拌形成大量的泡沫,泡沫状的液体有可压缩性,当心收缩时不被排出而阻塞肺动脉出口,导致猝死。一般迅速进入血循环的空气量在100ml左右时,即可导致心力衰竭,尸检可见右心肺有泡沫状气体存在。进入血循环的空气可引起一些器官的栓塞,气泡激活血小板使之释出5-羟色胺促进血管收缩,而血小板第3因子又促成该血管的血栓形成,从而加重栓塞症状。但如气体量少,可被溶解于血液而不致引起严重后果。
溶解于血液内的气体迅速游离引起的气体栓塞见于减压病(decompression sickness)。沉箱作业的工人,在沉箱内由于气压高,所吸入的空气较多地溶于血液、组织液和脂肪组织内。如从深水中上升到水面常压环境过于迅速,所受外界气压骤然减低,原来溶于血液内的氧、二氧化碳和氮很快游离,形成气泡,氧和二氧化碳可再溶于体液内被吸收,氮则在体液内溶解迟缓,遂在组织和血液内形成小气泡或互相融合成较大的气泡,于是在血管内形成的气体栓塞及其合并的微血栓可引起局部缺血和梗死,组织(主要为肌肉、肌腱、韧带)内的的气泡引起局部症状(关节和肌肉疼痛)。此称沉箱病(caisson disease)。
(四)羊水栓塞
羊水栓塞(amniotic fluid embolism)是分娩过程中一种较罕见的疾患。在分娩过程中,如羊膜破裂,尤其又有胎儿头阻塞阴道口时,子宫收缩可将羊水压入破裂的子宫壁静脉窦内,羊水成分可由子宫静脉进入肺循环,在肺动脉分支及毛细血管内引起羊水栓塞。少量羊水可通过肺毛细血管进入大循环引起多数器官小血管的栓塞。镜下,羊水栓塞的证据是在小动脉和毛细血管内发现羊水成分:角化上皮,胎毛,胎脂,胎粪和粘液(图3-9)。本病发病急骤,产妇出现紫绀、呼吸困难和休克,绝大多数导致死亡。羊水成分栓塞肺血管所致的肺循环机械性阻塞,实不足以解释上述症状,因此过敏性休克、DIC、羊水液体内所含的血管活性物质进入血液引起血管反应可能是致死的原因。羊水具有凝血致活酶作用,可引起DIC,一些羊水栓塞病例,肺微血管内有纤维素性血栓存在。
binglixue048.jpg肺羊水栓塞
图3-9 肺羊水栓塞
小血管内有角化上皮
(五)其他栓塞
肿瘤细胞栓塞,可引起肿瘤在局部形成转移瘤(图3-10)。寄生虫、虫卵和其他异物偶可进入血循环引起栓塞。
binglixue049.jpg肺小动脉腔内肝癌细胞栓子
图3-10 肺小动脉腔内肝癌细胞栓子

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第五节 梗死

器官或组织的血液供应减少或停止称为缺血(ischemia),凡动脉腔狭窄或闭塞而没有充分的侧支循环或侧支循环不能及时建立时,局部组织即发生缺血。由于缺氧、营养物质输入不足或停顿和代谢中间产物聚积,组织即可出现病理改变,其程度决定于缺血的程度和受累组织对缺氧的耐受性。一般而言,缺血程度较轻和持久时,实质细胞发生萎缩和变性,严重而迅速发生的缺血则引起组织坏死。缺血与坏死有密切的因果关系,坏死的原因很多,其中由于血管阻塞引起的组织坏死灶称为梗死(infarct)。

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一、梗死的原因

任何引起血管管腔阻塞,导致局部组织缺血的原因均可引起梗死。
1.血栓形成是梗死的最常见原因,如心冠状动脉和脑动脉的粥样硬化合并血栓形成,可分别引起心肌梗死和脑梗死,趾、指的血栓闭塞性脉管炎引起趾、指梗死(坏疽)等。
2.动脉栓塞也是梗死的常见原因,在肾、脾和肺的梗死中,由栓塞引起者远比动脉血栓形成引起者多见。
3.血管受压闭塞动脉受肿瘤或其他机械性压迫而致管腔闭塞时可引起局部组织梗死,肠套叠、肠扭转和嵌顿性疝时肠系膜静脉受压,血液回流受阻,同时肠系膜动脉亦因受压而致输入血量不同程度地减少,局部组织血液循环停顿,亦可引起肠梗死。
4.动脉痉挛近年来注意到,在已有心冠状动脉硬化时,如发生动脉痉挛,亦可能引起心肌梗死。

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二、梗死的病变

梗死是局限性组织坏死,梗死的形状决定于该器官的血管分布。多数器官的血管呈锥形分支,如脾、肾、肺等,故其梗死也呈锥形,切面呈扇面形,其尖端位于血管阻塞处,底部则为该器官的表面(图3-11)。心冠状动脉分支不规则,故心肌梗死形状亦不规则或呈地图状。梗死灶的质地决定于其坏死的类型。梗死灶为凝固性坏死者(肾、脾、心肌),新鲜时由于组织崩解,局部胶体渗透压升高而吸收水分,使局部肿胀,略向表面隆起,切面可略凸出。陈旧性梗死则较干燥,质硬,表面下陷。脑梗死为液化性坏死,新鲜时质地软、疏松,日久液化成囊。梗死灶的颜色取决于病灶内的含血量,含血量少者,颜色灰白,称为贫血性梗死(anemic infarct);含血量多者,颜色暗红,称为出血性梗死(hemorrhagic infarct)。
1.贫血性梗死发生于组织结构比较致密,侧支循环不充分的器官,如肾、脾、心肌(图3-12)。当其
binglixue050.jpg肾动脉分支栓塞binglixue051.jpg肾贫血性梗死
图3-11 肾动脉分支栓塞及肾贫血性梗死(模式图)
动脉分支阻塞时,局部组织立即陷于缺氧而使其所属微血管通透性增高,病灶边缘侧支血管内的血液可通过该通透性增高的微血管壁逸出于血管外,即出血。在肾、脾、心肌等器官,由于组织致密,故出血量不多,出血的红细胞崩解后,血红蛋白溶于组织液被吸收,故梗死灶呈灰白色。在梗死的早期,梗死的周围有明显的充血和出血,形成暗红色出血带,数日后该出血带内的红细胞已被巨噬细胞吞噬后转变为含铁血黄素,出血带遂变为褐黄色。镜下,早期的梗死灶内尚见核固缩、核碎裂和核溶解等变化,细胞浆则均匀一致,组织结构仅见其粗略轮廓。病灶内可见橙色血晶。晚期,病灶表面下陷,质地坚实,原已呈褐黄色的出血带亦消失。镜下,病灶呈均质性结构,边缘有肉芽组织和瘢痕形成。梗死灶小者,可完全被肉芽组织和瘢痕组织所取代。
binglixue052.jpg肾贫血性梗死
图3-12 肾贫血性梗死
肾皮质可见二个梗死灶,略呈楔形,底部靠肾表面,尖指向肾门
binglixue053.jpg肺动脉栓塞时的血流变化示意图
图3-13 肺动脉栓塞时的血流变化示意图
PA:肺动脉;PV:肺静脉;BA:支气管动脉;BV;支气管静脉(仿Eder)
2.出血性梗死 出血性梗死发生于下述条件下:
(1)严重淤血:当器官原有严重淤血时,血管阻塞引起的梗死为出血性而非贫血性。如卵巢肿瘤在卵巢蒂扭转时,由于静脉回流受阻,动脉供血随之停止,卵巢瘤组织随即坏死,同时血液由淤血的毛细血管内漏出,形成出血性梗死。肺梗死多发生于患者已有左心功能代偿不全的先决条件下,此时的肺淤血是梗死灶内发生出血的原因。
(2)组织疏松:肠和肺的组织较疏松,梗死初起时在组织间隙内可容多量出血,当组织坏死而膨胀时,也不能把漏出的血液挤出梗死灶外,因而梗死灶为出血性。但如肺先因肺炎而实变,则所发生的肺梗死一般为贫血性而非出血性。
需指出的是,肺梗死发生的先决条件为事先需有肺淤血的存在。这是因为肺有肺动脉和支气管动脉双重血液供应,两者之间有丰富的吻合支,有肺循环正常的条件下,肺动脉分支栓塞不会引起梗死,因为支气管动脉可借助吻合支供血于该区肺组织(图3-13);但如肺原先已有淤血,致肺静脉压增高,当肺动脉分支栓塞时,单纯以支气管动脉的压力不足以克服局部范围内的肺静脉阻力,局部肺组织乃发生梗死。这便是肺梗死常见于二尖瓣疾患而且是出血性的原因。
肺的出血性梗死为底靠肺膜、尖指向肺门的锥形病灶(图3-14),暗红色,出血性梗死组织之镜下结构为组织坏死伴有弥漫性出血。
binglixue054.jpg肺出血性梗死
图3-14 肺出血性梗死
肺组织内见一典型的楔形梗死区,梗死区内肺组织出血、坏死(图内呈黑色)
binglixue055.jpg小肠出血性梗死
图3-15 小肠出血性梗死
梗死的肠壁呈暗红色
出血性梗死亦常发生于肠。肠套叠、肠扭转、嵌顿性疝均可引起局部肠段出血性梗死,肉眼观该肠段呈暗红色(图3-15)。
梗死又可按有无细菌感染而分为败血性梗死(septic infarct)和单纯性、无感染性梗死。前者的栓子含有细菌,因而梗死灶内有细菌感染。急性细菌性心内膜炎时,由心瓣膜脱落的含细菌栓子造成栓塞时可引起栓塞性脓肿。

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三、梗死的影响和结局

梗死对机体的影响决定于发生梗死的器官和梗死灶的大小和部位。肾有较大的代偿功能,肾梗死通常只引腰痛和血尿,但不影响肾功能。四肢的梗死即坏疽,可引起毒血症,必要时须截肢。肺梗死有胸膜刺激征和咯血。心肌梗死可影响心功能,严重者可致心功能不全。脑梗死视不同定位而有不同症状,梗死灶大者可致死。
梗死灶形成时,病灶周围的血管扩张充血,并有白细胞和巨噬细胞渗出,继而形成肉芽组织。在梗死发生24~48小时后,肉芽组织已开始从梗死灶周围长入病灶内,小的病灶可被肉芽组织所取代,日后变为瘢痕。大的梗死灶不能完全被机化时,则由肉芽组织和日后转变成的瘢痕组织加以包裹,病灶内部则可钙化。脑梗死则液化成囊腔,周围由增生的胶质瘢痕包裹。

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第六节 水肿

组织间隙或体腔内过量的体液潴留称为水肿(edema),然而通常所称的水肿乃指组织间隙内的体液增多,体腔内体液增多则称积水(hydrops)。水肿可表现为局部性或全身性,全身性水肿(anasarca)时往往同时有浆膜腔积水,如腹水(ascites)、胸腔积水(hydrothorax)和心包腔积水(hydropericardium)。

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一、水肿的原因和机制

在生理状态下,血液的流体静力压及组织液的胶体渗透压和血浆的胶体渗透压及组织液的流体静力压是两组互相拮抗的压力,这两组压力保持动态平衡。组织液胶体渗透压、血浆胶体渗透压和组织液流体静力压皆稳定,分别为1.3kPa(10mmHg)、3.4kPa(25mmHg)和0.66kPa(5mmHg),而血液的流体静力压则在毛细血管动脉端和毛细血管静脉端有明显差别,前者为4.3kPa(32mmHg),后者为1.6kPa(12mmHg)。在毛细血管动脉端,血管内流体静压与组织液胶体渗透压之和大于血浆胶体渗透压与组织液流体静力压之和,所以液体从毛细血管内移向血管外;在毛细血管静脉端则相反,血浆胶体渗透压与组织液流体静力压之和大于血管内流体静力压与组织液胶体渗透压之和,液体从组织间隙移入毛细血管内。少部分组织液可通过淋巴管回纳入血液,组织液的形成和吸收处于动态平衡。水肿形成的机制,即上述平衡失调,体液自血管内逸出到组织间隙过多和(或)体液自组织间隙回纳入血液过少。概括而言,引起平衡失调的原因不外①血浆胶体渗透压降低,②毛细血管内流体静力压升高,③毛细血管壁通透性增高,④淋巴液回流受阻。
1.血浆胶体渗透压降低见于蛋白质吸收不良或营养不良及伴有大量蛋白尿的肾脏疾患等。当血浆白蛋白量降到2.5±0.5g%或总蛋白量降到5±0.5g%时,就可出现水肿,为全身性。
2.毛细血管内流体静力压升高见于各种原因引起的静脉阻塞或静脉回流障碍。局部静脉回流受阻引起相应部位的组织水肿或积水,如肝硬变引起胃肠壁水肿的和腹水,心力衰竭时的腔静脉回流障碍则引起全身性水肿。
3.毛细血管壁通透性增高血管活性物质(组胺、激肽)、细菌毒素、缺氧等可增加毛细血管壁的通透性而引起水肿。炎性病灶的水肿即主要由于毛细血管壁的通透性增高,血管神经性水肿和变态反应引起的水肿亦属此一机制。此类水肿通常发生于血管壁受损的局部。
4.淋巴回流受阻乳腺癌根治术后,由于腋窝淋巴结切除后的局部淋巴液循环破坏,可发生患侧上肢水肿;丝虫病时下肢和阴囊由于淋巴管被虫体阻塞,常发生下肢和阴囊水肿。此外淋巴管广泛性的癌细胞栓塞可引起局部水肿。
在心力衰竭、肝硬变、肾病综合征的水肿形成中,肾素-血管紧张素-醛固酮系统起了辅助作用。心力衰竭时的心搏出量减少,肾灌注血量不足,刺激肾近球装置,使肾素分泌增多,后者使血管紧张素原变为有活性的血管紧张素Ⅰ,再经转换酶的作用将血管紧张素Ⅰ变为血管紧张素Ⅱ,后者作用于肾上腺皮质球状带细胞,使之分泌醛固酮,从而促进肾远曲小管的钠重吸收,招致钠潴留,引起血液晶体渗透压增高,后者刺激血管壁渗透压感受器,使垂体后叶分泌抗利尿激素,从而加强肾远曲小管的水重吸收。水的潴留助长了心源性水肿的形成。肝硬变时的水肿和腹水,也有醛固酮的作用参与,这是由于肝细胞对醛固酮的灭活作用减退,同时,在腹水形成之后,由于循环血量减少,又引起醛固酮分泌增多。肾病综合征因白蛋白大量流失,血浆蛋白量低落,发生水肿,体液自血管内向血管外逸出,循环血量下降,又激发肾素-血管紧张素-醛固酮系统的活性。

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二、水肿的病变

发生水肿的组织,体积增大,颜色苍白,镜下可见水肿液积于细胞和纤维结缔组织之间或腔隙内。由于水肿液含血浆蛋白,故HE染成粉红色。肺水肿时,肺泡腔内充满水肿液(图3-16)。切开肺时可有泡沫状液体自切面溢出。脑水肿时脑回变扁平,脑沟变浅。镜下,脑灰质和白质疏松,血管周围间隙加宽。严重时脑组织在高倍镜下呈网化状态。严重脑水肿时可形成脑疝。
binglixue056.jpg肺水肿
图3-16 肺水肿
肺泡腔内有水肿液及漏出的红细胞,肺泡壁毛细血管扩张充血