第一節　細胞和組織的適應

適應（adaptation）是指細胞、組織或器官對持續性的體內外環境刺激所做出的非損傷性應答反應。

適應是機體對細胞生長和分化進行調整的結果，其發生機制涉及細胞代謝的所有過程，包括細胞呼吸中能量代謝的改變，細胞內組成分子如蛋白質、核酸等的合成數量及類型的變化等多個方面。

適應是介于正常與損傷之間的一種狀態，通常在早期僅表現為功能和代謝方面的改變，在晚期才出現形態學改變，主要表現為萎縮、肥大、增生和化生，涉及細胞的體積、數目或分化的改變（圖1-2）。

通過適應性反應，細胞、組織或器官改變自身的功能、代謝和形態以達到新的平衡，從而適應環境條件的改變，避免刺激因素對其造成進一步的損傷。一般情況下，病因去除后，大多數適應性反應可逐步恢復正常。

一、萎縮

發育正常的細胞、組織或器官的體積縮小，稱為萎縮（atrophy）。組織、器官的萎縮是由于實質細胞體積縮小甚至數目減少所造成的。萎縮不同于發育不全和未發育，后兩者是指器官或組織未充分發育至正常大小或根本沒有發育的狀態。

（一）原因和發生機制

引起萎縮的根本機制在于實質細胞的合成代謝小于分解代謝。萎縮既可發生于正常生理過程中（生理性萎縮），也可發生于異常病理過程中（病理性萎縮）。根據其具體原因可將萎縮分為以下幾類。

1.營養不良性萎縮　可因蛋白質攝入不足、消耗過多或血液供應不足等引起。

（1）全身營養不良性萎縮　因長期饑餓、厭食或消化系統疾患等造成蛋白質攝入、吸收不足，或者結核病、惡性腫瘤等嚴重慢性消耗性疾病造成蛋白質消耗過多所致。一般脂肪組織首先被消耗而發生萎縮，其次是肌肉、脾臟和肝臟等器官，心臟和腦往往最后發生萎縮。

（2）局部營養不良性萎縮　常見于局部缺血，如腦動脈發生粥樣硬化導致管腔狹窄時可引起腦萎縮。

2.壓迫性萎縮　因組織、器官長期持續受壓所致，其機制主要與受壓導致缺血、缺氧性損傷有關。如腦室積水可壓迫周圍腦實質導致其萎縮，尿路梗阻所致腎盂積水可壓迫周圍腎實質導致其萎縮等（圖1-3）。

3.失用性萎縮　因組織、器官長期工作負荷減少或功能代謝低下所致，其機制可能與營養供應減少有關。如肢體骨折后經長期石膏固定可引起肌肉萎縮及骨質疏松，牙齒脫落后可引起下頜骨萎縮等。

4.去神經性萎縮　因運動神經元或軸突損傷導致效應器萎縮，如脊髓灰質炎患者因脊髓前角運動神經元損傷而引起所支配的肌肉和骨骼發生萎縮。

5.內分泌性萎縮　生理狀況下，與機體處于生長發育不同時期的內分泌水平發生變化有關，如青春期后胸腺的萎縮和更年期后性器官的萎縮等。病理狀況下，因內分泌腺功能下降可導致相應的靶器官萎縮，如垂體前葉功能減退癥時垂體前葉及其所支配的靶器官（如甲狀腺、腎上腺皮質及卵巢等）分泌的各種激素明顯減少，導致各類激素作用的靶器官發生萎縮及功能過早退化。

6.其他損傷性萎縮　其他各種損傷因素也可導致細胞、組織或器官發生萎縮。如阿爾茨海默病（Alzheimer disease，AD）是一種中樞神經系統退行性疾病，主要神經病理改變有神經元變性、丟失引起的腦萎縮，其神經元丟失的機制可能是淀粉樣β蛋白等有害因素誘導神經元凋亡引起的。慢性萎縮性胃炎時，由于各種損傷因素引發的慢性炎癥刺激，可導致胃黏膜萎縮變薄、腺體減少。因接受放射線導致組織萎縮，也稱為放射性萎縮，如鼻咽癌患者經局部放射治療后可引起周圍腺體等組織的萎縮。

臨床上，有時萎縮也可由多種因素綜合所致。

（二）病理變化

肉眼觀，萎縮的組織、器官體積縮小，重量減輕，顏色加深或呈褐色，質地變硬、被膜可稍增厚。此外，不同的萎縮器官可呈現不同的特征性變化。如心臟萎縮時，心尖變銳、心室壁變薄，乳頭肌和腱索變纖細，心臟表面冠狀動脈呈蛇形迂曲（圖1-4）。腦萎縮時，腦回變窄，腦溝增寬變深。

光鏡下，萎縮的組織、器官內實質細胞體積變小和（或）細胞數目減少，胞質濃縮，胞核深染。因胞質內線粒體、內質網等細胞器大量退化，可見未能被徹底消化的富含磷脂的細胞器殘體積聚于細胞質內，稱為脂褐素（lipofuscin）。脂褐素呈褐色顆粒，可使器官或組織的顏色變深或呈褐色，故有褐色萎縮之稱，常見于心肌細胞（圖1-5）、肝細胞和神經節細胞的細胞核兩端。在實質細胞萎縮的同時，往往可伴有一定程度的間質纖維組織或脂肪組織增生，甚至造成組織、器官的體積比正常還大，稱為假性肥大（pseudo-hypertrophy）。

（三）影響和結局

萎縮的細胞、組織或器官功能常有不同程度降低，通過調節其細胞體積、數目和功能以適應降低的血液供應和營養補給。萎縮一般是可復性的，原因去除后可以逐漸恢復正常；如原因持續存在，甚至加重，則萎縮細胞將逐漸消失而不能復原。

二、肥大

由于實質細胞體積增大所造成的組織、器官體積增大，稱為肥大（hypertrophy）。對于再生能力強的組織器官（如子宮、乳腺等），其實質細胞的體積增大通常也可伴有實質細胞的數目增加，而再生能力弱的組織器官（如心肌、骨骼肌等）則僅表現為實質細胞的體積增大。

（一）原因和發生機制

引起肥大的根本機制是實質細胞的合成代謝大于分解代謝，生理和病理情況下均可發生。根據其原因可將肥大分為內分泌性肥大與代償性肥大兩種類型。

1.內分泌性肥大　因內分泌激素作用于效應器所致，也稱為激素性肥大。如生理狀態下妊娠期子宮平滑肌肥大、哺乳期乳腺肥大等。病理狀態下，甲狀腺功能亢進時，甲狀腺濾泡上皮肥大（由單層立方狀轉變為高柱狀）。內分泌激素引起的肥大，一般伴有細胞的數目增多。

2.代償性肥大　多因組織、器官功能負荷加重所致，具有功能代償作用，也稱為功能性肥大。如生理狀態下，經長期鍛煉可致骨骼肌肥大。病理狀態下，高血壓病時心臟壓力負荷增加可引起左心室心肌代償性肥大（圖1-1）。部分組織、器官缺如或功能喪失后，殘存的同類組織、器官功能負荷加重，也常發生代償性肥大。

（二）病理變化

肥大的細胞體積增大，細胞核增大深染，細胞質內細胞器數量增多，肥大的組織、器官體積均勻增大。

（三）影響和結局

組織、器官發生肥大時功能往往增強，但其代償作用是有限的，一旦超出代償限度，即可發生失代償，最終出現功能不全甚至衰竭，如高血壓病晚期可導致左心衰竭。

三、增生

由于實質細胞數目增多所造成的組織、器官體積增大，稱為增生（hyperplasia）。

（一）原因和發生機制

增生是實質細胞有絲分裂活躍的結果，也與細胞凋亡受到抑制有關，通常受到增殖基因、凋亡基因、激素和生長因子及其受體等的調控，生理和病理情況下均可發生增生。根據其原因可將增生分為以下常見類型。

1.內分泌性增生　因內分泌激素作用于效應器所致，也稱為激素性增生。如生理狀態下，女性青春期乳腺的發育和月經周期中子宮內膜腺體的增生。病理狀態下，雌激素過多時乳腺和子宮內膜腺體的過度增生等。

2.代償性增生　功能代償可引發增生，也稱為功能性增生。如在高海拔地區，空氣中氧含量較低可導致機體骨髓中紅細胞前體細胞和外周血紅細胞代償增多。機體的部分組織損傷后，其周圍組織也可發生代償性增生。如病毒性肝炎時殘存肝細胞的增生、腸黏膜慢性炎癥損傷時黏膜上皮內腺體等成分的增生（圖1-6）等。實質細胞增生的同時，間質成分也可增生從而達到修復的目的。

引起細胞、組織或器官發生增生與肥大的原因往往十分相似，故二者常相伴出現。

（二）病理變化

增生的組織或器官體積增大，細胞數量增多。細胞增生可分為彌漫性和局限性，彌漫性細胞增生可導致組織、器官的均勻增大，局限性細胞增生可導致組織、器官中形成單發或多發性增生結節。

（三）影響和結局

增生通常具有可復性，當原因消除后可恢復。但是細胞過度增生失去控制，則可能演變為腫瘤性增生。

四、化生

一種分化成熟的組織轉化為另一種分化成熟的同類組織的過程，稱為化生（metaplasia）。

（一）原因和發生機制

化生本質上是環境因素引起細胞某些基因活化或受到抑制而重新編程表達的產物，是細胞和組織在分化成熟過程中調節紊亂的一種形態學表現。化生并非由分化成熟的組織直接轉變為另一種組織，而是該處具有分裂增生和多向分化能力的幼稚未分化細胞、儲備細胞或干細胞轉分化的結果（圖1-7），通常只出現在分裂增殖能力較活躍的組織類型中。

（二）病理變化

化生常發生于同源的、性質相似的組織之間，即發生于上皮組織之間或間葉組織之間。

1.上皮組織的化生　被覆上皮組織的化生以鱗狀上皮化生（簡稱鱗化）最為常見，常由反復炎癥刺激或機械損傷引起。如長期吸煙或慢性支氣管炎時，支氣管假復層纖毛柱狀上皮可轉變為鱗狀上皮（圖1-8）；慢性膽囊炎及膽石癥時膽囊黏膜上皮的鱗化；慢性子宮頸炎時宮頸管柱狀上皮的鱗化等。腺上皮組織的化生也較常見，如慢性萎縮性胃炎時，部分胃黏膜上皮可轉變為含有潘氏細胞或杯狀細胞的腸型黏膜上皮，稱為腸上皮化生（簡稱腸化）。

2.間葉組織的化生　間葉組織細胞具有多向分化功能，可化生為骨、軟骨或脂肪組織等。如骨化性肌炎時，由于外傷可引起肌肉內纖維結締組織增生，新生的成纖維細胞轉化為成骨細胞或成軟骨細胞，導致骨化生或軟骨化生。

（三）影響和結局

上皮組織的化生在原因消除后或可恢復，但間葉組織的化生則大多不可逆。化生對機體利弊兼而有之，一方面適應了內外環境的改變，具有保護作用；另一方面喪失了原有組織的結構和功能，有的甚至可發展為腫瘤。如呼吸道黏膜的柱狀上皮發生鱗狀上皮化生后，在一定程度上增強了局部抵御外界刺激的能力，但減弱了黏膜的自凈能力。若引起化生的因素持續存在，則可能發生惡性變，如支氣管黏膜鱗狀上皮化生和胃黏膜腸上皮化生可分別向肺鱗狀細胞癌和胃腺癌演進。