第一章 绪论
第一节 病理生理学概述
一、病理生理学
病理生理学（pathologic physiology 或pathophysiology）是一门研究疾病发生发展规律和机制的学科，其主要任务是研究疾病发生的原因、条件，研究患病机体的功能、代谢的变化和机制，根据其病因和发病机制进行实验治疗，分析疗效原理，探讨疾病的本质，为疾病的防治提供理论和实验依据。病理生理学是基础医学理论学科之一，肩负着基础医学课程到临床课程之间的桥梁作用。为了探讨患病机体复杂的功能、代谢变化及其发生发展的机制，必须运用有关基础学科的理论和方法，包括与生物学、遗传学、免疫学、生理学、生理物理学和生物化学等有密切关系的病理生理学研究成果，使人们对疾病有更正确和更全面的认识，从而对疾病的防治不断改进和完善。
在整个医学的漫长发展史中，病理生理学是一门比较年轻的学科，它是随着整个医学实践的需要逐步发展起来的，同人类对疾病本质的认识过程密切联系，是科学发展和实践需要的必然产物。病理生理学自诞生之时就显示了其旺盛的生命力，20 世纪以来，特别是近20 年以来，随着一般自然科学和医学基础科学的飞速发展以及各种先进技术的广泛采用，病理生理学也在自己的领域中取得了重大的进展。使人们对许多医学基础理论问题和诸多疾病机制的认识提高到一个新的水平，即亚细胞水平和分子水平，而病理生理学研究的这些新成就又迅速应用于临床实践，使临床医学也不断得到发展。在临床实践中，会不断出现迫切需要解决的病理生理学问题，诸如疾病原因和条件的探索、发病机制的阐明、诊疗和预防措施的改进等。病理生理学是从功能角度提示疾病本质的学科，与临床各科密切相关。在临床各学科的医疗实践中，都需要用病理生理学的理论诠释疾病的发生发展规律，从而做出正确的诊断和改进防治措施。
病理生理学是基础医学中的一门理论性学科，但它又是一门实验性学科，通过动物实验、临床观察、流行病学调查、循证医学方法来探讨疾病发生发展的一般规律以及疾病状态下体内功能代谢的变化。随着人类对疾病认识水平的不断提高以及疾病本身的发展，疾病的概念也不断发生着变化，学习和探讨疾病概念有利于正确、深刻认识疾病本质，从而决定疾病的诊治原则和措施。
二、疾病及其相关概念
疾病（disease）是机体在一定条件下受致病因素损害作用后，因机体自稳调节紊乱而发生的异常生命活动过程，由病因与机体相互作用而产生的一个损伤与抗损伤“斗争”的有规律过程。体内呈现一系列功能、代谢和形态的改变，临床出现多种症状和体征，机体与外环境间的协调发生障碍。
病因学（etiology）主要研究疾病发生的原因与条件。疾病发生的原因简称病因，又称致病因素，是指作用于机体的众多因素中，能引起疾病并赋予该病特征的因素，它决定了疾病的特异性。病因种类很多，包括外部因素如病毒、细菌等生物性因素；机械力、温度、化学物质等理化因素；以及内部因素如体内必需物质的缺乏或过多、遗传、免疫、精神状态等因素。疾病发生的条件主要指那些能够影响疾病发生的各种机体内外因素。它们本身虽然不能引起疾病，但是可以左右病因对机体的影响，直接作用于机体，可促进或阻碍疾病的发生。疾病发生发展的原因和条件是相对的，某一因素针对一种具体的疾病来说是病因，对别的疾病可能是条件，要阐明某一疾病的原因和条件以及认识它们在疾病发生中的作用，必须进行具体的分析和研究。
发病学（pathogenesis）主要研究疾病发生发展过程中的一般规律和共同机制，即各种疾病过程中一些普遍存在的、共同的基本规律和参与很多疾病发生的共同机制。疾病的发生发展也就是致病因素与机体的损伤/ 抗损伤的相互作用过程，原因和结果可以相互转化和交替，即便原始病因已不存在，这种因果交替可推动疾病过程不断发展，是疾病发展的常见重要形式。任何疾病都属于整体疾病，各组织器官和病因作用部位的病理变化均是全身性疾病的局部表现。局部的病变可以通过神经、体液等途径影响整体，而机体的全身功能状态也通过这些机制影响局部病变的发展和经过。在每一个疾病过程中，都要具体分析局部和整体之间的关系以及病程中二者间的因果相互转化，尽早采取措施以在疾病发展的某一环节打断因果转化和恶性循环，影响疾病的转归，使疾病向有利于康复的方向发展。
三、急危重症学科发展与内涵
重症医学（critical care medicine，CCM）是现代医学的重要组成部分，是一门研究任何损伤或疾病导致机体向死亡发展过程的特点和规律性，并根据这些特点和规律性对危重患者进行诊断治疗的临床综合学科。多年来，重症患者随着其基本病因的不同而被分散到不同医学专业，使得对危重症缺乏统一的认识和理解，也极大地影响到重症患者的治疗。自20世纪70 年代初美国创立危重症医学学会以来，随着医学理论的发展、科技水平的进步和临床医疗的迫切需要，重症医学在世界范围内经过了从无到有的历程，并且显示出越来越活跃的生命力。
重症医学是现代医学发展的结果，随着医学的发展和人类寿命的延长，尤其是住院患者的生存期延长，重症患者已逐渐成为住院患者的重要组成部分，这些患者生命体征通常已出现不稳定或存在潜在不稳定，一个或多个器官功能受累，已经或潜在危及生命。重症监护病房（intensive care unit，ICU）是重症医学在医疗机构中的表现形式，重症医学是ICU 工作的理论基础。重症医学科在医院中所起到的*基本的作用是对重症进行研究以及治疗重症患者。ICU 主要收治以下三大类的重症患者：①急性可逆性疾病，对于这类患者，ICU 可以明确有效地降低病死率，效益肯定。②高危患者，这类患者以患有潜在危险的基础疾病且又因其他原因需要进行创伤性治疗的患者为代表。ICU 可以有效地预防和治疗并发症，减少医疗费用，有一定的效益。③慢性疾病的急性加重期，ICU 可以帮助这类患者度过急性期，以期帮助患者度过急性期回到原来慢性疾病状态，ICU 对于这类患者可能有一定的效益。对于急慢性疾病的不可逆性恶化，如大出血无法有效止血、恶性肿瘤患者的临终状态等，ICU无法给予这类患者有效的帮助，此类患者也不是ICU 的收治对象。
患者之所以被收入ICU 是因为器官功能的稳定和生命支持已成为疾病的主要矛盾，原发疾病或原来在专科所治疗的疾病已转变为导致危重症的原因，这时在治疗上应该强调器官与器官之间的关系，应用先进的诊断和检测技术，对病情进行连续、动态的观察，通过有效的干预措施对重症患者进行积极治疗。ICU 对以下病种有明显的治疗优势：心跳呼吸骤停，各种类型休克，急慢性呼吸衰竭，急性肺水肿，急性肺损伤，急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS），哮喘持续状态，不稳定型心绞痛和急性心肌梗死，急性心力衰竭，致命性心律失常，高血压危象，急性肾功能不全或肾衰，重症胰腺炎，大咯血，消化道大出血，严重创伤，多发伤，各种术前术后高危患者，急性重症肌无力，重症感染，全身炎症反应综合征和脓毒症，弥散性血管内凝血，严重水、电解质、酸碱平衡失调，糖尿病酮症酸中毒，甲状腺危象，肾上腺危象，垂体危象高渗性昏迷，多脏器功能不全或衰竭，各种类型的中毒，中暑、溺水、电击等。
第二节 急危重症主要病理生理改变
ICU是重症医学的临床基地，注重疾病的病理生理演变过程和治疗的整体性，这些危及生命的重症是影响疾病治愈率提高的主要困难所在，也一直是医学研究和临床治疗的重大课题。病理生理学主要是研究疾病发生发展规律及其机制的科学，着重从功能与代谢的角度探讨患病机体的生命活动规律，其任务是揭示疾病的本质，为疾病的防治提供理论依据。王振义院士曾说：“要成为一个良好的临床医生，必须要有扎实的病理生理基础，而且要在原有基础上，不断地钻研，充实更新病理生理知识和理论，指导临床实践。因为只有在扎实的病理生理知识基础上，临床医生才能灵活运用所学到的知识，分析原因和机制，指导治疗，达到治病的目的。”早期识别和正确判断危重症的关键是对病理生理学的理解，下面简要介绍与重症医学密切相关的病理生理基本概念。
1．应激 应激（stress）是指机体在受到内外环境因素及心理、社会因素刺激时所出现的全身性非特异性适应反应，这些刺激因素称为应激原（stressor）。传统的应激概念不包括应激原所引起的与应激原直接相关的特异性反应，这些特异性反应被纳入具体疾病中去讨论。
根据对机体的影响程度，应激可分为生理性应激和病理性应激。生理性应激又称良性应激（eustress），是机体对轻度的内外环境变化和心理、社会刺激的一种防御性适应反应，有利于调动机体潜能，不至于对机体产生严重影响。病理性应激又称劣性应激（disstress），是机体对作用强烈且时间持久的应激原所产生的应激反应，除仍具有某些防御代偿意义外，还可引起机体自稳态的严重失调，甚至导致应激性疾病。根据应激原的性质不同，应激还可分为理化、生物因素所致的躯体应激和心理、社会因素所致的心理应激。
2．神经-内分泌-免疫网络 多细胞生物以至哺乳动物各器官系统展示出精细的功能分化，通过神经-内分泌系统的协调作用对刺激做出整体反应。当机体受到强烈刺激时，神经-内分泌系统的主要变化为蓝斑-交感-肾上腺髓质系统及下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的强烈兴奋，并伴有其他多种内分泌激素的改变，动员全身的免疫系统参与应激。神经-内分泌-免疫是一个错综复杂的网络结构，相互影响、相互制约，使机体成为一个精确的整体，促进自身反应机制和联系网络恢复平衡，以确保机体成功承受打击。充分认识机体反应的神经-内分泌-免疫网络机制，对于深入阐明危重症发生发展机制、解释各种临床现象以及采取相应的治疗措施具有重要意义。忽略神经内分泌及免疫之间的整体特性，不分时机地单一针对机体某一方面进行调控，有可能导致新的人为紊乱，结果往往适得其反。
3．受体与细胞信号转导通路 细胞信号转导系统由能接收信号的特定受体（receptor）、受体后的信号转导通路及其作用的靶蛋白所组成。通过受体，细胞受外界信号刺激而启动细胞内信号转导，导致一系列生物效应，具有调节细胞增殖、分化、代谢、适应、防御和凋亡等作用。细胞信号转导系统的异常与疾病如肿瘤、心血管病、糖尿病、某些神经精神性疾病及多种遗传病的发生密切相关。受体即细胞膜或细胞内的蛋白分子（分别被称为膜受体和细胞内受体），能够接受细胞外化学信号分子的刺激，这些化学信号分子又称为配体（ligand），包括激素、神经递质、细胞因子、代谢产物、细胞外基质等分子。细胞能接收的信号还包括射线、紫外线、光电信号、机械信号及冷热刺激等物理信号，这些物理信号能激活细胞内信号转导通路，但与化学信号不同，目前尚不清楚它们是如何被细胞接受和启动胞内信号转导的。
4．细胞凋亡 细胞凋亡（apoptosis）是指由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程，是程序性细胞死亡（programmed cell death，PCD）的形式之一。凋亡一词源于希腊文，原意是“花瓣或树叶的枯落”，细胞凋亡是1972 年由病理学家Kerr 等提出的一个不同于坏死的细胞死亡新概念。DNA 片段化和凋亡小体的形成是细胞凋亡的特征性改变。
细胞凋亡具有重要的生理和病理意义，适度、适时的凋亡是维持细胞群体数量稳态的重要手段，凋亡失调[包括凋亡不足和（或）凋亡过度]将影响机体正常的生长、发育，促进衰老，导致各种疾病的发生，与危重症病理生理过程中免疫紊乱、消化和呼吸等系统功能障碍的发生密切相关。
5．休克 休克（shock）是体循环障碍造成组织灌注减少，从而引发器官功能衰竭甚至死亡的病理过程。就本质而言，休克就是由循环衰竭造成的细胞缺氧。一般分为低血容量性、感染性、心源性、神经性和过敏性休克五类。导致休克的病因很多，且许多休克的病因不止一种。临床上遇到休克时，必须对其病因做出明确诊断，以便有针对性地进行治疗
展开
