細胞和組織的損傷
細胞和組織損傷的表現形式和輕重程度不一，輕者當招致損傷的原因消除後仍可恢復，重者則可引起細胞和組織的死亡，茲分述如下：
一、變性和物質沉積
所謂變性（degeneration）乃指細胞或細胞間質的一系列形態改變並伴有結構和功能的變化（功能下降），表現為細胞間質內出現異常物質或正常物質而數量顯著增多。但使用這一定義時必須慎重，因為有時細胞內某種物質的增多恰屬生理現象而並非病理性改變。
一般而言，變性是可複性改變，當原因消除後，變性細胞的結構和功能仍可恢復。但嚴重的變性則往往不能恢復而發展為壞死。
變性可概括分為二大類：細胞含水量異常；細胞內物質的異常沉積。
（一）細胞水腫
人體約一半由水構成，其中約2/3存在於細胞內，約1/3存在於細胞外。在正常情況下細胞內外的水分互相交流，協調一致，保持著機體內環境的穩定。但當因缺氧、缺血、電離輻射以及冷、熱、微生物毒素等的影響，而致細胞的能量供應不足、細胞膜上的鈉泵受損，使細胞膜對電解質的主動運輸功能發生障礙，或細胞膜直接受損時，則導致細胞內水分增多，形成細胞水腫，嚴重時稱為細胞的水變性（hydropic degeneration）。
形態學：
水腫的細胞體積增大，胞漿基質內水分含量增多，變得較為透明、淡染，胞核也常常被波及而增大、染色變淡、從而使整個細胞膨大如氣球，故有氣球變之稱（圖1－17）。
電鏡下，除可見胞漿基質疏鬆變淡外，尚可見線粒體腫脹及脊變短、變少甚至消失；內質網則廣泛解體、離斷和發生空泡變。嚴重的水變性有時與漸進性壞死和壞死難以區分。
在電鏡技術問世之前，有混濁腫脹之稱，用以形容細胞腫脹和胞漿出現顆粒而變混濁，相應的器官（如心、肝、腎等實質性器官）在肉眼觀上腫脹、邊緣變鈍、透明度降低（混濁）。
電鏡檢查表明，胞漿內的顆粒實乃水腫時腫大的線粒體和擴張斷裂的內質網，但有時也可為小泡狀的蛋白質或其他物質的沉積。故為避免誤解，現已放棄混濁腫脹這一名稱。
結果：
細胞水腫通常為細胞的輕度或中等度損傷的表現，當原因消除後仍可恢復正常。但如進一步繼續發展，則可能形成脂肪變性甚或壞死。
（二）細胞內物質沉積
在病理狀態下，不同的原因可以導致多種不同的物質在細胞和間質內異常沉積，為變性的主要表現。
1.脂肪沉積：
正常情況下，除脂肪細胞外，其他細胞內一般不見或僅見少量脂滴。如這些細胞中出現脂滴或脂滴明顯增多，則稱為脂肪變性（fatty degeneration）。電鏡下可見脂滴形成於內質?
碳水化合物等結合，形成細胞的結構成分，即成為結構脂肪。因此，上述過程中的任何一個環節發生障礙便能導致肝細胞的脂肪變性：
①脂蛋白合成障礙：
以致不能將脂肪運輸出去，造成脂肪在肝細胞內堆積。這常系由於合成脂蛋白的原料如磷脂或組成磷脂的膽鹼等物質缺乏，或由於化學毒物（如酒精、四氯化碳）或其他毒素（如黴菌毒素）破壞內質網結構或抑制某些酶的活性，使脂蛋白及組成脂蛋白的磷脂、蛋白質等的合成發生障礙所致。
②中性脂肪合成過多：
這往往是由於饑餓或某些疾病（如消化道疾病）造成饑餓狀態，或糖尿病患者對糖的利用障礙時，從脂庫動員出大量脂肪，其中大部分以脂肪酸的形式進入肝，致肝合成脂肪增多，超過了肝將其氧化利用和合成脂蛋白輸送出去的能力，於是導致脂肪在肝內的蓄積。
③脂肪酸的氧化障礙：
使細胞對脂肪的利用下降。例如白喉外毒素等能干擾脂肪酸的氧化過程，而缺氧即影響脂蛋白的合成，又影響脂肪酸的氧化。總之，肝細胞的脂肪變性乃上述某一因素或幾種因素綜合利用的結果。
圖1－17 肝細胞氣球樣變
病毒性肝炎時，肝細胞明顯腫脹，胞漿疏鬆呈氣球樣
形態學：
輕度肝脂肪變性時，肝肉眼觀可無明顯改變，或僅輕微黃染。如脂仿變性比較顯著和廣泛，則肝增大，色變黃，觸之質如泥塊並有油膩感。鏡下，肝細胞內的脂肪空泡較小，起初多見於核的周圍，以後變大，較密集散佈於整個胞漿中，嚴重時可融合為一個大空泡，將細胞核擠向胞膜下，狀似脂肪細胞（圖1－18）。
圖1－18 肝細胞脂肪變性
肝細胞胞漿內出現大小不等的脂肪空泡；右上角為餓酸染色的脂肪細胞, 脂滴染成黑色
脂肪變性在肝小葉中的分佈與其病因有一定的關係，例如肝淤血時，小葉中央區缺氧較重，故脂肪變性首先在此處發生。但長期淤血後，小葉中央區的肝細胞大多萎縮、變性或消失，於是小葉周邊區肝細胞也因缺氧而發生脂肪變性。磷中毒時，肝細胞脂肪變性則主要發生于小葉周邊區，這可能是由於此區肝細胞對磷中毒更為敏感的緣故。
（2）心肌脂肪變性：
心肌在正常情況下可含有少數脂滴，脂肪變性時脂滴明顯增多。鏡下，脂肪空泡較細小，呈串珠狀成排排列，主要位於肌纖維Z帶附近和線粒體分佈區。常為貧血和中毒的結果。在嚴重貧血時，可見心膜下尤其是乳頭肌處出現成排的黃色條紋，與正常心肌的暗紅色相間排列，狀若虎皮斑紋，故有「虎斑心」之稱。嚴重感染、白喉外毒素以及其他毒物（如磷、砷、氯仿等）也能引起心肌的彌漫性脂肪變。肉眼觀，心肌均勻變濁，略呈黃白色。但通常心功能並不受明顯影響。顯著的心肌脂肪變性如今並不常見。
（3）腎脂肪變性：
在嚴重貧血、缺氧和中毒過程中，或腎小球毛細血管通透性升高時，腎小管特別是近曲小管的上皮細胞可吸收漏出的脂蛋白而導致脂肪變性。脂滴起初多位於細胞基底部。肉眼觀，腎稍腫大，切面上可見皮質增厚，略呈淺黃色。
2.玻璃樣變性：
又稱透明變性(hyaline degeneration),為十分常見的變性，主要見於結締組織、血管壁，有時也可見於細胞內。
1.結締組織玻璃樣變：
常見於纖維瘢痕組織、纖維化的腎小球，以及動脈粥樣硬化的纖維性瘢塊等。
此時纖維細胞明顯變少，膠原纖維增粗並互相融合成為梁狀、帶狀或片狀的半透明均質，失去纖維性結構（圖1－19）。質地堅韌，缺乏彈性。玻璃樣變的發生機制尚不甚清楚，有人認為在纖維瘢痕老化過程中，原膠原蛋白分子的交聯增多，膠原原纖維也互相融合，其間並有較多的糖蛋白積聚，形成所謂玻璃樣物質；也有人認為可能由於缺氧、炎症等原因，造成局部pH升高或溫度升高，致使原膠原蛋白分子變性成明膠並互相融合所致。
圖1－19 纖維瘢痕組織的玻璃樣變
膠原纖維變粗，互相融合呈均質梁狀
2.血管壁玻璃樣變：
這種改變常見於高血壓病時的腎、腦、脾及視網膜的細動脈。此時，可能是由於細動脈的持續性痙攣，使內膜通透性增高，血漿蛋白得以滲入內膜，在內皮細胞下凝固成無結構的均勻紅染物質。此外，內膜下的基底膜樣物質增多。這些改變使細動脈的管壁增厚、變硬，管腔變狹，甚至閉塞（圖1－20），此即細動脈硬化症（arteri-olosclerosis），可引起腎及腦的缺血。
圖1-20 脾中央動脈玻璃樣變
中央動脈管壁明顯增厚,呈玻璃樣均質狀,管腔變窄
3.細胞內玻璃樣變：
亦稱為細胞內玻璃樣小滴變性。這種情況常見於腎小球腎炎或其他疾病而伴有明顯蛋白尿時。此時腎近曲小管上皮細胞胞漿內可出現許多大小不等的圓形紅染小滴（圖1－21），這是血漿蛋白經腎小球濾出而又被腎小管上皮細胞吞飲的結果，並在胞漿內融合成玻璃樣小滴，以後可被溶酶體所消化。此外，在酒精中毒時，肝細胞核周胞漿內亦可出現不甚規則的紅染玻璃樣物質。電鏡下，這種物質由密集的細絲構成，據認為可能是細胞骨架中含角蛋白成分改變的結果，並被稱為Mallory小體。
圖1－21 腎近曲小管上皮細胞玻璃樣小滴變
上皮細胞胞漿內出現大小不等的均質圓形小滴
3.纖維素樣變性（纖維蛋白樣變性）：
為間質膠原纖維及小血管壁的一種變性。病變部位的組織結構逐漸消失，變為一堆境界不甚清晰的顆粒狀、小條或小塊狀無結構物質，呈強嗜酸性紅染，狀似纖維素，並且有時呈纖維素染色，故稱此改變為纖維素樣變性（fibrinoid degeneration），其實為組織壞死的一種表現，因而也稱為纖維素樣壞死（fibrinoid necrosis）。
纖維素樣變性主要見於急性風濕病及結節性動脈周圍炎等變態反應性疾病。至於所謂纖維素樣物質的性質和形成機制，至今尚無統一意見。一般認為，在早期，結締組織基質中有PAS陽性的粘多糖增多，以後纖維崩解為碎片，從而失去原來的組織結構而變為纖維素樣物質。此外，還有免疫球蛋白增多，有時還有纖維蛋白增多。這種改變可能是抗原抗體反應時形成的生物活性物質使間質受損、膠原纖維崩解所致。同時，附近小血管也可受損，引起通透性升高、血漿滲出，並在組織凝血系統的酶的催化作用下，使血漿纖維蛋白原轉化為纖維蛋白。
4.粘液性變性：
組織間質內出現類粘液的積聚稱為粘液樣變性（mucoid degeneration）。鏡下可見病變處的間質變疏鬆，充以染成淡藍色的膠狀液體，其中有一些多角形、星芒狀細胞散在，並以突起互相聯綴。
結締組織粘液樣變性常見於間葉性腫瘤、急性風濕病時的心血管壁、動脈粥樣硬化的血管壁。甲狀腺功能低下時，全身皮膚的真皮及皮下組織的基質中有較多類粘液（mucoid）及水分瀦留，形成粘液水腫（myxedema），其機制可能是甲狀腺功能低下時，能促進透明質酸酶活性的甲狀腺素分泌減少，致透明質酸（類粘液的主要成分之一）降解減弱而大量瀦積於組織內。
粘液樣變性當病因消除後可以逐漸消退，但如長期存在，則可引起纖維組織增生，從而導致組織硬化。
5.澱粉樣變性：
組織內有澱粉樣物質沉積稱為澱粉樣變性（amyloid degeneration，amyloidosis）。澱粉樣物質為一種結合粘多糖的蛋白質，遇碘時被染成赤褐色，再加以硫酸則呈藍色，與澱粉遇碘時的反應相似，故稱之為澱粉樣物質。此物質常浸潤於細胞間或沉積於小血管的基底膜下，或沿網狀纖維支架分佈（圖1－22）。澱粉樣物質在HE染色切片中為淡紅色均質狀，電鏡下則為纖細的絲狀。
圖1－22 肝澱粉樣變
澱粉樣物質呈均質狀，沉著于竇內皮下，肝細胞索受壓萎縮
澱粉樣變可為全身性和局部性二種。前者在我國極為罕見，多發生在長期慢性化膿、骨髓瘤及結核病等情況下。局部性澱粉樣變則較常見，並好發於瞼結膜及上呼吸道等處的慢性炎症而伴有大量漿細胞浸潤時，發生機制不清。根據澱粉樣物質中常有丙種球蛋白和血清中球蛋白增多的現象，有人認為這是由於抗原抗體反應在血中形成的蛋白複合物，也有人認為是漿細胞產生的免疫球蛋白與纖維母細胞、內皮細胞所產生的含硫粘多糖相結合而形成的複合物。
6.病理性色素沉積：
組織中可有各種色素沉積，其中有的來源於機體自身，稱為內源性色素，如含鐵血黃素、膽色素、脂褐素、黑色素等；有的則來自體外，為外源性色素，如炭末及紋身所用的色素。
常見的病理性色素沉積有以下幾種：
（1）含鐵血黃素：
含鐵血黃素（hemosiderin）是由鐵蛋白（ferritin）微粒集結而成的色素顆粒，呈金黃色或棕黃色而具有折光性。顆粒大小不一，是巨噬細胞吞食紅細胞後在胞漿內形成的一種色素，為血紅蛋白被巨噬細胞溶酶體分解而轉化所成。由於鐵蛋白分子中含有高鐵(Fe3+)，故遇鐵氰化鉀及鹽酸後出現藍色反應，稱為普魯士藍或柏林藍色反應。細胞破裂後，此色素亦可散佈於組織間質中。左心衰竭時，在發生淤血的肺內可有紅細胞漏出肺泡中，被巨噬細胞吞噬後形成含鐵血黃素。這種細胞可出現于患者痰內，即所謂心衰細胞。當溶血性貧血時有大量紅細胞被破壞，可出現全身性含鐵血黃素沉積，主要見於肝、脾、淋巴結、骨髓等器官。
（2）膽紅素（bilirubin）：
也是在吞噬細胞內形成的一種血紅蛋白衍生物。在生理情況下，衰老的紅細胞在單核吞噬細胞中被破壞，其血紅蛋白被分解為珠蛋白、鐵及膽綠素，後者還原後即成為膽紅素，進入血液。血中膽紅素過多時則將組織染成黃色，稱為黃疸。膽紅素一般呈溶解狀態，但也可為黃褐色折光性小顆粒或團塊。在膽道阻塞及某些肝疾患時，肝細胞、毛細膽管及小膽管內可見許多膽紅素。黃疸明顯時，膽紅素顆粒亦可見於Kupffer細胞、腎小管上皮細胞內，並可在腎小管腔內形成膽汁管型。但人體因有血腦屏障的保護，膽紅素通常不能進入腦和脊髓，而在新生兒則由於血腦屏障尚不完善，故在高膽紅素血症（hyperbilirubinemia）時，大量膽紅素可進入腦細胞內，使其氧化磷酸化過程受障，能量產生受抑，細胞乃發生變性，引起神經症狀。肉眼觀可見多處神經核（豆狀核、下丘腦、海馬回等）明顯黃染，故稱之為核黃疸。
（3）脂褐素（lipofuscin）：
為一種黃褐色細顆粒狀色素，其成分約50％為脂質，其餘為蛋白質及其他物質。脂褐素顆粒為細胞內自噬溶酶體（autophagolysosome）中的細胞器碎片發生某種理化改變後，不能被溶酶體酶所消化而形成的一種不溶性殘存小體。正常人的附睾上皮細胞、睾丸間質細胞以及某些神經細胞的胞漿中可含有少量脂褐素。老年人及一些慢性消耗性疾病患者的肝細胞、腎上腺皮質網狀帶細胞的胞漿以及心肌細胞核兩側的胞漿中，均可出現脂褐素，故此色素又有消耗性色素之稱。脂褐素顆粒在電鏡下呈典型的殘存小體（residual bodies）結構。
（4）黑色素（melanin）：
為大不、形狀不一的棕褐色或深褐色顆粒色素。正常人皮膚、毛髮、虹膜及脈胳膜等處均有黑色素存在。皮膚黑色素由黑色素細胞（melanocyte）產生黑色素細胞中的酪氨酸在酪氨酶的作用下，氧化為二羥苯丙氨酸（dihydroxyphenylalanine,DOPA,多巴）。多巴被進一步氧化為吲哚醌，失去CO2後轉變為二羥吲哚，後者聚後成一種不溶性的聚合物，即黑色素，再與蛋白質結合為黑色素蛋白。黑色素細胞內因含有酪氨酸酶，故當加上多巴時，則出現與黑色素相似的物質，謂之多巴反應陽性；相反，表皮下的噬黑色素細胞(melanophore)，即吞噬了黑色素的組織細胞，因不含酪氨酸酶，故多巴反應陰性。用此方法可以鑒別黑色素細胞和噬黑色素細胞。人的垂體所分泌的ACTH能刺激黑色素細胞,促進其黑色素形成。當腎上腺功能低下時（例如Addison病時），全身皮膚黑色素增多，這是由於腎上腺皮質激素分泌減少，對垂體的回饋抑制作用減弱，致ACTH分泌增多，促進黑色素細胞產生過多的黑色素所致。局限性黑色素增多則見於黑色素痣及黑色素瘤等。
7.病理性鈣化：
正常機體內只有骨和牙含有固態的鈣鹽，如在骨和牙之外的其他部位組織內有固態的鈣鹽沉積，則稱為病理性鈣化。沉積的鈣鹽主要是磷酸鈣，其次為碳酸鈣。
在HE染色時，鈣鹽呈藍色顆粒狀，開始時顆粒微細，以後聚集成較大顆粒或片塊，量多時肉眼可見為白色石灰樣質塊，難以完全吸收而成為機體內長期存在的異物，並刺激周圍結締組織增生而將其包裹。
病理性鈣化主要有營養不良性鈣化和轉移性鈣化兩種。前者頗常見，乃變性壞死組織或異物的鈣鹽沉積，如結核壞死灶、脂肪壞死灶、動脈粥樣硬化斑塊內的變性壞死區，壞死的寄生蟲蟲體、蟲卵以及其他異物等。此時，因無全身性鈣磷代謝障礙，故血鈣不升高。
營養不良性鈣化的機制尚未闡明，可能與局部鹼性磷酸酶升高有關：鹼性磷酸酶能水解有機磷酸酶，使局部磷酸增多，超過3Ca2+×2PO43－的常值，於是形成磷酸鈣沉澱。至於磷酸酶的來源，一部分顯然是來自壞死細胞中的溶酶體，另一部分則可能系吸收自周圍組織液中的磷酸酶。此外，鈣化與局部組織的pH變動有關。變性壞死組織的酸性環境可使局部鈣鹽溶解，鈣離子濃度升高，爾後由於組織液的緩衝作用，局部組織鹼性化，故鈣鹽乃析出沉積。
轉移性鈣化較少見，是全身性鈣、磷代謝障礙致血鈣和（或）血磷升高，使鈣鹽在未受損的組織上沉積所致。如甲狀旁腺功能亢進及骨腫瘤造成骨質嚴重破壞時，大量骨鈣進入血液，使血鈣升高，以致鈣在腎小管、肺泡和胃粘膜等處沉積，形成轉移性鈣化。此外，接受超劑量的維生素D時，因促進鈣從腸吸收，也可引起轉移性鈣化。
鈣化對機體的影響視具體情況而異。轉移性鈣化可使鈣化的組織、細胞喪失；血管壁鈣化使血管失去彈性變脆，容易破裂出血。但結核病灶的鈣化則有可能使其中的結核菌逐漸失去活力，減少復發的危險。然而結核菌在鈣化灶中往往可以繼續存活很長時間，一旦機體抵抗力下降，則仍有可能引起復發。
二、壞死
生活機體的局部組織、細胞死亡後出現的形態學改變稱為壞死（necrosis）。壞死組織、細胞的代謝停止，功能喪失，出現一系列特徵性的形態學改變。壞死的原因多種多樣，舉凡一切損傷因數，只要其作用達到一定的強度或持續一定的時間，從而使受損組織、細胞的代謝完全停止時，即引起組織、細胞的死亡（壞死）。在多數情況下，壞死是由組織、細胞的變性逐漸發展而來的，即漸進性壞死（necrobiosis）。在此期間，只要壞死尚未發生而病因被消除，則組織、細胞的損傷仍可能恢復（可複期）。但一旦組織、細胞的損傷嚴重，代謝紊亂，出現一系列壞死的形態學改變時，則損傷不再能恢復（不可複期）。
在個別情況下，由於致病因數極為強烈，壞死可迅速發生，有時甚至無明顯的形態學改變。例如將生活中的組織、細胞立即投入甲醛溶液中固定時，細胞迅即死亡，但形態上則保持完好。故單純從形態上有時難以判斷細胞是否死亡。
由於損傷因數的性質不同，引起細胞死亡的途徑也各異：X線引起DNA螺旋的斷裂，導致細胞核資訊中心的損害；CCl4通過過氧化物阻斷核蛋白合成的翻譯過程；缺血阻斷線粒體的呼吸鏈；維生素A中毒使溶酶體酶外逸。因而，根據不同的損傷類型，某種細胞器的病變乃居於主要地位。
（一）壞死的病變
細胞壞死過程中的可複性改變與不可複性改變之間並無截然的界限，只有在損傷的後期，當出現明顯的形態學改變時，才能在電子顯微鏡下判斷細胞業已死亡。而在光學顯微鏡下，通常要在細胞死亡後若干小時之後，當自溶性改變相當明顯時才能加以辨別。
1.細胞核的改變：
細胞核的改變是細胞壞死的主要形態學標誌，表現為：
①核濃縮(pyknosis)，即由於核脫水使染色質濃縮，染色變深，核的體積縮小；
②核碎裂（karyorrhexis），核染色質崩解為小碎片，核膜破裂，染色質碎片分散在胞漿中；
③核溶解（karyolysis），在去氧核糖核酸酶的作用下，染色質的DNA分解，核乃失去對鹼性染料的親和力，因而染色質變淡，甚至只能見到核的輪廓。往後染色質中殘餘的蛋白質被溶蛋白酶所溶解，核便完全消失（圖1－23）。
圖1－23 細胞壞死時核的變化模式圖
這一狀態約經10小時才能達到正常細胞核濃縮核碎裂核溶解消失
壞死細胞核的上述變化過程可因損傷因數作用的強弱和發展過程的快慢而有所不同。損傷因數的作用較弱、病變經過緩慢時（如缺血栓梗死），上述核的改變可順序發生，即先出現核濃縮，然後碎裂，最後核溶解；但如損傷因數作用強烈，經過急劇（如中毒），則往往先發生染色質邊集，繼即進入核碎裂，甚或可從正常核迅即發生核溶解。
2.細胞漿的改變：
壞死細胞的胞漿紅染（即嗜酸性），這是由於胞漿嗜鹼性物質核蛋白體減少或喪失，使胞漿與鹼性染料蘇木素的結合減少而與酸性染料伊紅的結合力增高的緣故。同時由於胞漿結構崩解，致胞漿呈顆粒狀。有時由於實質細胞壞死後，整個細胞迅速溶解、吸收而消失（溶解性壞死）。有時單個實質細胞(如肝細胞)壞死後，胞漿內水分逐漸喪失，核濃縮而後消失,胞體固縮，胞漿呈強酸性染色（紅染），形成所謂嗜酸性小體，稱為嗜酸性壞死或固縮壞死。
3.間質的改變：
實質細胞壞死後一段時間內，間質常無改變。以後在各種溶解酶的作用下，基質崩解，膠原纖維腫脹並崩解斷裂或液化。於是壞死的細胞和崩解的間質融合成一片模糊的顆粒狀、無結構的紅染物質。
上述壞死的形態學改變通常要在組織、細胞死亡後相當時間（數小時至10小時以上）才出現。在壞死的早期階段，不僅肉眼觀難以鑒別,甚至在電子顯微鏡下也不能確定該組織、細胞是否死亡。臨床上將這種已失去生活能力的組織稱為失活組織。這種組織已不能復活，但卻是細菌生長繁殖的良好基地。為防止感染，促進癒合，在治療中常需將其清除。
（二）壞死的類型
形態學上可將壞死分為以下類型：
1.局灶性胞漿壞死：
並非任何致死性的細胞損傷均必然導致整個細胞的壞死。有時壞死僅局限於細胞的某一部位，稱為局灶性胞漿壞死。這種壞死區由界膜加以包裹，從而與周圍健康胞漿相隔離。這樣，各種水解酶就可經內質網系統進入其中，將壞死結構加以溶解消化，而不致損傷細胞的其餘部分。
2.凝固性壞死：
壞死組織由於失水變乾、蛋白質凝固而變成灰白或黃白色比較堅實的凝固體，故稱凝固性壞死（coagulation necrosis）。特點是壞死組織的水分減少，而結構輪廓則依然較長時間地保存。
凝固性壞死的發生機制仍不甚清楚。Weigert認為是胞漿凝固的結果，因為溶酶體酶在此不起重要作用，這是由於或則組織所含溶酶體較少，或則溶酶體酶在某種程式上也受到了損傷的緣故。但在細胞僵死以前，在生體顯微鏡下可見到胞漿內的運動過程加強，表現為線粒體的一陣陣移位、細胞膜的波浪狀活動和內質網的偽足樣突起形成，以及細胞核的旋轉運動。細胞的這種臨終期運動與細胞有絲分裂開始時的運動相同。因此可以說細胞的死亡與新生的過程是相似的。
凝固性壞死的形態學：
凝固性壞死灶在開始階段，由於周圍組織液的進入而明顯腫脹，透明度降低，組織紋理變模糊。爾後組織的堅度逐漸增加，狀如煮熟，呈土黃色。這些改變最早要在細胞死亡開始後6～8小時以後才能見到。壞死灶的周圍形成一暗紅色緣（出血邊帶）與健康組織分界。鏡下，在較早期可見壞死組織的細胞結構消失，但組織結構的輪廓依然保存。例如腎的貧血性梗死初期，雖然細胞已呈壞死改變，但腎小球、腎小管以及血管等的輪廓仍可辨認。脾的貧血性梗死也是如此。
凝固性壞死的特殊類型：
（1）乾酪樣壞死（caseous necrosis, caseation）：
主要見於結核桿菌引起的壞死，如結核病灶的壞死。這時壞死組織徹底崩解，鏡下不見組織輪廓，只見一些無定形的顆粒狀物質（圖1－24），同時由於壞死組織含有較多脂質（來自崩解的粒細胞和結核桿菌）故略帶黃色，加之脂質又阻抑了溶酶體酶的溶蛋白作用，故結果形成了狀如乾酪的物質，因而得名。
圖1－24 乾酪性壞死（鏡下）
結核病灶中心的乾酪樣壞死，呈一片模糊細顆粒狀無結構物質
（2）壞疽（gangrene）：
壞疽為組織壞死後又發生了繼發性改變的結果。當大塊組織壞死後，由於發生了不同程度的腐敗菌感染和其他因素的影響而呈現黑色、汙綠色等特殊形態改變，即成為壞疽。壞死組織經腐敗菌分散，產生硫化氫，後者與血紅蛋白中分解出來的鐵相結合，乃形成黑色的硫化鐵，使壞死組織呈黑色。壞疽可分為此下3種類型：
1)乾性壞疽：
乾性壞疽是凝固性壞死加上壞死組織的水分蒸發變乾的結果，大多見於四肢末端，例如動脈粥樣硬化、血栓閉塞性脈管炎和凍傷等疾患時。此時動脈受阻而靜脈仍通暢，故壞死組織的水分少，再加上在空氣中蒸發，故病變部位幹固皺縮，呈黑褐色，與周圍健康組織之間有明顯的分界線（圖1－25）。同時，由於壞死組織比較乾燥，故既可防止細菌的入侵，也可阻抑壞死組織的自溶分解。因而乾性壞疽的腐敗菌感染一般較輕。
圖1-25 足乾性壞疽
2)濕性壞疽：
濕性壞疽多發生於內臟（子宮、肺等），也可見於四肢（當其動脈閉塞而靜脈回流又受阻，伴有淤血水腫時）。此時由於壞死組織含水分較多，適合腐敗菌生長繁殖，故腐敗菌感染嚴重，局部明顯腫脹，呈深藍、暗綠或汙黑色。腐敗菌分解蛋白質，產生吲哚（indole）、糞臭素（scatole）等，造成惡臭。由於病變發展較快，炎症比較彌漫，故壞死組織與健康組織的分界線不明顯。同時組織壞死腐敗所產生的毒性產物及細菌毒素被吸收後，可引起嚴重的全身中毒症狀。常見的濕性壞疽有壞疽性闌尾炎、腸壞疽、肺壞疽及產後壞疽性子宮內膜炎等。
3)氣性壞疽：
為濕性壞死的一種特殊類型，主要見於嚴重的深達肌肉的開放性創傷合併產氣莢膜桿菌、惡生水腫桿菌及腐敗弧菌等厭氣菌感染時，細菌分解壞死組織時產生大量氣體，使壞死組織內含氣泡呈蜂窩狀，按之有撚發音。氣性壞疽發展迅速，毒素吸收多，後果嚴重，需緊急處理。
3.液化性壞死：
在液化性壞死（liquefaction necrosis）時，壞死組織起初腫脹，隨即發生酶性溶解，形成軟化灶。此時，壞死組織的水解占主導地位。與凝固性壞死相反，液化性壞死主要發生在含可凝固的蛋白質少和脂質多（如腦）或產生蛋白酶多（如胰腺）的組織。凝固性壞死的組織發生細菌感染時，則白細胞的水解酶也能引起組織溶解液化（如感染的肺梗死）。
液化性壞死時，壞死組織分解液化而呈液化，並可形成壞死腔。
脂肪壞死：
脂肪壞死為液化性壞死的一種特殊類型，主要有酶解性脂肪壞死和外傷性脂肪壞死兩種。前者常見於急性胰腺炎時，此時胰腺組織受損，胰酶外逸並被啟動，從而引起胰腺自身消化和胰周圍及腹腔器官的脂肪組織被胰脂酶所分解，其中的脂肪酸與組織中的鈣結合形成鈣皂，表現為不透明的灰白色的斑點或斑塊。鏡下，壞死的脂肪細胞僅留下模糊混濁的輪廓。外傷性脂肪壞死則大多見於乳房，此時由於脂肪組織受傷而致命傷脂肪細胞破裂，脂肪外逸，並常在乳房內形成腫塊，鏡下可見其中含有大量吞噬脂滴的巨噬細胞(泡沫細胞)和多核異物巨細胞。
4.固縮壞死：
固縮壞大多為細胞的生理性死亡，乃細胞衰老過程中各個細胞功能逐漸息滅的結果。這種壞死通常僅表現為單個細胞壞死或小灶狀壞死，而從不見整個實質區細胞同時壞死，故可與樹葉的枯萎凋謝過程（apoptosis,凋落）相比擬。固縮壞死（凋落）的發生機制與上述凝固性或液化性壞死均不同，而是由細胞的遺傳素質而決定的。根據遺傳素質，各種細胞損傷性刺激可改變遺傳信息的轉錄和（或）翻譯，形成死亡蛋白，後者能啟動核酸內切酶，引起核染色質的凝集，標誌著固縮性壞死的開始，不可複性的胞漿損害繼之發生。
固縮壞死即凋落見於許多生理和病理過程中，為各種更替性組織中細胞衰亡更新的表現，也可見于照射及應用細胞抑制劑之後和數目性萎縮時。腫瘤細胞也能自發地發生固縮壞死。
固縮壞死的最初形態表現為染色質沿皺縮的核膜下凝聚，細胞連接鬆解，微絨毛及細胞突起消失；細胞表面有一些泡狀胞漿膨隆，可脫落形成凋落小體（圖1－26），後者可見於腺腔內或被周圍健康細胞所吞噬（例如肝細胞內的Councilman小體）；繼而內質網池擴大、斷裂，線粒體結構雖仍完好，但基質呈絮狀緻密化。
圖1－26 肝細胞凋落小體（左上）
圖中左上方電子緻密團塊（↑），其中可見脂滴及變性崩解細胞器。
其右側為一髓鞘樣結構
（三）壞死的結局
1.溶解吸收：
這是機體處理壞死組織的基本方式。來自壞死組織本身和中性粒細胞的溶蛋白酶將壞死物質進一步分解、液化，然後由淋巴管或血管加以吸收，不能吸收的碎片則由巨噬細胞加以吞噬消化。留下的組織缺損則由細胞再生或肉芽組織形成予以修復或形成含有淡黃色液體的囊腔（如腦軟化灶）。
2．分離排出：
較大壞死灶不易完全吸收，其周圍發生炎性反應，其中的白細胞釋放溶蛋白酶，加速壞死邊緣壞死組織的溶解吸收，使壞死灶與健康組織分離。壞死灶如位於皮膚的或粘膜，則壞死組織脫落後形成潰瘍；腎、肺等內臟器官壞死組織液化後可經相應管道（輸尿管、氣管）排出，留下空腔，稱為空洞。潰瘍和空洞以後仍可修復。
3.機化（organization）：
壞死組織如不能完全溶解吸收或分離排出，則由周圍組織新生毛細血管和纖維母細胞等組成肉芽組織，長入壞死，逐漸加以溶解、吸收和取代，最後成為瘢痕組織。這種由新生肉芽組織取代壞死組織（或其他異物如血栓等）的過程稱為機化。
4.包裹、鈣化：
壞死灶如較大，或壞死物質難以溶解吸收，或不能完全機化，則常由周圍新生結締組織加以包裹（encapsulation），其中的壞死物質有時可發生鈣化（calcification），如結核病灶的乾酪樣壞死即常發生這種改變。
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