病理生理学绪论疾病概论.ppt

病理生理学 Pathophysiology,Warmly Welcome,绪 论,第一章,(Introduction),PATHOPHYSIOLOGY ( 病理生理学) .What is pathophysiology？ .Why do we study pathophysiology？ .How should we study pathophysiology？,DIC 弥漫性血管内凝血,Right Heart Failure 右心衰,Orthopnea (端坐呼吸),Hepatic Encephalopathy (肝性脑病),Renal Osteodystrophy Pathologic Fracture （肾性骨营养不良病理性骨折）,Why?,第一节 病理生理学的任务与内容,一、 任务,以患病机体为对象 以功能与代谢变化为重点 研究疾病发生、发展和转归的规律与机制,研究对象不同,患病机体,正常机体,研究角度不同,功能代谢,形 态,概念 病理生理学（Pathophysiology）是研究疾病发生、发展规律及其机制的科学，着重从功能与代谢角度探讨患病机体的生命活动规律，揭示疾病的本质，为疾病的防治提供理论和实验依据。,二、内容,疾病相关的基本概念、疾病发生、 发展的普遍规律和机制。,1. 疾病概论,2. 基本病理过程 (Pathological process),多种疾病中出现的共同的功能、代谢变化。,基本病理过程与疾病的关系,3. 病理生理学各论,各器官系统共同的病理过程以及某些常见病、多发病的病理生理变化。,风湿性心脏病 肺源性心脏病 高血压性心脏病 缺血性心脏病,第二节 学科性质及研究方法,一、学科性质,病理生理学,桥梁课程,生命相关学科（人类遗传学、细胞生物学、分子生物学、生物信息学、生物统计学等）,40-60年代，发现心肌氧供需平衡障碍使心排出量减少，钠水潴留，治疗决策为强心、利尿。 80年代，证实心脏前后负荷加重成为导致心衰的重要原因，血管扩张剂被广泛应用于临床。 90年代，发现交感神经系统兴奋的持续存在有害，采用-受体阻断剂和血管紧张素转化酶抑制剂 目前研究证实心脏重塑是心衰发生的重要环节，采用干细胞治疗、基因治疗和心脏移植术等等。,心力衰竭,二、主要研究方法,1. 实验研究,在动物身上复制人类疾病的模型，以便对患病机体的功能、代谢变化规律进行观察。,疾病模型,1、整体动物模型,2、离体器官模型,3、细胞模型,4、数学模型,首个中国女虚拟人,生物信息学： 生物学、计算机科学及应用数学等学科交叉,疾病模型制备的基本方法,1. 自然发生与遗传育种,2. 人工诱发,3. 基因工程技术,转基因（Transgenic）动物 基因敲除(Gene knock out)动物,疾病模型制备的基本要求,1. 相似性,2. 可重复性,3. 可操作性,2.临床研究, 临床观察 流行病学研究 （不同时期、地域及人群 ） 临床实验,患者利益高于科学利益和社会利益,三、研究发展现状和展望,心脑血管疾病 恶性肿瘤 病毒性疾病 遗传性疾病,医学领域中四大生命科学难题,许多生命矛盾现象和未知问题尚需研究,循证医学(Evidence based medicine） ： 遵循证据的临床医学，指一切医疗决策必须遵循新近最佳科学证据，90年代发展起来的新的临床医学模式,是对传统经验医学模式的变革。 以证据为基础 以实践为核心,多中心 大样本 随机 双盲 对照,专家意见 设计很好的队列研究、病例对照研究或无对照的系列病例观察 单个的大样本随机对照试验 收集所有质量可靠的随机双盲对照试验后所做的系统评价,临床科学证据分级：,将临床实践中存在的问题反馈至基础医学科学家(from bedside to bench) 将基础医学发现快速地转化为临床应用(from bench to bedside),*转化医学(Translation medicine) 2003年由美国EA. Zerhouni提出的新概念，基础医学和临床医学之间架起一座桥梁，实现双向的快速沟通。,转化医学核心思想 打破基础医学与临床医学、药物研发的固有屏障，将基础医学研究所获得的知识、成果快速转化为新的临床治疗理论、新的治疗方法和开发出新的有效药物。 病理生理学充当了转化医学的理论与医学实践体系的中转站的角色。,精准医学（Precision Medicine） 根据每一位患者的特点调整医学治疗措施。并不意味着为每一位患者生产独特的药物或医疗设备，而是指能够根据患者的特定疾病易感性不同、所患疾病生物学基础和预后不同，以及对某种特定治疗的反应不同，而将患者分为不同亚群给予恰当的治疗。,第三节 病理生理学的发展简史,病理生理学发展的重大突破,18世纪，意大利Morgagni创立“器官病理学” 19世纪，德国Virchow创立“细胞病理学” 19世纪，法国Claude Bernard创立“实验病理学” 病生课程首次出现：1879年俄国的喀山大学 欧美状况,1954年首次邀请前苏联专家开办病生师资班 1980年成立了中国生理科学会病理生理学会 1985年成立国家一级学会病理生理学会 1986年出版“中国病理生理杂志” 1993年成为国际病理生理学会成员国及组建国，开展活跃的国内外学术交流,一、发展简史： 1956年建立(创始人：凌宏教授) 硕士、博士学位受权点、博士后流动站 省级重点学科、省级精品课程 国际间交流合作（法国、澳大利亚、加拿大、美国） 二、研究生招生指南 研究方向：糖尿病、心血管、肿瘤、神经病理生理,病理生理教研室简介,由于脑的结构和功能及其复杂，许多科学问题目前尚未能阐明。21世纪是神经科学的世纪，探索脑疾病的发生、发展机制以及防治策略有无限的空间和重大医学和社会意义。 20世纪九十年代美国“脑的十年”，欧洲“欧洲脑十年”，日本“脑科学时代”等计划，中国近期拟推出“脑计划”-了解脑、保护脑、创造脑。,神经科学,How should we study pathophysiology?,(1) Dare to question (敢于质疑) (2) Learn actively (主动学习) (3) Attach importance to practice(重视实践） (4) Review the past courses (温故知新) (5) Intensify English Study(强化英语) (6) Pay attention to frontier (关注前沿),大纲要点,掌握病理生理学、基本病理过程的概念 熟悉病理生理学的任务、地位、内容及研究方法 了解病理生理学的发展简史,第二章 疾 病 概 论,健康与疾病 病因学 发病学 疾病的转归 疾病谱的变化 人类基因组计划,身体健康（五快）： 食、便、睡、说、走得快 心理健康（四好）： 干劲、情绪、适应能力和人际关系好 祖国医学健康概念： 阴阳平衡，天人相应,Health is a state of complete physical, mental and social well-being and not merely the absence of disease or infirmity. 健康：指躯体、精神和社会适应上的完好状态,而不仅是没有疾病或虚弱。 (WHO, 1946) 定义隐含了医学模式的转变,生物-心理-社会医学模式,躯体完好指躯体结构、功能和代谢正常，采用当今的科技手段未发现任何异常现象。 精神完好指情绪、心理、学习、记忆及思维等处于正常状态，表现为精神饱满、乐观向上、愉快地从事工作和学习，能应对紧急事件，处理复杂问题。 社会适应上完好指行为与社会道德规范相吻合，能保持良好的人际关系，能在社会中承担合适的角色。,Disease (疾病) idealism(唯心主义): ghosts and monsters popular viewpoint (通俗的观点)：dis-ease(不舒服) ancient Indian medicine: 气、胆、痰三种体液的失衡 ancient Chinese medicine:阴阳平衡失调，五行生克过度,Disease is defined as an abnormal life process involving physical, mental and social problems which is induced by imbalance of homeostasis under the action of certain causes. 疾病：在一定病因作用下，机体的自稳调节紊乱而导致的异常生命活动过程(包括躯体、精神和社会适应)。,稳态紊乱,Sub-health （亚健康）：指介于健康与疾 病之间的状态，又称慢性疲劳综合症。于80年代由布赫曼提出，其发生率高，为目前医学研究的热点。 亚健康表现形式 躯体性：疲乏无力，精神不振 心理性：烦躁易怒，失眠焦虑 人际交往：与社会成员关系不稳定，心理距离变大,亚健康的原因： 工作学习负荷过重 心理应激 环境污染 生活习惯不良,亚健康的转化,充分认识亚健康的危害性，重视疾病的预防。,近年WHO提出要实行“预防性健康策略”，就是要重点防治亚健康。,治未病（已病而后治、未病而先治）,中医“治未病”理论的实践对于预防疾病的发生、提高国民健康素质、完善具有中国特色的医疗卫生保健体系具有战略意义。,衰老：增龄过程中由于形态改变，功能减退、代谢失调而导致机体内环境紊乱和对外部环境适应力下降的综合状态。,时序衰老学说（遗传程序） 自由基学说 大分子交联学说 免疫功能退化学说 神经内分泌学说,重治疗 重预防 针对病源的对抗治疗 整体治疗 对病灶的改善 人体生态环境的改善 生物治疗 身心综合治疗 强调医生作用 重视病人自我保健作用 疾病为中心 病人为中心,21世纪医学,疾病医学 健康医学,疾病概论,健康与疾病 病因学 发病学 疾病的转归 疾病谱的变化 人类基因组计划,病因学（Etiology） 病因学是研究疾病发生的原因和条件的科学。,病因（Cause): 指引起疾病必不可少的、决定疾病特 异性的因素。(如结核杆菌；乙肝病毒等） 1. 生物性因素（ Biological factors）,（一）疾病发生的原因（病因）,SARS病原体,coronavirus 变异的冠狀病毒,甲型H1N1流感病毒 电镜图像,甲流病原体,特点：,病原体有一定的入侵门户和定位 只有宿主对病原体具有感受性时它们才能发挥致病作用 病原体作用于机体时，既改变了机体，又改变了病原体,2. 理化因素（ Physical and chemical factors）, 物理性因素(Physical factors),温度 气压 电流 电离辐射 机械力,冻伤、烧伤、中暑潜水员病 电击伤 放射伤 外伤、骨折,是否引起疾病取决于因素的强度、作用部位和范围、作用的持续时间等。,面部烧伤,冻 伤, 化学因素(Chemical factors),包括强酸、强碱、化学毒物以及动植物毒性物质等。,白毒伞（毒伞肽）,氟 中 毒,3. 营养因素（Nutritional factors） 各类必需营养物质缺乏或过剩,营养不良,营养过剩,4. 遗传因素（ Genetic factors）,基因突变(Gene mutation) 基因点突变、缺失、插入或重排 蛋白质结构、功能变化,染色体畸变(Chromosomal aberration) 染色体数目异常或结构的改变,*遗传易感性（Genetic predisposition） 易患某种疾病素质和特性，加上环境因素的作用,基因病(genopathy): 基因突变(点突变、缺失、插入或重排 )或 表达调控障碍引起的疾病。,Hb珠蛋白链N-末端第6位的谷氨酸被缬氨酸取代 Hb稳定性下降 镰刀细胞性贫血,构象病(conformational disease):,蛋白质翻译后异常折叠或修饰在无需基因变异的条件下便可致病，涉及蛋白质空间构象的异常变化。,“弱智指挥家” 舟舟,5. 先天性因素（Congenital factors） 指妊娠期能损害胎儿生长发育的有害因素,唇裂,无脑儿,6.免疫性因素,变态反应或超敏反应(过敏性休克) 自身免疫性疾病(类风湿关节炎) 免疫缺陷病(艾滋病),细胞免疫彻底崩溃的艾滋病人,人类免疫缺陷病毒(HIV),7. 社会、心理因素 （Social and psychological factors）,紧张的工作,不良的人 际关系,情 绪 反 应,神经衰弱,8. 环境生态因素,自然环境的过度开发、三废（废水、废气、废渣）处理不善而造成的生态平衡破坏，大气、水和土壤的污染，已成为危害人类健康，导致疾病发生的重要因素。 据统计，中国每年与空气污染相关的呼吸道疾病的死亡总数为75万人，1.9亿人由于饮用水不清洁而患病。,单一病因致病,一些疾病，特别是传染病的发病常常是由单一病因所致。,结核杆菌结核病 狂犬病毒 狂犬病,高温 烧（烫）伤,高原缺氧 高山病,多病因的复合致病,许多慢性病或非传染病的病因并不是单一的,环境,高血压病,多种病因复合作用,遗传,紧张,嗜盐过重,（二） 疾病发生的条件（Condition) 指影响疾病发生的某种机体状态或自然环境 结核病（营养不良） 呼吸道传染病（婴幼儿） 诱因（Precipitating factors）：加强病因作用、 促进疾病发生发展的因素。,危险因素（Risk factor)：与某一疾病明显相关，但尚分不清是原因还是条件的因素。,病因或条件可以互换,寒冷是上呼吸道感染的条件，但又是冻伤的原因。 营养不良是肺结核发生的条件，但又是营养不良症的原因。,人体与病因的相互作用,人体状态对疾病的发生发展有重要影响,相同病因下，人体年龄、性别以及体质易感性等人体内在因素常常成为疾病发生的决定性因素。,病因是引起疾病发生必不可少的因素,病因作用强度、方式、途径以及时间等对疾病发生、发展产生重要影响。,“正气存内，邪不可干 ” “邪之所凑，其气必虚”,疾病概论,健康与疾病 病因学 发病学 疾病的转归 疾病谱的变化 人类基因组计划,研究疾病发生的一般规律和基本机制的科学,Four Rules (四大规律)： 1. Imbalance and regulation of homeostasis 2. Damage and anti-damage 3. Alternation of cause and effect 4. Local-systemic relationship,发病学（Pathogenesis）,1. Imbalance and regulation of homeostasis （自稳态失衡与调节）,正常情况下，机体通过神经、体液的精细调节，机体与自然及社会环境亦保持适应关系，这种状态称为稳态。 疾病发展中，机体稳态会不同程度地被破坏。稳态维持中，反馈机制起重要作用。,2. Damage and anti-damage（损伤与抗损伤）,转归 转化,抗损伤力量强于损伤因素时，机体内环境 处于相对的、动态的平衡状态。 健康状态（稳态）,抗损伤,损 伤,当抗损伤与损伤之间的平衡被破坏时， 机体内环境紊乱，疾病发生。 疾病状态,抗损伤,损 伤,3. Alternation of cause and effect（因果交替）,4. Local-systemic relationship(局部与整体）,肾性骨病,尿毒症,糖尿病,皮肤疖、痈,Three mechanisms (三大机制)： 1. 神经机制（Neural mechanism） 2. 体液机制（Humoral mechanism） 3. 细胞分子机制（Cellular and molecular ）,1. Neural mechanism 乙型脑炎病毒破坏CNS 乙型脑炎,有机磷农药 抑制乙酰胆碱酯酶 ACh堆积,2. Humoral mechanism,分泌胰岛素减少 GS转运代谢障碍糖尿病,体液是维持机体内环境稳定的重要因素，许多病因通过直接或间接影响体液质、量及其调节导致疾病发生。,体液大量丢失低血容量休克,体液因子作用靶细胞 内分泌 旁分泌 自分泌 （内在分泌）,神经-体液机制,休克引起交感神经的强烈兴奋，后者又刺激肾上腺髓质释放大量儿茶酚胺。 交感神经兴奋与血液中儿茶酚胺增多共同导致了微血管的痉挛及组织的缺血缺氧。,3. Cellular and molecular mechanism,“有学者认为，人类所有疾病都与基因结构或表达的改变具有直接或间接关系”,细胞是基本结构、功能单位，致病因素直接或间接作用细胞，导致代谢、功能、形态变化而发病。 细胞全部生命活动都是由分子来完成的，包括大分子与小分子物质，蛋白质和核酸 是细胞生命过程中的主要分子基础。,生命活动的正常与协调依赖于细胞信号转导的准确、有效。 细胞信号转导：特定细胞释放信息物质-信息物质到达靶细胞-与靶细胞的特异性受体结合-激活靶细胞内的信使系统-靶细胞产生生物学效应。,胰岛素信号转导通路,疾病概论,健康与疾病 病因学 发病学 疾病的转归 疾病谱的变化 人类基因组计划,疾病的经过与转归,潜伏期 从病因侵入到该病症状出现的阶段 前驱期 从潜伏期后到明显症状前的阶段 明显期 出现疾病特征性临床表现的时期 转归期 疾病走向终结的阶段,疾病的转归康复或死亡（Outcome of disease recovery or death ）,（一）康复（Recovery）,完全康复（ Complete recovery ） 损伤已完全消失，机体的功能、代谢及形态完全恢复正常，获得特异性免疫力。,2.不完全康复（Incomplete recovery ） 损伤已得到控制，主要症状消失，机体通过代偿机制维持相对正常的生命活动，但基本病理改变未完全恢复，可留下后遗症。,经典的死亡概念：a process，分为三期 a.濒死期 b.临床死亡期:心跳、呼吸停止、反射消失 c.生物学死亡期：各系统新陈代谢相继停止 近年倾向：以脑死亡为标志,（二）死亡（Death),脑死亡（Brain death ）,1. 概念（Concept) 全脑功能不可逆的永久性丧失及机体作为一个整体功能的永久性停止。,2.脑死亡的判断标准（Criteria for brain death) (1) 不可逆性昏迷(Irreversible coma) (2) 脑干神经反射消失(Absence of cephalic reflexes) (3) 自主呼吸停止(Cessation of spontaneous respiration) (4) 脑电波消失(Absence of electric activity of the brain) (5) 脑血液循环完全停止,3. 以脑死亡做为死亡标志的意义 (1) 有利于准确判断死亡时间，节约医药资源 (2) 为器官移植提供更多更好的供体,4. 脑死亡与植物状态(Vegetative state)的临床鉴别,植物状态: 大脑皮质广泛坏死所致长期意识障碍。有自主呼吸，脉搏、血压，体温正常，保留新陈代谢、生长发育等基本功能，但无言语、意识、完全失去生活自理能力。,美国女植物人特丽夏沃,哈姆雷特的老命题，“活着还是死去，这是一个问题”，如今却成了全球性的新命题。,家属提出申请拔管 不同法院不同判决 佛州最高法院判定拔管 游行示威 “给特丽食物”，州长命令重新插管 医生们按照法律的判决，镇定地拔管,必须排除,6岁以下儿童 低体温 中枢神经抑制药物中毒 死因不明,必须立法,凤凰卫视记者刘海若,5. 脑死亡的立法 目前已制定脑死亡法的国家：法、美、英、瑞典、荷兰等30多个国家 我国：尚处研讨之中，公布脑死亡判定标准管理办法,但尚未立法。,脑复苏,减轻脑缺血缺氧损伤后中枢神经功能障碍措施 脑复苏疗法： a.减低脑细胞代谢率 b.加强氧和能量供给 c.促进脑循环再流通 d.纠正可能继发脑损害的全身和颅内病理因素,目的：使临终病人的症状受到控制，心理得以安慰，生命质量得到提高，从而使疾病产生的痛苦降低到最低水平，让病人充分体验生命受到尊重，在理性、尊严和平静中接受死亡。 对象：在现有医疗技术条件下，所患疾病（如：晚期癌症等）已无救治希望，且其病情进行性恶化，濒临死亡，并被认定预期生命不超过六个月者，及其家属。 意义：符合“生物-心理-社会-伦理”医学模式的转变对医疗保健服务的要求。,临终关怀(hospice care),减轻肉体和精神症状，以减少痛苦 采取病人愿望的治疗手段，以维护尊严 避免不适当、有创的治疗 在病人还能与人交流时，提供家属充分时间相聚 给予病人尽可能好的生命质量 将经济负担减少到最低程度 医疗费用要告知 提供治丧方面帮助,临终关怀8要素,安乐死(Euthanasia),对患有不治之症，身心极度痛苦, 自愿要求舒适、迅速死去的病人，采用医学手段使其在无痛苦状态下结束生命的一种处置。,荷兰是第一个将安乐死合法化的国家，其后，日本、瑞士等国和美国的一些州也通过了安乐死法案。1976年日本东京举行了第一次安乐死国际会议。 安乐死问题比较复杂，涉及道德、伦理、法律、医学诸多方面，中国至今尚未立法。,疾病概论,健康与疾病 病因学 发病学 疾病的转归 疾病谱的变化 人类基因组计划,疾病谱的变化,疾病谱指一定时期、一定人群中疾病的发生率、死亡率及其构成比。,随社会制度、环境、生活习惯、生产方式、经济条件、卫生状况等的变化而变化。,美国导致死亡的前五位,1900年：肺炎、结核、腹泻、肠炎、心脏病 1997年：心脏病、恶性肿瘤、脑卒中、 慢性阻塞性肺病、非故意伤害,疾病概论,健康与疾病 病因学 发病学 疾病的转归 疾病谱的变化 人类基因组计划,人类基因组计划 （Human Genome Project，HGP）,Dr. J. Craig Venter,基因及基因组研究大事记,1860至1870年奥地利学者孟德尔提出遗传因子概念 1953年美国人沃森和英国人克里克提出了DNA分子双螺旋结构模型 1969年成功分离出第一个基因 1990年10月 国际人类基因组计划启动 1999年9月 中国获准加入人类基因组计划 2001年2月12日 中、美、日、德、法、英等国科学家（Nature ）和美国塞莱拉公司（Science）公布人类基因组图谱及初步分析结果,6国科学家组成的国家人类基因组中心主要研究比例,美国：WASHMIT等7家研究中心，贡献率54。 英国：SANGER一家研究中心，贡献率33。 日本：RIKEN等两家研究中心，贡献率7。 法国：GENOSCOPE研究中心，贡献率2.8。 德国：IMB等3家研究中心，贡献率2.2。 中国：北京华大研究中心、国家南北方基因研究 中心等三家，贡献率1。,克林顿宣布人类基因组草图绘制完成,人类基因组计划首席科学家、美国国家人类基因组研究所所长 弗朗西斯柯林斯,疾病基因组学（Disease genomics）,科学家们根据图谱信息进行定位克隆使许多与单基因遗传疾病有关的致病基因被克隆，目前已发现 1400多个基因与人类疾病密切相关。,后基因组时代序幕拉开,哈佛大学科学家麦克贝斯说，人类基因组图谱并没有告诉我们所有基因的“身份”以及它们所编码的蛋白质。 人体内真正发挥作用的是蛋白质，蛋白质扮演着构筑生命大厦的“砖块”角色，其中可能藏着开发疾病诊断方法和新药的“钥匙”。,疾病蛋白质组学（Disease proteomics）,阐明疾病过程中细胞内蛋白质活动规律，通过对正常及病理个体间蛋白质组比较分析，找到 “疾病特异性的蛋白质分子”，其可为疾病早期诊断提供分子标志，也可能成为新药设计的分子靶点。,基因治疗通过操作遗传物质来干预疾病的发生发展，包括替代或纠正人自身基因结构或功能上的错乱，