第三节 损伤的修复
损伤造成机体部分细胞、组织丧失后，由邻近健康细胞对所形成的缺损进行修补恢复的过程，称为修复（repair）。修复是通过细胞的再生或由纤维结缔组织增生（即纤维性修复）两种方式来完成的。修复后可完全或部分恢复原有细胞和组织的结构和功能。
一、再生
再生（regeneration）是指细胞、组织损伤后，缺损周围同种细胞的分裂增殖。再生可分为生理性再生和病理性再生两种类型。生理性再生是指在生理过程中，机体有些细胞、组织不断老化、凋亡，由新生的同种细胞不断补充，以维持细胞、组织原有的结构和功能，如子宫内膜周期性脱落，再由基底细胞增生加以恢复。病理性再生是指在病理状态下细胞、组织损伤后发生的再生。再生细胞、组织结构和功能完全恢复原有细胞、组织结构和功能，属于完全性再生。纤维性修复是指缺损不能通过原组织的再生修复，而是通过纤维结缔组织增生，由肉芽组织增生、填补，最后形成瘢痕组织，故也称瘢痕修复。由于缺损不能恢复原有组织的结构和功能，故属于不完全性再生。组织缺损后的修复是通过完全性再生还是纤维性修复主要取决于受损组织的再生能力。
（一）各种细胞的再生潜能
机体各种细胞及其构成的组织具有不同的再生潜能。一般来说，幼稚细胞比成熟细胞再生能力强，功能简单的细胞比功能复杂的细胞再生能力强，平时易受损伤或生理状态下经常更新的细胞再生能力强。根据细胞再生能力的强弱，可将机体细胞分为三类（表2-3）。
表2-3 各种细胞再生能力的分类
（二）各种组织的再生过程
1．被覆上皮的再生
鳞状上皮缺损时，由损伤边缘的基底层细胞分裂增生，先形成单层上皮覆盖创面，再增生分化为鳞状上皮；胃肠黏膜被覆的柱状上皮缺损后，由邻近健康的腺颈部上皮细胞分裂增殖，沿基底膜逐渐覆盖缺损。
2．腺上皮再生
腺上皮再生取决于腺体基底膜的损伤状况，若腺体基底膜未破坏，可由残存细胞分裂、增生补充，完全恢复原来腺体的结构和功能；如腺体的基底膜被完全破坏时，则难以完全再生，形成纤维性修复。如肝细胞的再生能力很强，若有损伤时，如肝小叶网状支架完整，则通过肝细胞的再生，使肝恢复原有的正常结构，但若肝组织严重破坏，肝小叶网状支架塌陷，则再生的肝细胞排列紊乱，难以恢复原有的肝小叶结构，可逐渐发展成肝硬化。
3．纤维组织的再生
在损伤因素的刺激下，受损的成纤维细胞进行分裂、增生。成纤维细胞可由局部静止状态的纤维细胞转变而来，也可由未分化的间叶细胞分化而来。成纤维细胞体积较大，呈椭圆形或因胞体有突起而呈星芒状。当成纤维细胞停止分裂后，在细胞周围的间质中形成胶原纤维，随着细胞成熟，胶原纤维逐渐增多，成纤维细胞又转变为长梭形的纤维细胞（图2-18）。
图2-18 成纤维细胞产生胶原纤维后并转化为纤维细胞模式图
4．血管的再生
毛细血管再生常常以出芽的方式来完成。首先，在毛细血管损伤处内皮细胞分裂增生形成突起的幼芽，随后内皮细胞向前移动形成实心细胞条索，由于血流的冲击，逐渐出现管腔，形成新生的毛细血管，继而互相吻合构成毛细血管网（图2-19）。为适应功能需要，新生毛细血管还会不断改建，形成小动脉或小静脉。但大血管断裂后要通过手术吻合，内皮细胞再生覆盖断裂处，断裂处肌层不能再生，通过结缔组织再生给予连接，即瘢痕修复。
图2-19 毛细血管再生模式图
注：1．基底膜溶解；2．细胞增生；3．细胞间通透性增加；4．细胞移动及其趋势。
脑和脊髓的神经细胞坏死后不能再生，由神经胶质细胞增生修复，形成胶质瘢痕，但外周神经纤维断离后，若与其相连的神经细胞还存活，则可完全再生。首先整个远端和近端的部分髓鞘及轴突崩解、吸收，然后由两端的神经鞘细胞增生，将断端连接，近端轴突逐渐向远端延伸，最后达到末梢，同时鞘细胞产生髓磷脂将轴索包绕形成髓鞘（图2-20）。此过程常需数月或更长时间才能完成。若断离两端之间超过2．5cm，或两端之间有软组织嵌入，或因截肢失去远端，再生轴突均不能达到远端，则与增生的纤维组织混杂卷曲成团，成为创伤性神经瘤，可发生顽固性疼痛。
图2-20 神经纤维再生模式图
注：（a）正常神经纤维；（b）神经纤维断离，远端及近端的一部分髓鞘、轴突崩解；（c）神经鞘细胞增生，轴突自近端向远端生长；（d）神经轴突达末梢，多余神经鞘细胞消失。
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干细胞将给人类带来全新的医疗理念和治疗手段
干细胞是具有无限或较长时间自我更新和多向分化能力的一类细胞，可分为胚胎干细胞和成体干细胞两个类型。胚胎干细胞的研究意义不仅在于胚胎方面，在组织移植、细胞治疗及基因治疗等临床方面都具有重要意义，特别是使丧失功能的组织、器官进行替换成为可能。成体干细胞存在于体内多种分化成熟的组织之中，此类细胞具有横向分化为其他类型成熟细胞的能力，为干细胞生物工程在临床治疗中的广泛应用奠定了基础。如造血干细胞的应用使白血病患者的彻底康复变成现实；神经干细胞为解决神经细胞损伤后不能再生提供了可能；肝脏干细胞为肝癌、肝硬化及肝衰竭的患者带来了希望。干细胞及其衍生组织、器官的临床应用，将给人类带来全新的医疗理念和手段。
二、纤维性修复
纤维性修复（fibrous repair）是指细胞、组织丧失后，机体通过纤维结缔组织增生对缺损组织进行修补恢复的过程。一般纤维性修复是通过肉芽组织增生，填补组织缺损，以后肉芽组织转化成以胶原纤维为主的瘢痕组织，便完成纤维性修复。
（一）肉芽组织
肉芽组织（granulation tissue）是指由新生的毛细血管和增生的成纤维细胞构成的一种幼稚纤维结缔组织。其基本成分和特点为毛细血管丰富，成纤维细胞数量多，常伴有各种炎细胞，如巨噬细胞、中性粒细胞及淋巴细胞浸润。
1．肉芽组织的形态
肉眼观察：呈鲜红色、颗粒状、柔软、湿润、形似鲜嫩的肉芽，触之易出血，但无痛觉。
镜下观察：新生的毛细血管多垂直于创面生长，并在近创缘表面处互相缘合形成弓状突起（图2-21）。新生的毛细血管间有大量新生的成纤维细胞及肌成纤维细胞（即类似平滑肌细胞的具有收缩功能的成纤维细胞）。此外，在肉芽组织中还伴有大量渗出液和数量不等的各种炎细胞。浸润的炎细胞有巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、浆细胞等。
图2-21 肉芽组织
注：新生的毛细血管向创面垂直生成，右上角为新生毛细血管放大图。
2．肉芽组织的功能
肉芽组织在组织损伤修复过程中的重要作用是：①抗感染及保护创面；②填补创口及其他组织缺损；③机化或包裹坏死组织、血栓、炎性渗出物及其他异物。
3．肉芽组织的结局
肉芽组织从创伤面的边缘及底部长出，逐渐填补组织缺损，成纤维细胞逐渐向纤维细胞转化，最后产生胶原纤维，毛细血管数目逐渐减少。肉芽组织演变为血管稀少、有大量胶原纤维的瘢痕组织。
（二）瘢痕组织
瘢痕组织（scar tissue）是指肉芽组织经改建形成的成熟的纤维结缔组织。
肉眼观察：外观苍白或呈灰白色，半透明，质硬坚韧，缺乏弹性，呈收缩状态。
镜下观察：大量平行或交错分布的胶原纤维束，常发生玻璃样变性，呈均质红染，纤维细胞少，血管减少甚至消失。
适当的瘢痕组织形成对机体是有利的，其作用为：①填补缺损的创口并连接组织，保持组织器官的相对完整性；②瘢痕组织抗拉力比肉芽组织强得多，使组织器官保持坚固性。但过多的瘢痕组织可对机体造成不利影响，如妨碍肢体的活动，导致脏器功能障碍等。
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瘢痕组织的不良作用
临床上，瘢痕组织对机体的不良作用主要表现如下。
（1）瘢痕膨出：由于抗拉力较正常皮肤弱，弹性差，如局部承受过大的压力，可使瘢痕组织向外膨出，如腹壁疝、室壁瘤。
（2）瘢痕收缩：可能与后期水分丧失或含有肌成纤维细胞有关，可引起关节挛缩、管腔狭窄，如胃溃疡瘢痕形成后可致幽门梗阻。
（3）瘢痕性粘连：炎性渗出物被机化后发生的纤维性粘连，会不同程度地影响器官功能，如肠梗阻。
（4）器官硬化：器官内广泛损伤引起广泛纤维化、玻璃样变性，发生器官硬化，如肝硬化。
（5）瘢痕组织增生过度：瘢痕突出于皮肤表面，称为肥大性瘢痕。若瘢痕既向表面突出，又向周围不规则延伸，则称为瘢痕疙瘩。具有这种现象患者的体质，称为瘢痕体质。
三、创伤愈合
创伤愈合（wound healing）是指机体遭受外力作用后，组织出现离断或缺损后的修复、愈合过程。创伤愈合是一个涉及不同组织间协调作用的复杂过程，包括各种组织的再生、肉芽组织的增生和瘢痕形成的复杂组合。
（一）皮肤创伤愈合
1．创伤愈合的基本过程
以皮肤手术切口为例，其愈合的基本过程如下。
（1）伤口早期变化：伤口局部有不同程度的组织坏死和小血管断裂出血，数小时内，出现炎症反应，发生充血、浆液、白细胞渗出，局部表现红肿。伤口处的血液和渗出的纤维素凝固、结痂，起到填充和保护伤口的作用。
（2）伤口收缩：在第2～3天，伤口边缘的整层皮肤及皮下组织向中心移动，伤口迅速缩小，直到第14天左右停止。伤口收缩是由伤口边缘新生的肌成纤维细胞牵拉作用引起的，其意义在于缩小创面。
（3）肉芽组织增生和瘢痕形成：在第3天左右开始自伤口底部和边缘长出肉芽组织，逐渐填平伤口。第5～6天起成纤维细胞开始产生胶原纤维，其后1周是胶原纤维形成的高峰，然后逐渐缓慢下来。在伤后1个月左右，肉芽组织完全转变成瘢痕组织。
（4）表皮及其他组织再生：创伤24h内，伤口边缘的基底细胞开始增生，由结痂下面向创面中心迁移，形成单层上皮，覆盖于肉芽组织的表面，完全覆盖时停止增生，并进一步分化为鳞状上皮。肌组织、毛囊等皮肤附属器等损伤后多为纤维性修复。
2．创伤愈合的类型
根据创伤程度及有无感染，创伤愈合可分为以下三种类型。
（1）一期愈合：皮肤无菌手术的切口愈合是典型的一期愈合。表皮再生在24～48h内将伤口覆盖，肉芽组织在第3天从伤口边缘长出，并很快填满伤口，第5～7天出现胶原纤维连接，达到临床愈合，可以拆除手术缝线。
（2）二期愈合：与一期愈合相比差别较大（表2-4，图2-22）。如创面伤口直径超过20cm时，再生的表皮则很难覆盖，往往需要植皮。
表2-4 一期愈合与二期愈合的区别
图2-22 创伤愈合模式图
（3）痂下愈合：见于较浅表并有少量出血或血浆渗出的皮肤创伤，如皮肤擦伤。创口表面的血液、渗出物及坏死物质干燥后形成黑褐色硬痂覆盖于创面上，创伤在痂下进行愈合，待上皮再生完成后，痂皮自行脱落，称为痂下愈合。结成的硬痂有保护创面及抗感染的作用。不宜随意将硬痂剥除，因痂皮下渗出液较多易继发感染，不利于愈合。
（二）骨折愈合
骨的再生能力很强。单纯性外伤性骨折，经过良好的复位、固定，以及后期适当的功能锻炼，几个月内即可恢复其结构和功能。骨折愈合大致可分为以下四个阶段（图2-23）。
图2-23 骨折愈合过程模式图
1．血肿形成
骨折后，在骨折的断端及其周围可有大量出血，形成血肿，数小时后血肿发生血液凝固，可暂时黏合骨折断端。同时，局部出现炎症反应，外观红肿。
2．纤维性骨痂形成
骨折后2～3d，骨折断端骨膜处的纤维细胞增生和毛细胞血管再生形成肉芽组织，逐渐机化血肿，继而发生纤维化，形成纤维性骨痂，使断端连接起来，但不牢固。纤维性骨痂中含有来自断端骨膜的骨祖细胞，以及由间充质细胞分化而来的骨祖细胞。此过程需2～3周。
3．骨性骨痂形成
在纤维性骨痂中的骨祖细胞可分化为成骨细胞和成软骨细胞。成骨细胞分泌骨基质并分化为骨细胞，形成类骨组织，以后经钙盐沉积转变为骨性骨痂。成软骨细胞也经过骨化骨过程变成骨性组织，形成骨性骨痂。骨性骨痂使骨折的断端较牢固地连接在一起，并具有支持负重功能。但新生骨小梁排列紊乱，达不到正常功能要求。此过程需4～8周。
4．骨痂改建
随着站立和负重所受应力的影响，骨性骨痂进一步改建为成熟的板层骨、皮质骨和骨髓腔的正常关系以及骨小梁正常的排列结构。改建过程是通过破骨细胞与成骨细胞的协调作用完成的。此阶段需几个月甚至1～2年才能完成。
（三）影响创伤愈合的因素
1．全身因素
（1）年龄因素：儿童或青少年的细胞、组织再生能力强，愈合快；老年人则相反，细胞、组织再生能力弱，愈合慢，这可能与老年人血管硬化、血液供应减少有关。
（2）营养因素：蛋白质缺乏，尤其是含硫蛋氨基酸缺乏时，肉芽组织和胶原纤维形成不良，伤口愈合延缓；维生素C缺乏时，影响胶原纤维的形成，使伤口愈合慢；微量元素磷、锌在创伤愈合中有重要作用，补锌可促进伤口愈合。
（3）药物的影响：肾上腺激素和肾上腺皮质激素能抑制炎症反应、肉芽组织增生及胶原纤维合成，不利于伤口愈合，故在创伤愈合过程中要慎用此类激素；抗癌药的细胞毒作用，也可延缓伤口愈合。
2．局部因素
（1）感染与异物：感染会严重妨碍再生修复。许多细菌产生毒素和酶，引起组织坏死、溶解胶原纤维及基质，加重局部组织损伤，妨碍伤口愈合；伤口感染时炎性渗出物可增加局部的张力，可使已开始愈合或已缝合的伤口裂开，或导致感染扩散加重损伤；坏死组织及其他异物，也可妨碍愈合，并有利于感染。因此，临床上对于有感染的伤口，施行清创术来清除坏死组织、细菌和异物，不能缝合，应先抗感染并及早引流，只有感染被控制后，修复才能进行，有可能使本来是二期愈合的伤口，达到一期愈合。
（2）局部血液循环：局部血液循环良好既可保证组织再生所需的氧和营养，又对坏死组织的吸收及感染的控制起着重要作用。否则，局部血液供应不足或静脉回流障碍，则影响愈合，如伤口包扎过紧、动脉粥样硬化、静脉曲张等病变，会使该处伤口愈合迟缓。临床上用某些药物湿敷、热敷、理疗和服用活血化瘀药物，其目的在于改善局部血液循环，促进伤口愈合。
（3）神经支配：正常的神经支配对组织再生有一定的作用。神经受损时引起局部神经性营养不良可影响组织再生，如麻风病引起的皮肤溃疡不易愈合。因此，临床上进行清创术时应注意避免伤及神经；对有神经损伤的伤口，要及时给予缝合，促进神经纤维再生。自主神经损伤，血管的舒缩调节失衡，使局部血供减少，会严重影响组织再生。
（4）电离辐射：电离辐射可破坏细胞，损伤血管，抑制组织再生，因而影响创伤的愈合。
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