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休克時細胞的損傷是各器官功能衰竭的共同機理，而細胞的損傷首先表現在生物膜發生損害。休克時細胞的生物膜損傷最早表現為細胞膜和細胞器膜的通透性增高，Na加泵障礙，使細胞眼內K加逸出而細胞外Na加和水進入細胞內,引起細胞水腫和細胞器腫脹;細胞膜上腺苷酸環化酶系統受損，使細胞內各種代謝過程發生紊亂。線粒體的損傷最早表現為。

呼吸功能和ATP合成受抑制，此后發生線粒體結構改變，線粒體明顯腫脹，直至破壞、溶酶體的損傷則表現為溶酶體膜通透性增加，溶酶體腫大、溶酶體酶釋放增加，甚至溶酶體膜破裂。細胞受損的主要原因是缺氧、酸中毒、內毒素和氧自由基生成過多等因素通過直接或間接作用破壞生物膜系統的功能和結構。由于細胞的完整性在維持細胞生命活動中起重要作用、當膜完整性遭受破壞時，細胞即開始發生不可逆性損傷。

為改善細胞代謝，防治細胞的損傷，可應用溶酶體膜穩定劑如糖皮質激素、前列腺素(PGI2、PGE1)和組織蛋白酶抑制劑，山莨菪堿能抑制Ca2加內流，也有保護溶酶體膜的作用。近年臨床應用氧自由基清除劑如超氧化物歧化酶(SOD)、亞硒酸鈉、維生素C等，也可防止或減輕細胞的損傷。