一,缺血 -再灌注损伤 (ischemia
injury)的 概念组织缺血恢复血供 组织器官功能障碍和结构损伤加重二,原因和影响因素如,休克时微循环的疏通,冠脉痉挛的缓解
,心跳骤停后心肺脑复苏。
或:溶栓疗法、冠脉搭桥术、器官移植、
断肢再植等。
(一 ).原因,组织器官缺血基础上的血 液再灌注
1,缺血时间:过短,过长均不易发生 再灌注损伤
3,需氧程度:心、脑易 发生 再灌注损伤
4,再灌注条件,高压、高温、高钠、高钙灌注易诱发再灌注损伤
2,侧支循环:影响缺血时间及程度
(二 ).影响因素三,发病机制缺血 再灌流自由基钙超载炎症反应组织受损加重
(一 )自由基的损害作用自由基 (free radical):是指外层电子轨道上含有单个不配对电子的原子,原子团或分子 。 化学性质极活泼
1、概念和分类
2.自由基的种类非自由基:
H2O2
(1)氧自由基,
O2,OH
(2)脂性自由基:
L,LO,
LOO
活性氧自由基
.
.,
.
-
.
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+e-=O2
O2 +e-+2H+=H2O2
H2O2 +e-+H+=H2O+OH
2%
3.正常氧代谢与活性氧的生成,
98%
4.脂性自由基 的生成,
氧自由基 +多不饱和脂肪酸脂性自由基
5,清除自由基的酶低分子抗氧化剂
VitE,VitA,VitC、谷胱甘肽过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶:清除 H2O2
超氧化物歧化酶( SOD),歧化 O2 ˙ 生成 H2O2
6,氧自由基增多的机制黄嘌呤 + O2 ˙ + H2O
尿酸 + O2 ˙+ H2O2
缺血再灌注
ATP? 钙泵失 灵 胞内 Ca
2+
Ca2+依赖性蛋白水解酶
ADP
AMP
XDH XO
O2
O2
次黄嘌呤
(1)黄嘌呤氧化酶形成增多黄嘌呤脱氢酶
( XDH)
黄嘌呤氧化酶
( XO)
以 NAD+为电子受体以 O2为电子受体中性粒细胞被激活而进行吞噬活动时摄氧量显著增加,产生大量 氧自由基的过程 称为 呼吸爆发 (respiratory burst)。
(2)中性粒细胞的 呼吸爆发
NADPH(NADH) NADP+(NAD+)+H++e
+O2
氧自由基
NADPH (NADH) 氧化酶缺血补体系统 细胞膜
↓ ↓
C3 白三烯中性粒细胞 趋化,粘附,激活再灌注呼吸爆发 氧自由基
O2
ATP?
钙泵失灵线粒体内 Ca2+?
细胞色素氧化酶系统功能失调 SOD活性?
氧自由基生成? 氧自由基清除?
呼吸链中断
(3)线粒体功能障碍应激交感-肾上腺髓质系统兴奋儿茶酚胺?
氧自由基?
氧化
(4)儿茶酚胺自身氧化
3、自由基的损伤作用膜脂质过氧化
1)膜流动性
2)膜通透性 促进钙超载
3)使膜蛋白质 (受体、载体、泵、酶以及离子通道 )的微环境改变。
引起蛋白质变性和酶活性降低
1) 巯基酶氧化 → -S-S-形成
2) 氨基酸残基氧化氧化 DNA、染色体畸变
(二 )钙超载
1、概念在各种损伤因素作用下细胞内钙含量异常增多,引起细胞结构和功能代谢的进一步损害的过程,
称为 钙超载 (calcium overload)。
2,钙超载的发生机制
[Na+ ] i↑ 的作用
1) Na+-Ca2+交换异常 [H + ] i↑ 的作用蛋白激酶 C 活化间接激活缺血 再灌注
ATP? 酸中毒 清除 H + e
H+i> H + e 激活 Na+- H+交换蛋白
Na+e- H+i交换
Na泵障碍 Na+i 激活 Na+- Ca2+交换蛋白
Ca2+i Na+i-Ca2+e交换
pH反常 (pH paradox):
指在再灌注时迅速纠正缺血组织的酸中毒会加重缺血 -再灌注损伤的现象,
(2)生物膜损伤
通透性增高,钙泵功能障碍
①细胞膜受损
②线粒体及肌浆网膜受损
3、钙超载的损伤作用钙超载
Ca2+与磷酸根结合形成磷酸钙沉积于线粒体线粒体氧化磷酸化障碍
ATP生成 ↓
(1)线粒体功能障碍钙超载
Ca2+与钙调蛋白结合 ↑
钙依赖性膜磷脂酶细胞(器)膜损伤
(2)细胞膜性结构受损激活钙超载
Ca2+与钙调蛋白结合 ↑
钙依赖性蛋白水解酶
XO↑
氧自由基 ↑
XDH
(3)促进氧自由基形成激活三,功能与代谢变化心脏变化
1.心功能变化再灌注 心律失常 发生机制:
缺血心肌与正常心肌之间的传导性和不应期差异?折返激动型心律失常
再灌注时冲刷出的儿茶酚胺刺激 α 受体?
心肌细胞自律性?
再灌注降低心肌纤颤阈心肌舒缩功能降低心肌顿抑 (myocardial stunning):指缺血 -再灌注损伤中,缺血并未造成心肌不可逆性损伤,但在再灌注血流已恢复或基本正常后一定时间内出现的可逆性收缩功能降低的现象可逆性缺血 -再灌注损伤自由基 生成 线粒体受损 钙超载
ATP生成收缩 蛋白受损 心肌舒缩功能降低
(Ca2+敏感性 )
2.心肌能量代谢变化线粒体氧化磷酸化功能障碍?ATP
产生心肌 ATP,CP含量?
3.心肌超微结构变化细胞膜损伤?细胞水肿肌原纤维结构破坏?出现收缩带、
肌丝断裂、溶解线粒体损伤?肿胀、嵴断裂、溶解
、空泡、磷酸盐沉积本章学习要求
1.掌握 缺血-再灌注损伤 的 概念,
2.熟悉常见病因,影响因素,
3.缺血-再灌注损伤的发生机制 (掌握 自由基的 概念,分类,增多机制及损伤作用,呼吸爆发的概念,
钙超载的 概念,发生机制及损伤作用 ;熟悉微血管损伤和白细胞在 缺血-再灌注损伤 中的介导作用 ).
4.熟悉心,脑 缺血-再灌注损伤 的变化及其发生机制
,心肌顿抑 的 概念,
5.了解 缺血-再灌注损伤 防治的病理生理学基础,