《病理生理学课件(石磊)病生缺血再灌注损伤》由会员分享，可在线阅读，更多相关《病理生理学课件(石磊)病生缺血再灌注损伤（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录 缺血缺血- -再灌注损伤再灌注损伤防治的病理生理基础防治的病理生理基础 原因及条件原因及条件 发病机制发病机制 机体的功能及代谢变化机体的功能及代谢变化 缺血性损伤缺血性损伤（ischemiainjury）各种原因造成组织血液灌流减少而使细胞各种原因造成组织血液灌流减少而使细胞发生损伤。发生损伤。缺血缺血- -再灌注损伤概述再灌注损伤概述临床血流恢复的措施临床血流恢复的措施溶栓疗法溶栓疗法冠脉搭桥冠脉搭桥支架放置支架放置体外循环体外循环器官移植器官移植缺血缺血- -再灌注损伤概述再灌注损伤概述心脏介入手术经皮冠状动脉腔内经皮冠状动脉腔内成形术（成形术（PTCA）放置支架放置支架PTCAP
2、TCA结合支架支架治疗冠心病患者，成功率较高，长期生存率较高 自张式支架自张式支架球囊式支架球囊式支架冠脉支架置入前后冠脉支架置入前后 1 2 3 4h损伤程损伤程度加重度加重单纯缺血单纯缺血缺血再灌缺血再灌实验与临床资料证明冠脉重新恢复血流后，实验与临床资料证明冠脉重新恢复血流后，有可能造成更严重的心肌损伤有可能造成更严重的心肌损伤缺血缺血- -再灌注损伤概述再灌注损伤概述简 史认识就从这简单现象开始认识就从这简单现象开始1 1年年，SewellSewell结结扎扎狗狗冠冠状状动动脉脉后后，如如突突然然解解除除结结扎扎，恢恢复复血血流流，动动物物室室颤颤而而死死亡亡，临床类同临床类同年年，J
3、enningsJennings第第一一次次提提出出心肌再灌注损伤心肌再灌注损伤的概念的概念 在心肌缺血恢复血流后，在心肌缺血恢复血流后，缺血心肌的损伤反而加重缺血心肌的损伤反而加重19671967年，年，Bulkley Bulkley 和和HutchinsHutchins发现冠脉血管发现冠脉血管再通后的病人发生心肌细胞反常性坏死再通后的病人发生心肌细胞反常性坏死。 1968年年Ames脑脑IRI1972年年Flore肾肾IRI1978年年Modry肺肺IRI1981年年Greenberg肠肠IRI简 史 目前，目前，目前，目前， IRI IRI成为溶栓疗法、搭桥术、断肢再植、器官移植成为溶栓疗
4、法、搭桥术、断肢再植、器官移植成为溶栓疗法、搭桥术、断肢再植、器官移植成为溶栓疗法、搭桥术、断肢再植、器官移植等医疗措施成败的关键因素之一。等医疗措施成败的关键因素之一。等医疗措施成败的关键因素之一。等医疗措施成败的关键因素之一。缺血缺血- -再灌注损伤概述再灌注损伤概述 缺血缺血- -再灌注损伤再灌注损伤（ischemia-reperfusion injury , IRI） 组织器官重新获得血液再灌注后组织器官重新获得血液再灌注后 损伤反而进一步加重的现象损伤反而进一步加重的现象 ( (简称再灌注损伤简称再灌注损伤) )。 第第1 1节缺血节缺血- -再灌注损伤再灌注损伤原因和条件原因和条件
5、 一、原因一、原因1. 1.全身性因素全身性因素全身循环障碍后恢复血液供应全身循环障碍后恢复血液供应全身循环障碍后恢复血液供应全身循环障碍后恢复血液供应： 休克微循环痉挛解除、心脏骤停后复苏、休克微循环痉挛解除、心脏骤停后复苏、休克微循环痉挛解除、心脏骤停后复苏、休克微循环痉挛解除、心脏骤停后复苏、 体外循环建立与撤除体外循环建立与撤除体外循环建立与撤除体外循环建立与撤除2.2.局部性因素局部性因素组织缺血后血流恢复或血管再通组织缺血后血流恢复或血管再通组织缺血后血流恢复或血管再通组织缺血后血流恢复或血管再通 器官移植、断肢再植、冠状动脉痉挛的缓解、器官移植、断肢再植、冠状动脉痉挛的缓解、器官
6、移植、断肢再植、冠状动脉痉挛的缓解、器官移植、断肢再植、冠状动脉痉挛的缓解、 动脉搭桥术、溶栓疗法、支架放置动脉搭桥术、溶栓疗法、支架放置动脉搭桥术、溶栓疗法、支架放置动脉搭桥术、溶栓疗法、支架放置. . . . 氧反常氧反常钙反常钙反常pH反常反常低氧低氧/缺氧缺氧正常氧供正常氧供无无 钙钙含钙含钙酸中毒酸中毒纠正酸中毒纠正酸中毒损伤加重损伤加重IRI再灌注损伤机制的实验研究 氧反常氧反常（oxygen paradox）用用低氧溶液灌注低氧溶液灌注组织组织器官或在缺氧条件下培养细胞一定时间后，器官或在缺氧条件下培养细胞一定时间后，恢复恢复正常氧供应正常氧供应，组织及细胞的损伤反而更趋严重的，
7、组织及细胞的损伤反而更趋严重的现象现象。钙反常钙反常（calcium paradox）先用无钙液灌注组织先用无钙液灌注组织器官，再用含钙液进行灌注时心肌细胞酶释放增器官，再用含钙液进行灌注时心肌细胞酶释放增加、肌纤维过度收缩剂电信号异常称钙反常。加、肌纤维过度收缩剂电信号异常称钙反常。pH反常反常（pH paradox）在再灌注时迅速纠正缺在再灌注时迅速纠正缺血组织的酸中毒，组织损伤反而加重，称血组织的酸中毒，组织损伤反而加重，称pHpH反常。反常。再灌注损伤机制的实验研究 1. 1. 1. 1. 缺血时间缺血时间缺血时间缺血时间2. 2. 2. 2. 缺血部位缺血部位缺血部位缺血部位二、二、
8、二、二、 影响因素影响因素影响因素影响因素不长不短不长不短不长不短不长不短 氧需求量、侧支循环氧需求量、侧支循环氧需求量、侧支循环氧需求量、侧支循环3. 3. 3. 3. 再灌注条件再灌注条件再灌注条件再灌注条件低压、低温、低低压、低温、低低压、低温、低低压、低温、低pHpHpHpH、低钠、低钙、低钠、低钙、低钠、低钙、低钠、低钙4. 4. 4. 4. 缺血前状态缺血前状态缺血前状态缺血前状态缺血预适应缺血预适应缺血预适应缺血预适应细胞缺血损伤细胞缺血损伤p 严重缺血使细胞不能适应严重缺血使细胞不能适应p 可逆或不可逆可逆或不可逆p 以坏死为主以坏死为主取决于：取决于：p 缺血持续时间和严重程
9、度缺血持续时间和严重程度p 细胞状态和适应能力细胞状态和适应能力再灌注损伤再灌注损伤p 在恢复灌流早期出现在恢复灌流早期出现p 可逆或不可逆可逆或不可逆p 以凋亡为主以凋亡为主取决于：取决于：p再灌注开始时间再灌注开始时间p再灌注液温度、再灌注液温度、pH等等p缺血后处理缺血后处理a double edged sword活性氧生成异常增多活性氧生成异常增多 钙超载钙超载 白细胞的激活白细胞的激活 IRI第二节缺血第二节缺血- -再灌注损伤发生机制再灌注损伤发生机制 活性氧的概念与类型活性氧的概念与类型活性氧（活性氧（reactive oxygen species,ROS）：指）：指一类由氧形成
10、的、化学性质较基态氧活泼的一类由氧形成的、化学性质较基态氧活泼的含氧代谢物质。包括含氧代谢物质。包括氧自由基氧自由基和非自由基物和非自由基物质质一、活性氧生成异常增多一、活性氧生成异常增多IRIIRI发生机制发生机制 自自由由基基指指外外层层轨轨道道上上有有未未配配对对电电子子的的原原子子、原原 ( free radical) 子子团团或或分分子子的的总总称称。化化学学性性质质非非常常活活 泼，极易与其生成部位的其它物质发生连泼，极易与其生成部位的其它物质发生连 锁反应。锁反应。 活性氧的概念与类型活性氧的概念与类型活性氧活性氧活性氧的概念与类型活性氧的概念与类型活性氧活性氧由氧诱发的自由基称
11、为氧自由基由氧诱发的自由基称为氧自由基(oxygen free radical, OFR )，病理情况下对机体损伤较大的是，病理情况下对机体损伤较大的是超超氧阴离子氧阴离子（ ）和和羟自由基羟自由基（OHOH. .）O O2 2. .活性氧包括一些非自由基的物质，如单线态氧活性氧包括一些非自由基的物质，如单线态氧( (1O2)和和H H2 2O O2 2脂性自由基脂性自由基多聚不饱和多聚不饱和脂肪酸脂肪酸氧自由基氧自由基烷氧自由基烷氧自由基 LO LO烷过氧自由基烷过氧自由基 LOOLOO自由基自由基一氧化氮一氧化氮精氨酸精氨酸NOSNOSNONO氧自由基氧自由基过氧亚硝酸根过氧亚硝酸根ONO
12、OONOO- -NONO自由基自由基1998年诺贝尔医学奖获得者伊格纳罗博士由金属离子催化的反应称由金属离子催化的反应称FentonFenton反应，反应，多见于血红蛋白、肌红蛋白、儿茶酚胺多见于血红蛋白、肌红蛋白、儿茶酚胺等氧化过程中。等氧化过程中。O2O2OH H2O2H2Oe-e-+2H+e-+H+e-+H+H2O（二）活性氧的代谢（二）活性氧的代谢细胞色素氧化酶系统细胞色素氧化酶系统活性氧活性氧4e-+4H+ 中性粒细胞在吞噬活动时耗氧量增加，其摄入氧中性粒细胞在吞噬活动时耗氧量增加，其摄入氧的的70%-90%70%-90%在在NADHNADH氧化酶和氧化酶和NADPHNADPH氧化酶
13、催化下接受电氧化酶催化下接受电子而产生大量自由基，这一现象称呼吸爆发。子而产生大量自由基，这一现象称呼吸爆发。活性氧生成活性氧生成 降解降解1 1、低分子清除剂、低分子清除剂 细胞脂质部分有维生素细胞脂质部分有维生素E、A，存在于细胞内外水相中的，存在于细胞内外水相中的有半胱氨酸、维生素有半胱氨酸、维生素c、还原型谷胱甘肽和、还原型谷胱甘肽和NADPH等等2 2、酶性清除剂、酶性清除剂 过氧化氢酶及过氧化物酶过氧化氢酶及过氧化物酶 超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（SOD） Mn2+-SOD 和和Cu2+,Zn2+-SOD活性氧活性氧维生素维生素E维生素维生素A半胱氨酸半胱氨酸维生素维生素C还原
14、型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽低分子清除剂低分子清除剂还原还原O2 、脂自由基、脂自由基清除清除1O2，抑制脂抑制脂质过氧化质过氧化协助维生素协助维生素E的活性状态的活性状态氧自由基氧自由基O O2 2线线粒粒体体9899%ATPATP12%NADPHNADPH氧化酶氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶P450P450细胞色素单加氧酶细胞色素单加氧酶超氧阴离子超氧阴离子 O O2 2- -羟自由基羟自由基 OH OH单线态氧单线态氧 1 1O O2 2SODSODH H2 2O O2 2谷胱甘肽过氧化物酶（谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PXGSH-PX）过氧化氢酶（过氧化氢酶（CATCAT）髓过氧化物酶（髓
15、过氧化物酶（MPOMPO）清清除除 肌萎缩侧索硬化症肌萎缩侧索硬化症(amyotrophiclateralsclerosis,ALS)是一种选择性侵犯上是一种选择性侵犯上下运动神经元的致命性、进行下运动神经元的致命性、进行性神经系统变性疾病。性神经系统变性疾病。1993年美国的两个科研年美国的两个科研小组发现家族性肌萎缩侧索硬小组发现家族性肌萎缩侧索硬化症与铜锌超氧化物歧化酶化症与铜锌超氧化物歧化酶(CuZnsuperoxidedismutase,SOD1)基因突变有基因突变有关关（三）（三） 活性氧生成增多的机制活性氧生成增多的机制1.1.线粒体线粒体 单电子还原增多单电子还原增多2.2.血
16、管内皮细胞血管内皮细胞 黄嘌呤氧化酶的形成增多黄嘌呤氧化酶的形成增多 3.3.中性粒细胞中性粒细胞 呼吸爆发呼吸爆发活性氧活性氧1 1、线粒体、线粒体单电子还原增多单电子还原增多活性氧活性氧黄嘌呤氧化酶在活性氧生成增多中作用黄嘌呤氧化酶在活性氧生成增多中作用2.2.血管内皮细胞血管内皮细胞黄嘌呤氧化酶形成增多黄嘌呤氧化酶形成增多 3. 3. 中性粒细胞：中性粒细胞：呼吸爆发呼吸爆发缺血缺血细胞膜分解细胞膜分解激活补体系统激活补体系统激活中性粒细胞激活中性粒细胞趋化物质趋化物质活性氧活性氧中性粒细胞：呼吸爆发中性粒细胞：呼吸爆发C C3 3,LTB,LTB4 4激活中性粒细胞激活中性粒细胞己糖旁路活化己糖旁路活化NADH(I)NADH(I)NADPH(II)NADPH(II)+ O2NADHNADH氧化酶氧化酶NADPHNADPH氧化酶氧化酶H+ + O-2+H2O2呼吸爆发呼吸爆发 活性氧活性氧（四）活性氧的损伤作用（四）活性氧的损伤作用 1. 1.膜脂质过氧化增强膜脂质过氧化增强 2. 2.抑制蛋白质的功能抑制蛋白质的功能 3. 3.破坏核酸和染色体破坏核酸和染色体 活性氧活性氧 病
