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1、缺血-再灌注损伤 （Ischemia-reperfusion injury),第十章,1年，Sewell结扎狗冠状动脉后，如突然解除结扎，恢复血流，动物室颤而死亡,简 史,认识就从这简单现象开始,年，第一次提出心肌再灌注损伤的概念,在心肌缺血恢复血流后， 缺血心肌的损伤反而加重,6年，Bulkley 和Hutchins发现冠脉搭桥血管再通后的病人发生心肌细胞反常性坏死 年，Greenberg等证实猫小肠缺血3小时后再灌注时，粘膜损伤更严重,缺血-再灌注损伤概念 ：在缺血的基础上恢复血流后，组织器官的损伤反而加重的现象。,从实践到理论地总结,缺血-再灌注损伤特点： 1.可逆损伤 不可逆损伤 2.
2、具有器官普遍性 “钙反常”（ calcium paradox ) “氧反常”（ oxygen paradox ) “pH反常” （ pH paradox ),第一节 原因和条件,一 原因 先缺血，后复灌 二 条件 1 缺血时间 2 侧支循环 3 需氧程度 4 再灌注条件,临床：,休克、DIC微循环再通 冠脉解痉、各种动脉搭桥术 心脑血管栓塞再通（溶栓治疗、自然再通） 心肺手术体外循环后心肺复苏 断肢再植、器官移植血供恢复等,第二节 发生机制,自由基的作用 钙超载 白细胞的作用,一、自由基的作用,O2,（一）自由基概念和类型,自由基外层轨道上具有单个不配对电子的原子、原子团和分子的总称 1.氧自
3、由基 2.脂性自由基 3.其他,1.氧自由基( oxygen free radical,OFR) 由氧诱发的自由基 种类： 超氧阴离子（O-2） 羟自由基（OH） 氧自由基 H2O2 、单线态氧（1O2）,活性氧,2 .脂性自由基： 氧自由基与多价不饱和脂肪酸作用后生成的中间产物 种类： 烷自由基（L） 烷氧自由基（LO） 烷过氧自由基（LOO） 3.其它: Cl、CH3 、NO ,（二）自由基的代谢,生理情况下，98氧接受4个电子还原成水，同时释放能量，仅有12的氧经单电子还原成自由基。,氧自由基的清除 （1）低分子清除剂,胞浆：还原型辅酶,细胞内外水相： 半胱氨酸、Vit C、谷胱甘肽,细
4、胞脂质： Vit E、 Vit A,（2）酶性清除剂,过氧化氢酶(CAT),过氧化物酶（H2O2）,超氧化物歧化酶,MnSOD,CuZnSOD,（三）缺血-再灌注时氧自由基生成增多的机制,1 黄嘌呤氧化酶增多（血管内皮源性）,黄嘌呤氧化酶(XO) 10% 黄嘌呤脱氢酶(XD) 90%,Ca2+依赖性蛋白水解酶,缺血:,再灌注:,(1)钙超载蛋白酶激活,（2）恢复供氧,黄嘌呤 + O-2+ H2O2,O-2+ H2O2 +尿酸,XO在OFR形成中作用,2.中性粒细胞激活（白细胞源性）,NADH(I) NADPH(II),+ O2,NADPH氧化酶,H+ + O-2+H2O2,NADH氧化酶,C3
5、,LTB4,激活中粒,己糖旁路活化,呼吸爆发,3. 线粒体功能障碍,缺氧,ATP,线粒体Ca2+,细胞色素 氧化酶 功能抑制,氧单电子还原,氧自由基,含Mn的SOD,缺血,缺氧,激活交感-肾上腺髓质系统,儿茶酚胺,单胺氧化酶,氧自由基,4.儿茶酚胺自身氧化途径,（四）自由基的损伤机制,1.膜脂质过氧化 （1）膜脂质微环境改变 （2）膜蛋白功能受抑 （3）促花生四烯酸代谢 （4）线粒体膜 ：ATP生成障碍,蛋白质断裂,蛋白质-蛋白质交联,-S-S-,CH3-S-,脂质-脂质交联,O,二硫交联,脂质-蛋白 质交联,氨基酸 氧化,OH,HO,脂肪酸氧化,OH,HO,从氧化的脂肪酸释出的 丙二醛MDA
6、,自由基可使蛋白质分子中（酶）半胱氨酸的SH（巯基）被氧化为二硫键。 氨基酸残基氧化，形成二聚体或更大的聚合物，直接损伤蛋白质。,2、抑制蛋白质的功能,3. 破坏染色体及核酸,80%由OH所致,碱基羟化或DNA断裂，导致染色体畸变或细胞死亡。,二、钙超载,Na + -Ca 2+载体,Ca2+ B Pr,Mt,SR,Ca 2+,Ca 2+,细胞内钙积聚,Ca2+泵,Ca2+,Ca2+,(一) 钙超载的机制,钙超载：各种原因引起的细胞内钙含量异常增多并导致细胞结构损伤和功能代谢障碍的现象。 1. Na+ -Ca2+异常交换 胞内Na+、H+、NE- 1R- PLC-PKC 2. 生物膜损伤，通透性
7、 疏松、膜磷脂降解、OFR,1、Na+Ca2+交换异常 1）细胞内高Na+对Na+Ca2+交换蛋白的直接激活 2）细胞内高H+对Na+Ca2+交换蛋白的间接激活,缺血,ATP,钠泵活性,Na+i,酸中毒,与Gq结合,PLC,磷脂酶肌醇（PIP2）,三磷酸肌醇（IP3）,甘油二酯（DG）,肌浆网上的IP3操纵的钙通道开放,释放钙离子,1肾上腺素能受体 缺血,蛋白激酶C活化,细胞膜Na+/H+ 交换蛋白活化,Na+Ca2+交换蛋白,3）蛋白激酶C活化对Na+Ca2+交换蛋白的间接激活,2.生物膜损伤致细胞内钙超载,(1) 细胞膜损伤,无钙液,膜外板与糖被膜分离,Ca2+,(+),磷脂酶,膜磷脂降解
8、,自由基,膜脂质过氧化,(2) 线粒体及肌浆网损伤,线粒体和SR释放Ca2+,钙泵能量不足,膜通透性,(3),ATP产生,（二）钙超载引起损伤的机制,1.线粒体功能障碍ATP生成 2.激活膜磷脂酶生物膜损害 3.引起心律失常 4.促进氧自由基生成 5.使肌原纤维挛缩，断裂，细胞破坏,三 白细胞的作用,（一）再灌注时白细胞激活 1、再灌注时中性粒细胞和血管内皮细胞表达粘附分子增加，加剧了缺血组织内白细胞聚集和激活。 2、趋化因子释放增加： 激活中性粒细胞可释放具有趋化作用的炎症介质，如白三烯。 再灌注时可使细胞膜磷脂降解释放促大量趋化因子，如白三烯（LTs）、血小板活化因子（PAF）、补体和激肽
9、等。,（二） 中性粒细胞介导的再灌注损伤,1、微血管损伤 1)微血管内血液流变学改变：中性粒细胞与血管内皮细胞粘附；血小板沉积；红细胞聚集。 2)微血管口径的改变：血管内皮肿胀及中性粒细胞与血管内皮细胞粘附均可造成管腔狭窄。 3）微血管通透性增高 引发水肿，其机制可能与白细胞释放的某些炎症介质有关。,无复流现象,结扎犬的冠状动脉造成局部心肌缺血后，再打开结扎的动脉，使血流重新开放，缺血区并不能得到充分的灌注，而成为无功能的管道，故称此现象为无复流或无再灌注现象。,第三节 机体的变化,一、 心脏,（一）心功能变化-心舒缩功能 （二）心电变化-再灌注性心律失常 （三）心肌能量代谢变化 （四）心肌超微结构变化,心肌顿抑：心肌并未因缺血发生不可逆损伤，但在再灌注血流已恢复或基本恢复正常后一定时间内心肌出现的可逆性收缩功能降低的现象。,1. 尽早恢复血流 低压、低流、低温 、低PH、低钠、低钙 2.改善缺血组织的代谢 ATP、Cyt.C、氢醌 3. 清除自由基 4. 减轻钙超负荷 5.其它,第四节 防治原则,