缺血-再灌注损伤
缺血-再灌注损伤
第二节 缺血-再灌注损伤的 发生 机制
一.自由基的作用
自由基(free radical)：外层轨道上含有单个不配对电 子的原子、原子团和分子 氧自由基：O2. – OH. 1O 活性氧 H 2 O2 2
(reactive oxygen)
O2 eO2. – e-+2H+ H 2O 2 e-+H+ H 2O OH. e-+H+ H2O
1O +AO2. –+A 2 内过氧化物的热分解
物理方法 氧气放电 光敏反应
1
O2的反应：亲电子性很强的氧化剂
氧自由基生成增多的机制
• • • • 黄嘌呤氧化酶的形成增多 中性粒细胞的呼吸爆发 线粒体 儿茶酚胺的自身氧化
ATP
缺 血 期
再 灌 注 期
AMP 黄嘌呤脱氢酶 2+ Ca 腺嘌呤核苷 [Ca2+]i 内流 缺血 次黄嘌呤核苷 黄嘌呤氧化酶(XO) . –+H O 黄嘌呤 + O 次黄嘌呤 2 2 2 XO O
脂性自由基：氧自由基 + 多价不饱和脂肪酸
L. LO. LOO.
其它自由基： Cl. CH. NO等
超氧阴离子自由基(O2. – )：
O2和O2. –的电子排布
O2氧化酶(XO) 醛氧化酶 NADPH氧化酶 NADH氧化酶 ……
(2).非酶促反应 蛋白质、低分子化合物、 较稳定自由基的自动氧化 (3).水的辐射分解等
自由基对膜的损伤
二.钙超载
钙超载(calcium overload)： 结构损伤 细胞 功能代谢障碍 [Ca2+]i
缺血再灌注损伤导致细胞损伤和死亡的共同通路
正常细胞Ca2+运转体系
第十二章 缺血-再灌注损伤
第十二章缺血-再灌注损伤一、名词解释1. 缺血性损伤：因组织血液灌流量减少造成的细胞损伤。
2. 缺血再灌注损伤：指在缺血基础上恢复血流后组织损伤反而加重，甚至发生不可逆性损伤的现象，简称再灌注损伤。
3. 氧反常：组织器官或培养细胞经过定时间的低氧后，再恢复正常氧供应，反而使组织细的损伤更趋严重的现象。
4. 钙反常：用无钙溶液灌流组织器官后，再用含钙溶液壠流,组织细胞损伤反而加重的现象。
5. 自由基: 是在外层电子轨道上含有单个不配对电子的原子、原子团和分子的总称。
6. 氧自由基：指由氧诱发的自由基，例如超氧阴离子( )和羟自由基(0H· )。
7. 活性氧：指一类由氧形成的、化学性质较基态氧活发的含氧物质，包括氧自由基和非自由基含氧物质。
8. 呼吸爆发: 再灌注组织重新获得氧供应的短时间内，微活的中性粒细胞耗氧量显著增加,产生大量氧自由基,又称为氧爆发，这是再灌注时自由基生成的重要途径之一。
9. 膜脂质过氧化: 自由基与膜内多价不饱和脂肪酸作用使之发生过度氧化，造成不饱和脂肪酸/蛋白质比例失调从而使磷脂膜的功能与结构发生改变。
10. 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。
11. 无复流现象: 缺血组织恢复血流后，部分缺血区并不能得到充分血液施流的现象。
12. 再灌注性心律失常: 在心肌再灌注过程中出现的心律失常，以室性心律失常如心动过速和心室颤动最为多见，是造成猝死的重要原因。
13. 心肌顿抑: 遭受短时间可逆性缺血损伤的心肌,在流恢复或基本恢复后一段时间内出现的暂时性收缩功能降低。
二、简答题1、简述缺血-再灌注时氧自由基生成增多的机制?①黄嘌呤氧化酶的形成增多，催化次黄嘌岭、黄嘌呤产生氧自由基；②中性粒细胞聚集及激活，摄入的氧经细胞内NADPH氧化酶和NADH氧化酶催化形成氧自由基；③线粒体功能受损，氧经单电子还原形成氧自由基；④儿茶酚胺增加和氧化产生氧自由基。
缺血-再灌注损伤
机制:
内皮素 （ET） ↑ 一氧化氮（NO）↓
血栓素A2（TXA2）↑
前列环素（PGI2）↓
后果:
有助于无复流现象的发生，加重组织损伤
（3）微血管通透性增高
机制：可能与白细胞释放的某些炎性介质有关
后果：①引发组织水肿
②导致血液浓缩，有助于形成无复流现象
③有利于中性粒细胞从血管内游走到细胞间隙，
直接释放细胞因子造成组织细胞的损伤
(三)心肌超微结构变化
肌原纤维结构破坏 (出现严重收缩带、肌丝断裂、溶解) 线粒体损伤 (极度肿胀、嵴断裂、溶解，空泡形成、 基质内致密物增多)
台湾野柳公园蘑菇石
二、脑缺血-再灌注损伤的变化 (一)脑能量代谢变化
ATP等均在短时间内减少 cAMP含量增加
cGMP含量下降
（二）脑氨基酸代谢变化
诊断: 心肌梗塞 问题:
1、为什么在溶栓后出现严重的心律失常?
2、如何防治？
台湾阿里山
3、核酸及染色体破坏 染色体畸变
核酸碱基改变
DNA断裂
（四）判断指标
O2-、OH· 1O2、H2O2 、
XO
MDA ( LPO )
SOD、CAT、GSH-PX VitC、VitE、 VitA
台东八仙台
二、钙超载
（一）钙超载的概念
钙超负荷
calcium overload CO
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
膜磷脂降解→线粒体膜受损→ATP生成↓→细胞膜、 肌浆网Ca2+ 泵功能障碍→胞浆Ca2+↑
（三）钙超载引起缺血-再灌注损伤的机制
1、激活XO→OFR生成↑ 2、激活ATP酶→加重细胞内酸中毒 3、激活PL→膜磷脂降解→直接造成生物膜受损
缺血-再灌注损伤
缺血-再灌注损伤概念 ：
缺血的组织、器官经恢复血液灌 注后不但不能使其功能和结构恢复， 反而加重其功能障碍和结构损伤的现 象称为缺血-再灌注损伤(ischemiareperfusion injury).
第一节 原因和条件
一、原 因
• 组织器官缺血后恢复血液供应 休克时微循环的疏通 冠脉痉挛缓解 心脑肺复苏
Ca 2+ 减少，导致细胞内钙超负荷
③脂质信号分子生成异常 ④促进自由基及其他生物活性物质生成
2. 蛋白质失活
蛋白质 断裂
蛋白质-蛋白 质交联
二硫交联
-S-S-
脂质-蛋白 质交联
OH
OH
HO
HO
CH3-S-
O
氨基酸 氧化
脂肪酸氧化
脂质-脂质交联
3. DNA损伤
自由基的作用 钙超载 白细胞的作用
二、钙超载( calcium overload)
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，称为钙超载（calcium overload）
(一)细胞内Ca 2+的稳态调节
VOC
Ca2+
ROC
[Ca2+]e：10-3M
Ca 2+
Ca 2+
Ca2+ B Pr
Ca2+
化学性质活 泼 氧化性强 半衰期短
种类：①氧自由基 ②脂质自由基 ③其他： NO、氯自由基
氧自由基：以氧为中心的自由基称为氧 自由基，常常由氧诱发
O2 98~99%
线 粒
体
NADPH氧化酶
黄嘌呤氧化酶
P450细胞色素单加氧酶
ATP
1~2%
10 缺血-再灌注损伤
概
念
缺血后再灌注不但不能使组织、 缺血后再灌注不但不能使组织、器 官功能恢复，反而加重组织、 官功能恢复，反而加重组织、器官的功 能障碍和结构损伤， 能障碍和结构损伤，这种现象称为缺血 再灌注损伤，简称再灌注损伤。 －再灌注损伤，简称再灌注损伤。
缺血第一节 缺血-再灌注损伤的原因和条件 一、原因
3）蛋白激酶C活化对Na+／Ca2+交换蛋白的间接激活 蛋白激酶C活化对Na
α1肾上腺素能受体 肾上腺素能受体 缺血 与Gqα结合 结合 PLCβ
质膜上的磷脂酶肌醇二磷酸（ 质膜上的磷脂酶肌醇二磷酸（PIP2） 三磷酸肌醇（IP3） 三磷酸肌醇（ 肌浆网上的IP 肌浆网上的 3操纵的钙通道开放 释放钙离子 甘油二酯（DG） 甘油二酯（ ） 蛋白激酶C活化 蛋白激酶 活化 细胞膜Na 细胞膜 +/H+ 交换蛋白活化 Na+／Ca2+交换蛋白
（一）细胞内钙超载的机制
1、Na+／Ca2+交换异常 2、生物膜受损
1、Na+／Ca2+交换异常
细胞内高Na 1）细胞内高Na+对Na+／Ca2+交换蛋白的直接激活 缺血引起ATP合成减少和细胞内酸中毒， 缺血引起ATP合成减少和细胞内酸中毒，导致 ATP合成减少和细胞内酸中毒 钠泵活性降低，细胞内Na 增加。再灌注时， 钠泵活性降低，细胞内Na+增加。再灌注时，缺血 细胞重新获得氧，细胞内高Na+除激活钠泵外，还 细胞重新获得氧，细胞内高Na 除激活钠泵外， 迅速激活Na 交换蛋白， 迅速激活Na+／Ca2+交换蛋白，以反向转运的方式 加速Na 向细胞外转运，同时将大量Ca 运入胞浆， 加速Na+向细胞外转运，同时将大量Ca2+运入胞浆， 增加。 可导[Ca 可导[Ca2+]i增加。
病生-第13章缺血-再灌注损伤PPT课件
案例三：肢体缺血-再灌注损伤
总结词
肢体缺血-再灌注损伤可导致肢体肌肉和 骨骼损伤，影响患者的运动功能和生活 能力。
VS
详细描述
肢体缺血-再灌注损伤通常发生在肢体动 脉阻塞后，血流重新恢复时。由于缺血期 间肌肉和骨骼受损，再灌注时会引起炎症 反应和氧化应激，导致肢体肌肉和骨骼损 伤。患者可能出现肢体疼痛、肿胀、活动 受限等症状，严重时可导致截肢或残疾。
药物治疗
使用抗氧化剂
使用细胞保护剂
抗氧化剂可以清除自由基，减少组织 损伤。
细胞保护剂可以保护细胞免受缺血和 再灌注损伤的影响。
使用抗炎药物
抗炎药物可以减轻炎症反应，减少组 织损伤。
其他治疗方法
手术治疗
对于严重的缺血-再灌注损伤，可 能需要手术治疗。
细胞移植
细胞移植可以促进组织再生和修复， 减少组织损伤。
02
优化治疗方案，根据患 者的具体情况制定个性 化的治疗方案，提高治 疗效果。
03
加强医护人员的培训和 教育，提高他们对缺血再灌注损伤的认识和救 治能力。
04
加强多学科协作，整合 医疗资源，为患者提供 全方位、高效的救治服 务。
THANKS
感谢观看
炎症介质释放
炎症细胞释放的炎症介质如TNF-α、 IL-1β等可诱导细胞凋亡和组织损伤。
03
缺血-再灌注损伤的防治
早期治疗
快速恢复血流
在发生缺血后，应尽快恢 复血流，以减少组织损伤。
减轻缺血程度
在血流恢复之前，应采取 措施减轻缺血程度，如使 用血管扩张剂等。
控制再灌注时间
在血流恢复后，应控制再 灌注时间，避免长时间缺 血和再灌注损伤。
案例二：脑缺血-再灌注损伤
第十章 缺血与再灌注损伤
第十章缺血与再灌注损伤复习提要一、概念缺血－再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury)或称再灌注损伤，是指组织缺血一段时间，当血流重新恢复后，组织的损伤程度较缺血时进一步加重、器官功能进一步恶化的综合征。
二、发生原因凡能引起血流重新恢复而导致组织损伤的因素都有可能成为再灌注损伤的发生原因。
三、影响因素缺血时间侧枝循环对氧的需求程度电解质浓度四、发生机制主要与以下三个方面的因素有关：(一)自由基生成增多1. 自由基的概念及分类自由基(free radical, FR)：指外层轨道上有未配对电子的原子、原子团或分子的总称。
氧自由基(oxygen free radical, OFR): 包括：超氧阴离子（O·2 ）、羟自由基(·OH)、单线态氧（1O2）。
O·2是其它氧自由基产生的基础。
一氧化氮（NO）脂性自由基: 是氧自由基与多聚不饱和脂肪酸作用后生成的中间代谢产物，如烷自由基（L.）、烷氧自由基（LO.）、烷过氧自由基（LOO.）等。
2. 缺血－再灌注损伤时自由基生成增多的机制①通过血管内皮细胞的黄嘌呤氧化酶途径产生自由基②激活的白细胞经NADPH氧化酶途径产生自由基③线粒体细胞色素氧化酶系统单电子还原生成氧自由基增多④体内清除自由基能力下降3. 正常机体清除自由基的机制:①抗氧化酶类: 超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化氢酶（CA T）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）等。
②抗氧化剂: 维生素E、维生素C、辅酶Q等。
4. 自由基在缺血－再灌注损伤中的作用①多价不饱和脂肪酸的过氧化，损伤生物膜②蛋白质和DNA分子结构的变化(二)钙超载钙超载（calcium overload ）是指Ca2+在细胞内大量积聚。
1. 细胞内Ca2+的稳态调节（homeostasis ）①Ca2+进入胞液的途径质膜钙通道:包括①电压依赖性Ca2+通道（VOC）②受体操纵性Ca2+通道（ROC）:又称配体门控钙离子通道(ligand gated calcium channel )。
缺血再灌注损伤
（二）影响因素
1 缺血时间
2 侧枝循环
3 需氧程度
4 再灌注条件
.
5
第二节 发生机制
一、自由基的作用
（一）概念与分类
自由基（free radical）
——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。 分类 （1） 氧自由基( oxygen free radical OFR)
细胞外[Ca2+] 是细胞内[Ca2+] 10000倍
依赖ATP的钙泵
细胞膜 钠钾泵
维
Na+-Ca2+交换系统
持
肌浆网（SR） 细胞内 钙结合蛋白（CaBP)
因 素
线粒体摄取
.
19
结合于质 膜糖被的
钙
Ca2+
电压依赖 性钙通道
膜磷脂的 极性头部
Ca2+ Ca2+B
钙 泵
Pi+ADP ATP
Ca2+ Na+Ca2+ 交换 体
.
17
· 4.破坏细胞间基质
自由基可使透明质酸降解、胶原蛋白发生交联 细胞间基质变得疏松
.
18
二、 钙超载（calcium overload）
各种原因引起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。
正常:细胞外[Ca2+] 10-3mol/L
细胞内[Ca2+] 10-7mol/L
.
25
2. 生物膜损伤
（1）细胞膜损伤 → 钙内流↑ 膜屏障作用↓ Ca2+激活磷脂酶，使膜磷脂分解
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、中性粒细胞 3、线粒体
4、儿茶酚胺的自身氧化
(三) 自由基的损伤作用
1、膜脂质过氧化
① 破坏膜的正常结构 不饱和脂肪酸/蛋白质的比例失调， 膜的液态性、流动性降低，通透性 增加，细胞外钙离子内流增加。
② 间接抑制膜蛋白功能 钙泵、钠泵及钠离子/钙离子交 换系统导致胞浆钠离子、钙离 子浓度升高，造成细胞肿胀和 钙超载。 ③ 促进自由基及其它生物活性物质 生成 ④ 减少ATP生成
二、影响因素
1、缺血时间
2、侧支循环
3、需氧程度 4、再灌注条件
第二节 缺血-再灌注损伤 的发生机制
一、自由基的作用
(一) 自由基的概念与类型
自由基：在外层电子轨道上含有
单个不配对电子的原子、原子团 和分子的总称。
1、氧自由基
2、脂性自由基
(二) 氧自由基生成增多的机制
1、黄嘌呤氧化酶的形成增多
2、细胞损伤
第三节 缺血－再灌注损伤时机 体的功能及代谢变化
一、 心功能变化
1、 缺血－再灌注性心律失常 2、 心肌舒缩功能降低 心肌顿抑
二、 心肌代谢变化 三、 心肌超微结构的变化
第四节 防治缺血－再灌注损 伤的病理生理基础
一、 减轻缺血性损伤，控制再 灌注条件 二、 改善缺血组织的代谢 三、 清除自由基 四、 减轻钙超载
2、生物膜损伤
① 细பைடு நூலகம்膜损伤
② 线粒体及肌浆网膜损伤
(二) 钙超载引起的缺血－再灌 注损伤的机制
1、线粒体功能障碍 2、激活磷脂酶 3、缺血－再灌注性心律失常 4、促进氧自由基生成 5、肌原纤维过度收缩
三、微血管损伤和白细胞 的作用
(一) 再灌注时血管内皮细胞 与白细胞激活
缺血时心肌白细胞聚集，再灌 注期，血管内皮细胞和白细胞 激活进行性增加。
三、钙反常
用无钙溶液灌流后，再用 含钙溶液进行灌注时，心肌细 胞酶释放增加、肌纤维过度收
缩及心肌电信号异常。
四、PH反常
缺血后再灌注时迅速纠
正缺血组织的酸中毒 ，反而
加重缺血-再 灌注损伤，称
为
PH反常。
第一节 缺血-再灌注损伤 的原因及条件
一、原因
1、组织器官缺血后恢复血液供应
2、一些新的医疗技术的应用
(二) 血管内皮细胞与中性粒细胞
介导的缺血-再灌注损伤
1、微血管损伤
结扎狗冠状动脉造成心肌局 部缺血后,再开放结扎动脉，重新 恢复血流，部分缺血区并不能得到 充分的血流灌注，这种现象称为无 复流现象。
① 微血管血液流变学改变：中性粒 细胞粘附在血管内皮细胞上，血 小板和红细胞聚集。 ② 微血管口径的改变：再灌注时， 损伤的血管内皮细胞肿胀，可导 致管腔狭窄，阻碍血液灌流。 ③ 微血管通透性增高：自由基损伤 和中性粒细胞粘附是微血管通透 性增高的主要原因。
第十章
缺血－再灌注损伤
张 立
一、缺血－再灌注损伤
缺血后再灌注,不仅不能使
组织、器官功能恢复，反而加 重组织器官功能障碍和结构损 伤。此现象称缺血－再灌注损 伤。
二、氧反常
用低氧溶液灌注组织器官 或在缺氧条件下培养细胞一定 时间后，再恢复正常氧供应， 组织及细胞的损伤不仅未能恢 复，反而更趋严重。这种现象 称为氧反常。
2、蛋白质功能抑制 3. 破坏核酸及染色体一碱基羟 化、DNA断裂，引起染色体
畸变或细胞死亡。
二、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称
为钙超载。
(一) 细胞内钙超载的机制
1、钠离子/钙离子交换异常
① 细胞内高钠离子对钠离子/钙离子 交换蛋白的直接激活 ② 细胞内高氢离子对钠离子/钙离子 交换蛋白的间接激活 ③ 蛋白激酶C(PKC)活化对钠离子/ 钙离子交换蛋白的间 接 激活