机能实验 肾缺血再灌注
肾脏缺血再灌注损伤机制

肾脏缺血再灌注损伤机制一、前言肾脏是人体重要的器官之一,其主要功能为排泄代谢产物、维持电解质平衡和调节血压等。
然而,由于多种原因,如心血管疾病、肾脏疾病等,肾脏缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury, IRI)已成为临床常见的问题之一。
本文将从机制方面对肾脏缺血再灌注损伤进行详细探讨。
二、缺血再灌注损伤的定义缺血再灌注损伤是指在组织或器官发生缺血后再次供氧供血时所引起的一系列不可逆性或可逆性的生理和生化反应过程。
在临床上,IRI通常出现在器官移植、冠心病介入治疗、心脏手术等情况下。
三、IRI发生机制1. 缺氧引起能量代谢紊乱当组织或器官发生缺氧时,由于ATP生成减少,导致能量代谢紊乱。
此时,细胞内ATP水平降低会导致Na+/K+-ATP酶活性下降,细胞内钠离子增加,钙离子内流,从而引起细胞肿胀和膜损伤。
此外,缺氧还会导致线粒体功能障碍和ROS生成增加。
2. 再灌注引起氧化应激反应再灌注时,组织或器官会受到一系列的氧化应激反应影响。
再灌注后,由于氧供应恢复,线粒体内的呼吸链会被激活,从而产生一系列自由基(ROS)和活性氮(RNS)。
这些自由基和RNS可造成脂质过氧化、蛋白质氧化、DNA损伤等。
3. 炎症反应IRI也会导致炎症反应的发生。
在缺血时,组织或器官受到严重的缺血和低氧环境的影响,导致细胞死亡和坏死。
当再灌注时,坏死细胞释放出许多危险信号分子(DAMPs),如高迁移率族蛋白-1(HMGB-1)、热休克蛋白(HSPs)等,这些信号分子会激活免疫系统,从而引起炎症反应。
4. 凋亡和坏死IRI还会导致细胞凋亡和坏死。
在缺血时,细胞内ATP水平下降,导致凋亡抑制因子(IAPs)失活,从而导致凋亡的发生。
同时,在再灌注时,由于氧化应激和炎症反应的作用,细胞也会发生坏死。
四、IRI的影响因素1. 缺血时间缺血时间是影响IRI严重程度的重要因素。
一般来说,缺血时间越长,IRI越严重。
缺血再灌注损伤指标

缺血再灌注损伤指标介绍缺血再灌注损伤(Ischemia-Reperfusion Injury,简称IRI)是一种常见的生理现象,指的是在缺血(血液供应不足)阶段后重新灌注(血流恢复)时引发的组织损伤。
IRI对许多器官和组织都有影响,包括心脏、肾脏、肝脏等。
针对IRI的研究中,科学家们借助各种指标来评估组织损伤的程度和机制。
缺血再灌注损伤的机制缺血再灌注损伤的机制十分复杂,涉及多个细胞和分子水平的变化。
以下是一些常见的机制:1.缺氧损伤:缺血导致组织缺氧,细胞无法正常进行代谢活动,从而引发细胞死亡和组织功能障碍。
2.氧化应激:再灌注时,氧气迅速供应到缺血组织,产生大量自由氧化物,如过氧化氢和超氧自由基。
这些自由氧化物可以损害细胞膜、DNA、蛋白质等,进一步引发炎症反应和组织损伤。
3.炎症反应:缺血再灌注损伤会触发炎症反应,引发多种炎症细胞和炎症介质的释放。
这些炎症反应可以进一步增强组织损伤的程度。
4.钙离子失衡:缺血再灌注会导致细胞内外钙离子浓度失衡,进一步破坏细胞的正常功能。
5.细胞凋亡和坏死:缺血再灌注过程中,细胞可以选择性地发生凋亡(程序性细胞死亡)或坏死(非程序性细胞死亡)。
这些细胞死亡方式对组织损伤的总体效应有很大的影响。
缺血再灌注损伤指标的分类为了评估缺血再灌注损伤的程度和机制,科学家们提出了许多指标和方法。
下面是几个常见的指标分类:组织结构指标组织结构指标是通过对缺血再灌注损伤组织的显微镜观察,来评估组织结构的完整性和细胞损伤程度。
例子:•组织病理学评分:通过对组织切片进行染色和显微观察,评估细胞变性、坏死、炎症细胞浸润等程度,给予相应的病理学评分。
炎症因子指标炎症因子是在缺血再灌注损伤过程中释放的细胞因子和介质,可以作为炎症反应的指标。
例子:•白细胞计数:通过对血液样本进行计数,评估炎症反应的程度。
氧化应激指标氧化应激指标可以用来评估缺血再灌注损伤中氧化应激的程度和机制。
例子:•抗氧化酶活性:测定组织中抗氧化酶的活性,如超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性,以评估氧化应激的抑制能力。
机能实验设计申请

机能实验设计项目申请书项目名称:维生素C对大白鼠肾脏缺血再灌注损伤的保护作用指导教师:年级、班级:学生姓名:联系电话:基础医学院机能学实验室200 年月二、技术路线(动物、药品、仪器设备、实验方法)一)实验动物:健康成年大鼠30只,雌雄不拘,体质量200~240 g.二)器材和药品:哺乳动物手术器械一套,注射器,试管,加样器,721分光光度计,水浴锅,离心机,25%氨基甲酸乙酯溶液,硫酸镁注射液. 20%磺硫酸溶液,维生素C,生理盐水,10% NaOH溶液三)方法1..动物模型复制将动物随机分为3组,每组10只. 缺血再灌注(I/R)组(对照组)、I/R+硫酸镁组和I/R+维生素C. 后两组分别于缺血前24h,12h,8h,4,1h,30min注射硫酸镁与喂食Vc药片,2.用25%氨基甲酸乙酯溶液4ml/kg腹腔注射麻醉,各自取3ml尿液(用于尿常规,尿蛋白,尿肌酐和尿纳检查)与3ml血液(血肌酐与血纳测定),经腹正中切口暴露双侧肾脏,游离肾蒂,用无损伤动脉夹同时钳夹双侧肾动脉,阻断45 min后松开动脉夹,肉眼可见肾脏由暗红变为鲜红,表明灌注成功,缝合切口,自由摄取水和食物. 24 h后再用氨基甲酸乙酯麻醉大鼠,活体摘取左肾并采血3ml,离心,分离血清定肌酐和尿素氮取3ml尿液(用于尿常规,尿蛋白,尿肌酐和尿纳检查)3,.测定各组尿常规,尿蛋白,尿肌酐,尿纳和血肌酐与血纳。
4尿液镜检:取少量尿液滴于载玻片上,镜下观察细胞及管型,细胞至少检查10个高倍视野,管型至少检查10个低倍视野,用最低至最高数报告。
三、预期结果(研究的总体安排和进度;预期研究成果)1,维生素C实验组的测量结果和对照组差别不大,说明维生素C对大鼠肾脏缺血再灌注损伤无明显作用2,维生素C实验组的测量结果和硫酸镁组相差不大,说明维生素C对大鼠肾脏缺血再灌注损伤有作用。
血管再灌注实验报告

血管再灌注实验报告1. 引言血管再灌注(Ischemia-reperfusion, I/R) 是指血液供应阻断后再恢复供应。
血管再灌注实验常被用于研究心脏、肝脏、肾脏等器官缺血再灌注损伤的机制和治疗方法。
本实验旨在通过建立小鼠心肌缺血再灌注模型,观察心肌组织的损伤程度,探讨可能的保护措施。
2. 材料与方法2.1 实验动物雄性C57BL/6小鼠,体重22-26g,年龄8-10周。
2.2 实验组织心脏组织。
2.3 实验设计将实验动物随机分为以下组别:- 对照组(Sham):动物接受手术操作,但没有缺血再灌注处理。
- 缺血再灌注组(I/R):动物在缺血30分钟后再进行1小时的再灌注。
- 预处理组(PreC):在缺血前15分钟,给予预处理药物。
2.4 缺血再灌注模型建立1. 手术动物采用深度麻醉并固定在手术台上。
2. 通过胸骨处切口,暴露心脏。
3. 用缝线将冠状动脉结扎。
4. 结扎30分钟后,解开缝线并进行1小时的再灌注。
5. 收集心肌组织样本。
2.5 组织损伤评价方法1. 心脏组织样本定量化。
2. 彩色素沉淀法(TTC staining) 观察心脏梗死面积。
3. 光镜下观察组织结构。
2.6 统计分析采用统计学软件进行数据的描述性分析,并使用方差分析(ANOVA) 进行组间比较,p < 0.05认为差异有统计学意义。
3. 结果3.1 心脏梗死面积变化通过TTC染色观察心脏梗死面积的变化,在I/R组中心脏梗死面积显著增加(p < 0.05),而在预处理组中心脏梗死面积较小,差异有统计学意义。
3.2 组织结构观察使用光镜观察心肌组织结构变化,发现I/R组心肌细胞出现明显的坏死和水肿,而预处理组心肌细胞结构相对完整,坏死和水肿程度明显减轻。
4. 讨论本实验通过建立小鼠心肌缺血再灌注模型,观察心肌组织的损伤程度。
结果表明,缺血再灌注会导致心肌梗死面积增加和心肌组织结构损伤。
然而,在预处理组中给予药物处理后,心肌梗死面积减小,心肌组织结构保持较好。
缺血再灌注的条件

缺血再灌注的条件缺血再灌注是指在缺血(血液供应不足)的状态下,再次注入血液来缓解供血不足所引起的损害。
这种情况在各种血管疾病,比如冠状动脉疾病以及脑部缺血中经常会发生。
在进行缺血再灌注实验时,我们需要注意一些条件,下面我将对这些条件进行详细介绍。
1. 缺血时间缺血时间对缺血再灌注实验起着至关重要的作用。
如果缺血时间太短,灌注后细胞可能已经开始复苏,导致实验结果失真。
如果缺血时间太长,再灌注时细胞可能已经完全死亡,导致实验无法进行。
因此,如何选择合适的缺血时间是十分重要的。
一般来说,缺血时间为30-60分钟是较为合适的。
2. 灌注时间和缺血时间一样,灌注时间也是需要控制好的重要因素。
如果灌注时间过短,细胞可能无法完全复苏,甚至出现继续死亡的情况。
相反,如果灌注时间过长,细胞可能会过度复苏,从而引发更严重的损伤。
根据不同实验需求,灌注时间可以从几分钟到数小时甚至数天。
3. 灌注液温度灌注液的温度也会影响实验结果。
如果温度过高,可能会导致细胞膜脱离和细胞溶解等问题。
如果温度过低,细胞的代谢会减缓,导致灌注效果不佳。
因此,常规实验中,灌注液温度一般控制在37℃左右。
4. 灌注液成分为了保护细胞,常规实验中会添加一定量的保护剂到灌注液中。
这些保护剂可以起到减轻细胞损伤的作用,降低再灌注后的死亡率。
常用的保护剂包括透明质酸、甘草酸等。
5. 动物模型缺血再灌注实验中,动物模型的选择也是非常关键的因素。
动物模型应尽可能与人类疾病相似,能够反映出实验中所研究的疾病机制。
常见的动物模型包括大鼠、小鼠、豚鼠以及猪等。
总之,缺血再灌注实验需要严格控制实验条件,包括缺血时间、灌注时间、灌注液温度、灌注液成分以及动物模型的选择。
只有这样才能够得到准确的实验结果,为治疗和预防相关血管疾病提供有力支持。
影响尿生成的因素和肾缺血再灌注损伤

计算内生肌酐清除率(Ccr)
尿肌酐浓度 Ccr = 血肌酐浓度 x 尿量(ml/min)
(血肌酐浓度由老师提供,正常: 152.3umol/L; 30min:175.6umol/L)
四、பைடு நூலகம் 意 事 项
• • • 确切、可靠的输尿管插管,是实验成功的关键 随时注意输尿管插管是否通畅,勿扭曲,内侧管
口勿触壁
2.肾缺血再灌注损伤
游离左肾动脉,夹闭20min
取样 取尿液10μl与2ml蒸馏水按1:200比例稀释 加样
加样(ml) 测试样品上清 试剂一(Cr标准品) 蒸馏水 试剂三 试剂四 0.5 0.5 0.5 0.5 1.6 1.6 0.5 0.5 标准管 测定管 1.6 空白管
测定 37℃ 10min水浴,以蒸馏水调零, 测510 nm处光密度 计算 肌酐(mmol/L) = 测定管OD - 空白管OD x 标准品浓度 x 201倍 标准管OD – 空白管OD (Cr标准品浓度:10 mmol/L)
1.
↓
松开动脉夹,记录15min尿量, 若有尿,第二次取尿0.5ml测Cr
↓ 分组
1.Iv NS 50ml(1-7组) 2.iv NS 49ml+速尿1ml(8-14组) 3.iv NS 40ml+ 20%GS 10ml (≥15组)
尿Cr测定方法
↓
观察15min,记录尿量,未取得 第二次尿的组取尿0.5ml测Cr
如图分离左肾A。腹部正中切口10cm,切开前先 从背部用手触及肾脏定位,术中勿伤及肾V,勿牵 拉触碰肾脏
•
试管刷洗干净,下周上课时上交论文(共用实验
数据)
iv-20%葡萄糖
速尿
(1)小管液中溶质的浓度 (2)影响肾小管上皮细胞重 吸收作用的体液因子和药物 垂体后叶素(加压素):↑对水 的通透性, ↑重吸收 醛固酮: ↑钠离子的主动重吸收, ↑重吸收
大鼠肾缺血再灌注对肺影响的机制探讨

Ab ta t sr c :0b e t n:To iv si ae t ei a to i n y ic e ar p ru in o h u g o a s jci o n e t t h mp c fk d e s h mi e ef so n t e l n fr t.M eh g t—
新 疆 医科 大 学 学报
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大 鼠 肾缺 血 再 灌 注 对 肺 影 响 的机 制 探 讨
张 荣 , 张建 龙 ,马 琪 , 红 燕 代
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机能实验 肾缺血再灌注

影响尿生成的因素和肾缺血再灌注损伤(南方医科大学广州510515)【摘要】目的探究影响肾泌尿功能的因素,探究肾缺血后再灌注对肾的损伤现象。
方法静脉分别补充37℃的生理盐水和20%的高渗葡萄糖,观测平均动脉压,尿量;结扎左肾动脉,一段时间后松开动脉夹再灌注,观测平均动脉压,尿量,血肌酐和尿肌酐含量,计算内生肌酐清除率(Ccr)。
结果补充37℃的生理盐水和20%的高渗葡萄糖尿生成量增加,缺血再灌注后血肌酐浓度增高,尿肌酐浓度降低,内生肌酐清除率(Ccr)明显降低。
结论增加血容量,肾滤过血液增多,尿生成增加;注射高渗溶液增加肾小管内原尿浓度,尿生成量增加;缺血再灌注后肾排泄能力降低,肾的功能受损。
【关键词】尿生成;肾缺血再灌注损伤;尿肌酐;内生肌酐清除率肾是机体主要的排泄器官之一,探究影响肾泌尿功能的因素有助于利尿药等干预肾脏功能药物的研发;肾缺血再灌注(Ischemic reperfusion,I/R)损伤是临床上常见的病理过程,在肾脏手术、肾移植和体外震波碎石等过程中,均可发生不同程度的再灌注损伤,它是急性肾衰最常见的原因,因此探究肾的缺血再灌注这一病理现象具有重要意义。
肾缺血再灌注时,内生肌酐清除率(Ccr)明显降低,肾功能受损.本实验通过复制肾脏缺血再灌注损伤的模型,对肾脏缺血再灌注损伤后血肌酐和尿肌酐的含量,以及内生肌酐清除率(Ccr)进行测定,来探究肾脏的缺血再灌注损伤。
1 材料与方法1.1 实验材料动物:家兔器材:医用计算机记录系统,家兔手术台,哺乳动物手术器械,压力换能器,动脉静脉插管,三通管,注射器,兔绳,分光光度计,恒温水浴箱。
药品与试剂:20%乌拉坦,0.2%肝素,生理盐水,20%葡萄糖溶液,速尿,肌酐测定试剂。
1.2 探究影响尿生成的因素的方法[1]家兔称重后用20%乌拉坦耳缘静脉麻醉,麻醉后将家兔仰卧位固定在兔台上。
家兔颈部剪毛,沿甲状软骨下正中剪开皮肤5cm,分离右侧颈总静脉和左侧颈总动脉。
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影响尿生成的因素和肾缺血再灌注损伤
(南方医科大学广州510515)
【摘要】目的探究影响肾泌尿功能的因素,探究肾缺血后再灌注对肾的损伤现象。
方法静脉分别补充37℃的生理盐水和20%的高渗葡萄糖,观测平均动脉压,尿量;结扎左肾动脉,一段时间后松开动脉夹再灌注,观测平均动脉压,尿量,血肌酐和尿肌酐含量,计算内生肌酐清除率(Ccr)。
结果补充37℃的生理盐水和20%的高渗葡萄糖尿生成量增加,缺血再灌注后血肌酐浓度增高,尿肌酐浓度降低,内生肌酐清除率(Ccr)明显降低。
结论增加血容量,肾滤过血液增多,尿生成增加;注射高渗溶液增加肾小管内原尿浓度,尿生成量增加;缺血再灌注后肾排泄能力降低,肾的功能受损。
【关键词】尿生成;肾缺血再灌注损伤;尿肌酐;内生肌酐清除率
肾是机体主要的排泄器官之一,探究影响肾泌尿功能的因素有助于利尿药等干预肾脏功能药物的研发;肾缺血再灌注(Ischemic reperfusion,I/R)损伤是临床上常见的病理过程,在肾脏手术、肾移植和体外震波碎石等过程中,均可发生不同程度的再灌注损伤,它是急性肾衰最常见的原因,因此探究肾的缺血再灌注这一病理现象具有重要意义。
肾缺血再灌注时,内生肌酐清除率(Ccr)明显降低,肾功能受损.本实验通过复制肾脏缺血再灌注损伤的模型,对肾脏缺血再灌注损伤后血肌酐和尿肌酐的含量,以及内生肌酐清除率(Ccr)进行测定,来探究肾脏的缺血再灌注损伤。
1材料与方法
1.1实验材料
动物:家兔
器材:医用计算机记录系统,家兔手术台,哺乳动物手术器械,压力换能器,动脉静脉插管,三通管,注射器,兔绳,分光光度计,恒温水浴箱。
药品与试剂:20%乌拉坦,0.2%肝素,生理盐水,20%葡萄糖溶液,速尿,肌酐测定试剂。
1.2探究影响尿生成的因素的方法[1]
家兔称重后用20%乌拉坦耳缘静脉麻醉,麻醉后将家兔仰卧位固定在兔台上。
家兔颈部剪毛,沿甲状软骨下正中剪开皮肤5cm,分离右侧颈总静脉和左侧颈总动脉。
从右侧颈总静脉插入静脉导管,左侧颈总动脉插管,连接压力换能器用于记录血压。
将家兔换成右侧卧位,在左肋弓下缘两指处做一斜形切口,辨认输尿管并进行输尿管插管,用有刻度的试管收集尿液并计算每分钟尿量,取此时的尿液
测量尿肌酐。
静脉输入30ml生理盐水,用有刻度的试管收集尿液并计算注射后每分钟尿量。
一段时间后静脉输入10ml 20%葡萄糖溶液,用有刻度的试管收集尿液并计算注射后每分钟尿量。
1.3肾缺血再灌注损伤模型复制的方法
游离左肾动脉,用动脉夹夹闭,夹闭即刻观测动脉血压和尿量变化,夹闭30min后观测动脉血压和尿量变化。
松开动脉夹,再灌注,同时静脉输入19ml 生理盐水加1ml速尿,再灌注30min后取尿测定尿肌酐浓度。
1.4尿肌酐测定方法
取样取尿液10μl与2ml蒸馏水按1:200比例稀释。
加样
测定37℃10min水浴,以蒸馏水调零,测510nm处光密度。
计算肌酐(μmol/L)=(测定管OD-空白管OD)/(标准管OD–空白管OD)x 标准品浓度x 201倍
内生肌酐清除率Ccr (ml/min)= 尿肌酐浓度/血肌酐浓
度x尿量
2结果
2.1 血压记录
输入生理盐水后,血压上升,输入20%葡萄糖后,血压上升不明显,缺血再灌注后血压下降。
2.2 尿量记录
输入生理30ml盐水后,尿量增加,输入20%葡萄糖后,尿量增加更明显;再灌注后尿量又明显减少。
2.3尿肌酐含量测定数据
缺血再灌注后尿肌酐浓度下降。
缺血再灌注后的Ccr较缺血再灌注前降低。
3讨论
3.1影响尿液生成的因素[2]
实验中我们观察到,静脉输入30ml生理盐水和10ml20%葡萄糖后,家兔尿量增加。
由于补充了上述两种液体,血液被稀释,血浆蛋白质浓度降低,血
浆胶体渗透压降低,导致肾小球滤过率增加,尿量增加;再者,补液后血流量增大,由于肾血流量的神经-体液调节机制,促使肾动脉扩张,尿液生成增加。
3.2 肾缺血再灌注损伤[3]
实验中我们观察到,肾缺血30min后再灌注,尿肌酐浓度和内生肌酐清除率Ccr都较缺血前的降低了,说明肾小球受到了损伤,导致其滤过作用降低。
缺血再灌注的发生机制如下:
1 活性氧损伤作用:线粒体产生活性氧增加;血管内皮细胞黄嘌呤氧化酶形成增加,通过通过黄嘌呤氧化酶途径产生大量活性氧;白细胞呼吸爆发产生大量活性氧,儿茶酚胺的自身氧化,诱导型NOS表达增加,都导致活性氧的大量产生,再加上再灌注后机体清除活性氧的能力下降,更是增加了肾内活性氧含量。
这些活性氧攻击细胞膜,造成膜脂质过氧化,使蛋白质分子发生氧化反应,引起DN
A损伤,破坏了细胞间基质,造成细胞功能障碍。
活性氧是各种损伤机制学说中重要的启动因素。
2钙超载机制:缺血再灌注后大量产生的活性氧破坏细胞质膜和细胞器膜,造成膜的通透性增加和结构损伤,从而使胞外的钙离子内流增加,胞内肌浆网和内质网钙离子的转运障碍;缺血再灌注后,氧自由基引起了线粒体膜的损伤,抑制了氧化磷酸化作用,使ATP合成减少,ATP依赖性离子泵功能障碍;缺血缺氧时,胞内PH降低(胞内酸中毒),恢复灌注使胞内和胞外形成PH差,钠离子和氢离子交换增加,使胞内钠离子过荷,从而促进钠钙交换反转,使胞外钙离子大量内流;缺血再灌注时儿茶酚胺大量产生,通过α和β受体使钙离子内流增加。
细胞内钙超载是细胞不可逆性损伤的共同通路。
3白细胞的作用:缺血再灌注使肾内趋化因子生成增多,细胞粘附分子表达增多,致使白细胞聚集,大量的白细胞聚集在再灌注区,阻塞微循环,释放活性氧,释放各种颗粒成分,产生各种致炎性细胞因子,总之,白细胞活化后产生的各种趋化物质可以促使更多的白细胞聚集,引起微循环障碍,聚集的白细胞释放活性氧和各种生物活性物质,使炎症反应失控,造成再灌注后肾组织的损伤。
白细胞聚集是缺血再灌注损伤引起各脏器功能障碍的关键步骤。
4补体级联的损伤作用:缺血再灌注时期补体系统被激活,过敏毒素的释
放和膜攻击复合物的装配直接或间接地导致缺血组织损伤,包括了补体介导的溶胞作用和补体级联反应释放大量促炎因子两个步骤。
补体级联的激活是各种炎症反应发生和放大的主要动力。
【参考文献】
[1]金春华主编.<< 机能实验学>> 北京:科技出版社2006:102-105
[2] 2006刘先国主编<<生理学>>(第二版) 科学出版社2010:178-185
[3] 姜勇主编.<<病理生理学>>.北京:高等教育出版社2011.06:173-181。