缺血再灌注损伤名词解释
第十三章 缺血-再灌注损伤
(Ischemia-reperfusion injury)
血液循环：提供细胞氧 营养物质 血液循环：提供细胞氧和营养物质 循环 细胞 带走细胞代谢产生的 2和废物 细胞代谢产生的CO 带走细胞代谢产生的
血液灌流的减少→细胞缺血性损伤 血液灌流的减少→细胞缺血性损伤 减少 好转、 →好转、功能恢复正常 恢复血液灌流后 血液灌流 恢复血液灌流后 → 细胞代谢功能障碍 结构破坏反而 代谢功能障碍及 →细胞代谢功能障碍及结构破坏反而 缺血加重 (缺血-再灌注损伤 缺血 再灌注损伤) 胃肠/肢体 心/脑/肾/肝/肺/胃肠 肢体 皮肤 脑 肾 肝 肺 胃肠 肢体/皮肤
钙超载(calcium overload) 二、*钙超载 钙超载
各种原因引起的细胞浆内钙含量异常增多→ 各种原因引起的细胞浆内钙含量异常增多→细胞代 细胞浆内钙含量异常增多 谢功能障碍和结构受损，甚至细胞死亡的现象。 谢功能障碍和结构受损，甚至细胞死亡的现象。
钙的分布
胞内钙： 10-8~10-7 mol/L 胞外钙： 10-3~10-2 mol/L 细胞内钙存在于胞内钙库(线粒体 内质网) 约44%细胞内钙存在于胞内钙库 线粒体 内质网 细胞内钙存在于胞内钙库 线粒体/内质网 作为第二信使 胞内游离钙占细胞内钙 第二信使的 占细胞内钙0.005%。 作为第二信使的胞内游离钙占细胞内钙 。
Na/Ca exchanger Ca2+
Mechanism 2
Ischemia Reperfusion
↑H+
↑ Ca2+
H+
H+ ↓
Na+
↑ Na+
Na/H exchanger
Ca2+
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%
缺血再灌注损伤
自由基概述
3. 活性氮和脂性自由基
精氨酸
NOS O2.NO
多聚不饱和 脂肪酸 氧自由基 烷氧自由基 LO· 烷过氧自由基 LOO·
H+
ONOO-
HOONO OH· NO2
IRI诱导自由基产生机制
1、黄嘌呤氧化酶的形成↑
2、中性粒细胞呼吸爆发
3、线粒体单电子还原增多
4、儿茶酚胺的自身氧化增强
5、诱导型NOS表达增强
细胞色素氧化酶系统功能失调 再灌注 +
O2
氧自由基↑
抗氧化酶↓
IRI诱导自由基产生机制
4、儿茶酚胺的自身氧化
缺血缺氧
再灌注 O2
儿茶酚胺 +
调节作用
单胺氧化酶 氧自由基
5、诱导型NOS表达增强 iNOS NO↑ ONOO缺血-再灌注 HOONO 组织损伤
NO2 OH·
IRI诱导自由基产生机制
6、活性氧清除能力下降
容易接受电子的原子、原子团或分子易生成自由基，
氧是体内最重要的受电体之一。
自由基概述
自由基的类型 ①活性氧（ROS） 氧自由基（O2∙-，OH∙），H2O2，lO2 活性氧：化学性质活泼的含氧物质。 ②活性氮（RNS） NO、ONOO-、HONOO、NO2③其他 烷自由基(L∙)、烷氧自由基（LO∙）、烷过氧自由 基（LOO∙）等，称为脂性自由基。
第一节 概述
IRI的发生是多机制,协同作用所致。 自由基生成增多
钙超载
白细胞的作用与微循环障碍
高能磷酸化合物生成障碍
自由基概述
[ 自由基 ] 指外层轨道上有未配对电子的原子 、原 子团或分子的总称。化学性质非常活 泼，极易与其生成部位的其它物质发生连 锁反应。
缺血再灌注损伤
缺血再灌注损伤缺血再灌注损伤是一种严重的疾病，对受影响的组织和器官造成了严重的损伤。
缺血再灌注损伤涉及多个系统，具有复杂的分子机制，它的发生涉及血液供应的缺乏或局部组织的血管阻塞，以及随后的组织损伤。
在临床上，最常见的缺血再灌注损伤是“心肌梗死”（myocardial infarction），也可能出现在脑部，肝脏，肺部或腹部等其他器官中。
缺血再灌注损伤可以根据其发生的过程分为三个阶段：缺血阶段、缺血再灌注阶段和恢复阶段。
在缺血阶段，局部组织血液供应受到损害，细胞内水解和氧化代谢开始受到紊乱，最终导致细胞死亡。
而在缺血再灌注阶段，由于去氧核糖核酸，自由基，蛋白质和细胞因子的增多，使得组织附近的炎症反应加剧，并进一步损害周围组织。
最后，在恢复阶段，细胞正在尝试修复损伤细胞，使得病患的基本生理功能得到恢复，但其可能会有潜在的心血管问题和代谢障碍，很大程度上取决于初期愈合的成功程度。
因此，缺血再灌注损伤需要接受恰当的治疗，以避免其未来的并发症。
最常见的治疗措施包括：降低血糖水平，使用抗氧化剂，临床抑制细胞凋亡，调整营养治疗，抗感染治疗，以及外科治疗。
伴随着这些治疗措施，其他一些综合护理，如压力缓解、心理护理和疼痛管理等，也同样重要。
总之，缺血再灌注损伤是一种严重的疾病，它恶化了细胞损伤，影响人体健康。
所以，人们应该采取有效的治疗措施，尤其是紧急医疗情况，以确保正确的治疗方法，促进伤口愈合，减轻病情，减少恢复时间。
另外，为了加速组织伤口愈合，还需要病人改变不良的生活习惯，不仅是饮食，而且还有戒烟、抑制饮酒和减少压力等。
因为这些行为会对病人的恢复造成重大影响，其中吸烟会增加疾病发作的次数，饮酒会引起脂质代谢的紊乱，压力也会降低免疫力，加剧复发的可能性。
此外，在身体恢复期间，建议病人多参加心理治疗，通过情绪平衡等方法改善心理和抑郁状态，并改善气色和生活质量。
最后，在恢复期间，患者应该避免暴饮暴食，保持有规律的作息时间，进行适当的运动，促进身体的健康，有助于疾病的顺利治疗和恢复。
第10章缺血-再灌注损伤
再 灌 注
呼吸暴发 产生自由基
3 线粒体功能障碍
缺血缺氧 ATP Ca2+ 进入线粒体 线粒体细胞色素 氧化酶功能失调 氧经单电子还原 自由基 锰-超氧化物 岐化酶
4. 儿茶酚胺
缺血缺氧
儿茶酚胺释放
儿茶酚胺及其氧化产物
自由基
（三）氧自由基（OFR）的损伤机制
1 膜脂质过氧化(lipid peroxidation) （1）膜脂质微环境改变 （2）膜蛋白功能受抑制 （3）线粒体膜 ：ATP生成障碍
自由基是机体正常代谢产物，参与许 多生理和病理过程。生理状态下，自由基参 与了某些酶反应和药理作用。病理状态下， 自由基参与了某些疾病和病理过程的发生与 发展，如动脉粥样硬化、心脑血管疾病、中 枢神经系统机能障碍、糖尿病、癌症、肌萎 缩、关节炎、急性呼吸窘迫综合征、衰老、 休克、氧中毒、炎症。
（二）缺血-再灌注时氧自 由基生成增多的机制
二、影响因素（条件）
1、缺血时间： 2、侧支循环 3、电解质浓度 4、其它
1、缺血时间：
再灌注损伤与缺血时间长短有关。缺 血时间过短和过长都不易发生再灌注损伤。 通常缺血40-60min后再灌注易诱发再灌 注损伤。在组织器官能耐受的缺血时间内 再灌注，可使其功能恢复，一般不引起再 灌注损伤；缺血时间过长使组织细胞坏死， 也没有再灌注损伤发生的基础。不同组织 对缺血耐受时间不同，发生再灌注损伤的 缺血时始粘附 牢固粘附
趋化（PAF、LTs）
组织
白细胞组织浸润的机制
定位 释放
（二）血管内皮细胞与中粒的损伤作用
1. 微血管损伤 ——引起无复流(no-reflow phenomenon) 现象 血流变、管径、壁通透性改变
OFR、溶酶、细胞因子 细胞粘附、聚集、堵塞血管 增加血管通透性→组织水肿
缺血-再灌注损伤
不饱和脂肪酸／蛋白质的比例失调， （三）自由基的损伤作用 脂质过氧化使膜脂质之间形 膜脂质过氧化可激活磷脂酶 膜的液态性、流动性降低，通透性 1. 酶的巯基氧化，形成二硫键；
③促进自由基及其它生物活性物质生成。 碱基羟化或DNA断裂 80％为OH·所致，因OH·易 ④减少ATP生成。
2．蛋白质功能抑制 3．破坏核酸及染色体
自由基损伤和膜磷脂分解 交换异常 可造成肌浆网膜损伤，钙 泵功能抑制使肌浆网摄 Ca2+减少。 1.ATP
细胞膜外板和糖被膜由 Ca2+紧密联结在一起。 细胞内酸中毒，再灌注时细胞 细胞内Ca2+增加可激活 外酸中毒被缓解，H+外流增加 磷脂酶，促进膜磷脂降 解，进一步增加膜通透 →钠内流增加→细胞内钠增加 性； →进而激活钠钙交换→钙内流 细胞膜脂质过氧化 增加。
反而进一步加重的现象。
No10
第三节 缺血－再灌注损伤的发生机制 (Mechanisms of ischemia-reperfusion injury)
No11
一、自由基的损伤作用
(Injury of free radicals)
No12
（一）自由基的概念与类型 氧自由基：由氧诱发的自由基。
活性氧：化学性质较基态氧活泼的 含氧物质 自由基(free radical)是在外层电子轨道上 活性氧的生成： 含有单个不配对电子的原子、原子团和分子的总 O2 O2.H 2O 2 OH· H 2O 称。 指氧自由基与多价不饱和脂肪 酸作用后生成的中间代谢产物， 主要包括： O • 烷自由基(L·) 如氯自由基(Cl·)、 氧自由基 1．氧自由基 • 烷氧自由基(LO·) 甲基自由基(CH·) OH • 烷过氧自由基(L00·) 2．脂性自由基 和NO等。 活性氧 H O 3．其它 非自由 生理情况下，自由基的生成与降解处于动态 基的含 氧产物 单线态氧( O ) 平衡，对机体并无有害影响。
36-10 缺血-再灌注损伤(IRI)
线粒体功能受损 儿茶酚胺增加和氧化
缺氧应激下，CA大量分泌，生成过多的氧化产物即氧自由基。
22
（四）自由基引起IRI的机制
膜脂质过氧化增强
蛋白质功能抑制
核酸及染色体破坏 改变细胞功能
23
（四）自由基的损伤作用
1、膜脂质过氧化增强 ——自由基损伤细胞的早期表现
基础：自由基与膜内多价不饱和脂肪酸形成脂质自由基和过氧化物
2、蛋白质的功能抑制
蛋白质-蛋白 质交联 二硫交联 -S-S脂质-蛋白 质交联
蛋白质断裂
CH3-SO
氨基酸 氧化
表现：酶活性受到抑制、蛋白质变性、受体构型改变
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3、破坏核酸和染色体
80%是OH 的作用 OH 与脱氧核糖核酸及碱基反应
. .
表现：染色体畸变、核酸碱基羟化、DNA断裂
26
第二节 IRI发生机制
3
研究缺血-再灌注损伤
1955年Sewell曾报道了缺血-再灌注损伤的现象； 1960年Jennings第一次提出心肌缺血-再灌注损伤的
概念，证实再灌注会引起心肌超微结构不可逆性坏死；
此后陆续有脑、肝、肾、肺、胃肠道缺血-再灌注损伤
的报道，说明再灌注损伤几乎可在每一种组织或器官 发生。
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第二节 发生机制
一、自由基的作用
二、钙超载
三、白细胞的作用
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缺血-再灌注损伤
一、原因及条件 二、发生机制 三、机体的功能及代谢变化 四、防治的病理生理基础
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第三节 IRI时机体的功能、代谢变化
一、心肌IRI的变化
心肌舒缩 功能降低 心肌顿抑
钙超载
自由基爆发性生成
心功能 变化
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缺血再灌注损伤名词解释
缺血再灌注一般指缺血-再灌注损伤，又名肌病肾病性代谢综合征，是指由于局部肌肉组织缺血，肌肉出现溶解，释放出肌红蛋白和钾离子等物质，进而造成肾脏及其他器官损伤的疾病，如肺栓塞、急性肾衰竭等疾病。
一般主要考虑是由于急性动脉阻塞、缺血性坏死以及非创伤性疾病导致，多见于高脂血症、动脉粥样硬化、心房颤动以及恶性肿瘤等患者。
该病常见的症状为患肢僵硬、水肿、肌红蛋白尿（樱桃红色尿）。
若酸性代谢产物进入脑内，还可能导致躁动和神志不清，还可引起高钾血症，进而导致出现心律失常的症状，可感到心慌气短，严重时可突然昏厥。
建议如果出现肌病肾病性代谢综合征的情况时，患者要及时去医院就诊，在医师指导下积极配合做相关检查和治疗，以免耽误病情。
其他更多：
缺血再灌注损伤和体内氧自由基的损伤有关，当人体器官发生缺氧就会导致局部代谢产物堆积，无法及时运走。
缺血再灌注损伤分为两种情况：
1、脑梗之后出现的缺血再灌注损伤，一般采用降颅压脱水来进行治疗。
2、肢体的缺血再灌注损伤，上肢或下肢动脉栓塞之后进行取栓血管再通，术后会出现缺血再灌注损伤，严重的出现筋膜综合征，必要时进行骨筋膜综合征切开减压。