同学们好同学们好病理生理教研室病理生理教研室李宏杰李宏杰1缺血与再灌注损伤缺血与再灌注损伤Ischemia ReperfusionInjury(I/RI)2第第 一一 节节概概 述述3血液再灌注后缺血性血液再灌注后缺血性损伤损伤进一步加重的进一步加重的现象现象 缺血后再灌注 不能使组织、器官功能恢复 加重组织、器官的功能障碍和结构损伤概念41955年 Sewell报道了心肌IRI现象1960年 Jennings首次提出心肌IRI的概念1975年 Schaffer经临床观察证实心肌IRI不同器官不同种属动物IRI具有普遍性5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损伤加重损伤加重无钙无钙酸中毒酸中毒含钙含钙纠正酸中毒纠正酸中毒6第第 二二 节节缺血再灌注损伤缺血再灌注损伤的原因和条件的原因和条件7一、原因：一、原因：1. 1. 全身循环障碍后恢复血流供应：全身循环障碍后恢复血流供应：如休克治疗、心脏骤停后心脑肺复苏。如休克治疗、心脏骤停后心脑肺复苏。2. 2. 组织器官缺血后血流恢复：组织器官缺血后血流恢复：器官移植、断肢再植、器官移植、断肢再植、心脏体外循环术后恢复血流等。心脏体外循环术后恢复血流等。3. 3. 某一血管再通后：某一血管再通后：动脉搭桥术、动脉搭桥术、 PTCA、溶栓疗法、冠、溶栓疗法、冠脉解痉后脉解痉后8二、影响因素二、影响因素缺血时间侧支循环需氧程度再灌注条件91. 1. 缺血时间：缺血时间：过长过短均不易发生过长过短均不易发生IRIIRI不不同动物，耐缺血时间不同同动物，耐缺血时间不同大鼠大鼠耐受耐受5 5minmin结扎左冠脉主支结扎左冠脉主支minmin家兔家兔狗狗耐受耐受耐受耐受30301 h1 h不同器官，不同器官，脑脑 30 min 30 min耐受缺血时间不同耐受缺血时间不同心脏心脏肺脏肺脏1h1h48h48h102.2.侧枝循环侧枝循环：缺血后易形成侧支循环者缺血后易形成侧支循环者不易发生不易发生IRI。3.3.需氧程度需氧程度：越高，越易发生越高，越易发生IRI如心、脑如心、脑4.4.再灌注条件再灌注条件：低温、低压、低流速、低温、低压、低流速、低低PH、低钠、低钙液低钠、低钙液灌注时不易发生灌注时不易发生IRI。1112一、自由基的作用一、自由基的作用（一）、自由基的概念与类型：（一）、自由基的概念与类型：1.1.概念：概念：自由基自由基( ( free radical FR free radical FR ) ) ：外层电子：外层电子轨道上有单个不配对电子的原轨道上有单个不配对电子的原子、原子团子、原子团和分子的总称。和分子的总称。氧自由基氧自由基(OFR) (OFR) ：由氧诱：由氧诱发产生的自由基发产生的自由基132.2.氧自由基类型：氧自由基类型：、非脂质氧自由基非脂质氧自由基：包括：包括 O. O.2 2OH.OH.和和 NO NO脂性氧自由基：如脂性氧自由基：如 LO LO、LOOLOO 等等14活性活性氧（氧（ROS)ROS)：由氧形由氧形成、化学性质成、化学性质较基态氧活泼的较基态氧活泼的含氧代谢产物总称。含氧代谢产物总称。氧自由基：氧自由基：O O2 2 ，OHOH，H H2 2O O2 2非自由基的非自由基的含氧物质：含氧物质：1 1O O2 2FRFR特点特点: : 在体内存在的时间短在体内存在的时间短 性质极活泼性质极活泼15（二（二）FR FR 的代谢：的代谢：产生产生: :98% O98% O2 2接受接受4 4个电子生成水并放出能量个电子生成水并放出能量1-2% O1-2% O2 2接受一个电子生成接受一个电子生成O O2 2O2O2OHH2O2H2Oe-e-+2H+e-+H+e-+H+H2O16O O2 2产生产生途径：途径：线粒体：单电子还原线粒体：单电子还原自然氧化自然氧化： CACA、HbHb、肌红蛋白、肌红蛋白酶酶 氧氧 化：化： XO XO 、醛氧化酶、醛氧化酶毒物作用于毒物作用于细胞：细胞：CCLCCL4 4 ，百草枯百草枯电离辐射：共价键均裂电离辐射：共价键均裂中性粒细胞：呼吸爆发中性粒细胞：呼吸爆发17清除清除：1.1.分子自由基清除剂分子自由基清除剂脂溶性抗脂溶性抗氧化剂：氧化剂：VitEVitE、VitAVitA及固醇类激素及固醇类激素。水溶性小分子抗氧化剂：水溶性小分子抗氧化剂：VitCVitC、GSHGSH、铜蓝蛋白铜蓝蛋白2.2.酶性自由基清除剂酶性自由基清除剂抗氧化酶抗氧化酶：SODSOD、CATCAT、GSH-PXGSH-PX18生物学意义生物学意义：有益效应：参有益效应：参与电子转移、氧化还原与电子转移、氧化还原反应、杀菌等反应、杀菌等有害效应：有害效应：参与多种疾病的发生参与多种疾病的发生生理：生成与降解平衡，无害生理：生成与降解平衡，无害病理病理：生成：生成 或或 清除清除损伤损伤19（三（三）I/RI/R时氧自时氧自由基由基生成增多的机制生成增多的机制: :1. 1. 黄嘌呤氧化酶（黄嘌呤氧化酶（XOXO）途径）途径：正常：存在形式：正常：存在形式：CaCa2+2+依赖蛋白水解酶依赖蛋白水解酶XDXD（9090）XOXO（ 10 10）20O2缺缺血血期期再再灌灌注注期期腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷次黄嘌呤核苷次黄嘌呤核苷次黄嘌呤次黄嘌呤ATPADPAMP黄嘌黄嘌呤脱氢酶呤脱氢酶O2黄嘌呤黄嘌呤氧化酶氧化酶尿酸尿酸+O2H2O2OH Ca2+黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤黄嘌呤 O2H2O2212. 2. 中性粒细胞呼吸爆发：中性粒细胞呼吸爆发：缺血LTB4、补体等趋化活性物质中性粒细胞激活再灌注呼吸爆发产生自由基223. 3. 线粒体细胞色素氧化酶线粒体细胞色素氧化酶系统功能失调系统功能失调缺血缺氧ATPCa2+ 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Mn-SOD234.4.儿茶酚胺的自身氧化儿茶酚胺的自身氧化缺血缺氧儿茶酚胺释放儿茶酚胺及其氧化产物自由基24I/RI/R时时氧自由基氧自由基 生成增多的机制生成增多的机制: : 1. 1. 黄嘌呤氧化酶（黄嘌呤氧化酶（XOXO）途径：）途径： 2. 2. 中性中性粒细胞呼吸爆发（氧爆发）粒细胞呼吸爆发（氧爆发） 3. 3. 线粒线粒体细胞色素体细胞色素氧化酶系统功能失调氧化酶系统功能失调 4.4.儿茶酚胺的自身氧化儿茶酚胺的自身氧化25（四（四） FR FR的损伤作的损伤作用：用：1. 生物膜脂质过生物膜脂质过氧化增强：氧化增强：2. 抑制蛋白质的功能抑制蛋白质的功能:3.破坏核酸破坏核酸及染色体及染色体：261. 生物膜脂质过氧化增强：生物膜脂质过氧化增强：脂质过氧化（脂质过氧化（lipid peroxidation,LPO)作用是指由活性氧引发的多聚不饱作用是指由活性氧引发的多聚不饱和脂肪酸的链式氧化反应和脂肪酸的链式氧化反应 。引发引发扩增扩增终止终止OHOH8 81414次次非自由产物非自由产物27 破坏膜正常破坏膜正常结构结构: : 膜液态性、流动膜液态性、流动性性 ；通透性；通透性 ,Ca ,Ca+ +内流内流间接抑制膜蛋白功能：间接抑制膜蛋白功能：离子泵失灵离子泵失灵CaCa+ +内流内流细胞内信号传递障碍细胞内信号传递障碍促进促进FRFR及其他生物活性物质生成及其他生物活性物质生成激活磷脂酶激活磷脂酶C C、D D 生成生成TXATXA2 2、LTLT ATP ATP生成生成：线粒体功能受损线粒体功能受损28自由基对膜的损伤29自由基对膜的损伤30自由基对膜的损伤正常血细胞自由基损伤严重自由基损 伤312.2.抑制抑制蛋白质的功能蛋白质的功能: :巯基氧化形成二硫键巯基氧化形成二硫键氧自由基氧自由基的作用：的作用： 氨基酸残基氧化氨基酸残基氧化蛋白质交联蛋白质交联脂质过脂质过氧化物氧化物(MDA)(MDA)作用：蛋白质作用：蛋白质交联交联巯基氧化使多种酶的活性丧失；肌纤维蛋白巯基氧化使多种酶的活性丧失；肌纤维蛋白对对CaCa2 2+反应性降反应性降低，低，抑制心肌收缩力。抑制心肌收缩力。肌浆网钙转运蛋白受损，肌浆网钙转运蛋白受损，钙调节异常。钙调节异常。32蛋白质蛋白质断裂断裂蛋白质蛋白质-蛋蛋白质交联白质交联-S-S-CH3-S-O二硫交联二硫交联脂质脂质-蛋白蛋白质交联质交联氨基酸氨基酸氧化氧化333 .3 .破坏核酸及染色破坏核酸及染色体：体：碱基顺序改变碱基顺序改变DNA DNA 断断裂裂染色染色体畸变体畸变其他其他：O O2-2-NONO8080为为O OHH所致所致ONOO.ONOO.- -OH.OH.促进促进WBCWBC贴壁贴壁; OFR; OFR促进促进TFTF生成生成丙二醛作为交联剂改变生物大分子功能丙二醛作为交联剂改变生物大分子功能FRFR可破坏细胞间质，使皮肤出现可破坏细胞间质，使皮肤出现皱纹皱纹342 2蛋白质功蛋白质功能抑制能抑制3 3破坏核破坏核酸及染色体酸及染色体线物。巯基氧 使 蛋化 白不饱和脂肪酸蛋白质的比例失膜的液态性、流动性降低，脂 氧 间形氧化，离子泵：钠钙内流3. 胞浆或更大的聚合前列腺素、血栓素、白间接抑制膜蛋白功能。间接抑制膜蛋白功能。肌纤维 三烯对Ca2+反应性降低，抑制心肌收缩力。 过氧化肌 钙减少减少ATPATP生成。生成。碱基羟化或DNA断裂80为OH所致，因OH易与脱氧核糖核酸及碱基反应并使其结构改变。35缺血再灌注损伤发生缺血再灌注损伤发生机制机制自由基的作用自由基的作用钙钙超超 载载白细胞的作用白细胞的作用36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，严重者可造成细胞死亡。37细胞内钙细胞内钙稳态调节稳态调节: :细胞外钙细胞外钙 10 10-3 -3 1010-2 -2 mol/Lmol/L细胞内钙细胞内钙 10 10-8 -8 1010-7 -7 mol/Lmol/L44%44%线粒体和内质网线粒体和内质网0.0050.005游离钙游离钙381.Ca1.Ca2+2+进入胞液进入胞液的途径：的途径：(1).(1).质质膜钙通道膜钙通道: :电压依赖性电压依赖性钙通道：（钙通道：（VOCVOC）受体操纵性钙通道：（受体操纵性钙通道：（ROC)ROC)（2 2）胞内钙库释放通道）胞内钙库释放通道：IPIP3 3受体受体钙通道钙通道RyRRyR敏感的钙通道敏感的钙通道39402. Ca2. Ca2+2+离开胞液的途径：离开胞液的途径： 钙泵的作用：钙泵的作用：逆浓度梯逆浓度梯度、耗能的主动过程度、耗能的主动过程CaCa2+2+i i水解水解ATPATP激激活活CaCa2+ 2+ - Mg- Mg2+ 2+ -ATP-ATP酶酶将将CaCa2+2+泵出细胞或泵入泵出细胞或泵入内质网及线粒体内质网及线粒体CaCa2+2+i i41 Na Na+ + Ca Ca2+2+交换：交换：不耗能不耗能NaNa+ + Ca Ca2+2+交换蛋白是一种跨膜蛋白，交换蛋白是一种跨膜蛋白，双向转运（双向转运（3 3 个个NaNa+ +交换交换1 1个个 Ca Ca2 2）受跨膜受跨膜NaNa+ +梯度调节梯度调节 Ca Ca2+2+H H交换：交换： Ca Ca2+ 2+ i iCaCa2+2+被线被线粒体粒体摄取，摄取，线粒体内线粒体内H H排至胞液排至胞液4243（一（一）. .再灌注再灌注时细胞内钙超载的机制时细胞内钙超载的机制1 . Na1 . Na+ + Ca Ca2+2+交换异常交换异常CaCa2+2+、ATPATP、MgMg2+2+、H H+ +影响影响跨膜跨膜NaNa+ + 浓度调节（主要）浓度调节（主要）正常时正正常时正向转运：向转运：NaNa+ +内流，内流，CaCa2+2+外流外流IRIR时反向转运：时反向转运： Na Na+ +外流，外流，CaCa2+2+内流内流44NaNa+ + CaCa2+2+交换蛋白激活见于：交换蛋白激活见于：（1 1）细胞内高）细胞内高NaNa+ +直接激活：直接激活：缺血缺血C内内ATPNaNa+ +泵泵C C内内NaNa+ +NaNa+ +CaCa2+2+蛋白蛋白NaNa+ +出出C C，CaCa2+2+入入C C45（2 2） C C内高内高H H+ +间接激活：间接激活：缺血缺血跨跨膜膜 H H+ + （+ +） NaNa+ +H H+ +再灌再灌梯度梯度蛋白蛋白H H+ + 排出排出 （+） NaNa+ +CaCa2+2+CaCa2+2+NaNa+ +内流内流蛋白蛋白内流内流46（3 3）PKCPKC活化对活化对NaNa+ + CaCa2+2+交换蛋白的间接激活交换蛋白的间接激活缺血缺血交感肾上腺髓质交感肾上腺髓质系统（）系统（）CACA1 1受受体体G G蛋白蛋白PLCPLC通路通路磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇受体受体腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶ATPATPIPIP3 3胞内钙库释放钙胞内钙库释放钙DGDGPKCPKC激活激活cAMPcAMPPKAPKA受体操纵型钙受体操纵型钙通道通道钙内钙内流流NaNa+ + H H+ +NaNa+ + CaCa2+2+钙超钙超载载4748（3 3）PKCPKC活化对活化对NaNa+ + CaCa2+2+交换蛋白的间接激活交换蛋白的间接激活缺血缺血交感肾上腺髓质交感肾上腺髓质系统（）系统（）CACA1 1受受体体G G蛋白蛋白PLCPLC通路通路磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇受体受体腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶ATPATPIPIP3 3胞内钙库释放钙胞内钙库释放钙DGDGPKCPKC激活激活cAMPcAMPPKAPKA受体操纵型钙受体操纵型钙通道通道钙内钙内流流NaNa+ + H H+ +NaNa+ + CaCa2+2+钙超钙超载载49cAMPPKAATP儿茶酚胺Ca2+AC502.2.生物膜损伤：生物膜损伤：缺血缺氧缺血缺氧酸中毒酸中毒磷脂酶激活磷脂酶激活膜磷脂降解膜磷脂降解自由基自由基脂质过氧化反应脂质过氧化反应生物膜损伤生物膜损伤（1 1）细胞膜损伤细胞膜损伤细胞膜损伤细胞膜损伤胞外钙内流增加胞外钙内流增加膜磷脂降解膜磷脂降解钙超载钙超载激活磷脂酶激活磷脂酶（2 2）线粒体及肌浆网膜损伤线粒体及肌浆网膜损伤线粒体膜损伤线粒体膜损伤ATPATP钙泵失灵钙泵失灵钙超载钙超载肌浆网膜损伤肌浆网膜损伤钙泵功能抑制钙泵功能抑制肌浆网摄取钙肌浆网摄取钙51再灌注时细胞内钙再灌注时细胞内钙超载的机制超载的机制1.Na1.Na+ +CaCa2+2+交换异常交换异常NaNa+ +直接直接激活激活NaNa+ +/Ca/Ca2+2+交换蛋白交换蛋白HH+ + 间接间接激活激活NaNa+ +/Ca/Ca2+2+交换蛋白交换蛋白PKCPKC活化活化间接间接激活激活NaNa+ +/Ca/Ca2+2+交换蛋白交换蛋白2.2.生物膜生物膜损伤损伤（1 1）细胞膜损伤）细胞膜损伤（2 2）线粒体及肌）线粒体及肌浆网膜损伤浆网膜损伤Na+/H+52（二）钙超载损（二）钙超载损 的机的机早期代偿 义。伤伤制制 蛋白水解酶使细胞骨架分解+ 换2+2+ 意碍碍 核 内 一过 内向离子流，在增加ATP缺血酸 切 性 消耗细胞 得能量酶 重新获 ATP 动作 后 成迟 磷酸钙沉积干扰氧化应，酶 心肌 电位 形浆存 浓2 2钙依赖性钙依赖性降解酶的激活降解酶的激活 心律的条件下，肌原纤维 磷脂酶 除极，成为引起磷酸化2+Ca进膜磷脂分 ；因之一。发生过解度收缩。促4 4促进促进氧自由基氧自由基 成成膜磷脂降解产物花生四烯XH生生 XO5 5肌原肌原纤维过度纤维过度 、溶血积 H+ 移出，减轻或磷脂酶 环收缩收缩酸 磷脂等增多的 迅速 A2AA通过Na Ca 交 形成后 Ca2+向线粒体转移： 线粒体过多摄人Ca1 1线粒线粒体功能障体功能障供 在胞 在高 度3 3心心律失常律失常 失常的原 可引起心肌纤维断裂。缺血-再灌注使缺血期堆氧酶 了H+对 氧酶2O2作用。加 消除、脂加心肌收缩的抑H制 、OH53缺血缺血- -再灌注损伤发生机制再灌注损伤发生机制自由基的作用自由基的作用钙钙超超 载载白细胞的作用白细胞的作用54内皮细胞内皮细胞和白细胞和白细胞表达粘附表达粘附分子分子白细胞释放白细胞释放趋化介质趋化介质内皮细胞内皮细胞缺血期细胞膜磷脂降解，花有些物质，如白三烯的趋化作用。（一）、（一）、I IR R时白细胞激活的机制：时白细胞激活的机制：再灌期，激活的WBC进一步释放趋化介质白白细胞之间、细胞与细胞外基质细胞之间、细胞与细胞外基质之间粘附的一大类分子的总称之间粘附的一大类分子的总称5556微血管通透性微血管通透性WBC和和VEC释放释放自由基、自由基、LTs、PAF血液流变学改变血液流变学改变白细胞粘附聚集、白细胞粘附聚集、RBC、BPC聚集聚集血流缓慢血流缓慢微血管口径的改变微血管口径的改变内皮细胞肿胀内皮细胞肿胀缩血管物质缩血管物质扩血管扩血管物质物质细胞肿胀细胞肿胀压迫压迫微血管微血管无无细胞损伤细胞损伤激活的灌注激活的灌注（二（二）. .中性粒细胞介导的缺血中性粒细胞介导的缺血- -再灌注损伤再灌注损伤1 1 微血管损伤微血管损伤( (无复流现象，无复流现象，no-reflow phenomenon)no-reflow phenomenon)2 2 复流现象：指解除缺复流现象：指解除缺血原因后并没使缺血血原因后并没使缺血区得到充分血流区得到充分血流 WBC WBC 、VECVEC释放自由基、蛋白水释放自由基、蛋白水的反常现象解酶、细胞因子，造成细胞损伤，引的反常现象解酶、细胞因子，造成细胞损伤，引起局部炎症反应起局部炎症反应57EC和PMN的作用生四烯 内皮细胞肿胀致管多，其 质，腔狭窄。如白三 作 激活的VEC和PMN( (一一)EC)EC与与PMNPMN的激活的激活 PMN-EC粘附后进一步激活释放趋化介质1 1微微血管损伤血管损伤 无复流无复流现象现象血流阻塞的主要原因由基损伤和中性粒。 细胞肿胀使微血管自受压细胞 是微血管通(3)(3)微血管通透性增高：微血管通透性增高：激活的VEC、WBC释放自由基、蛋2 2细胞损伤细胞损伤 细胞膜磷脂降解，花酸代谢产物增中有些物烯的趋化用。白水解酶、细胞因子等，不但可改变自身的结构和功能，而且使周围组织细胞受到损伤。白细胞粘附是微血管可释放大量缩血管物质，如内皮素、( (二二)EC)EC与与PMNPMN介导的损伤作用介导的损伤作用 血管紧张素、血子表A， 粘附分栓素 达 等，而扩血管物质的合成与(1)(1)微血管血液流微血管血液流变学改变：变学改变： 释放减少。(2)(2)微血管微血管口径的改变：口径的改变： 粘附透性增高的主要原因。58缺血缺血再灌注再灌注细胞损伤细胞损伤缺血损伤恢复缺血损伤恢复O2氧自由基氧自由基中性粒细胞中性粒细胞无复流无复流致炎因子致炎因子Ca2+钙超载钙超载细胞损伤细胞损伤IRI的主要发病机的主要发病机制制59第第 四四 节节缺血再灌注损伤时缺血再灌注损伤时机体的功能代谢变化机体的功能代谢变化60可逆性可逆性损伤损伤不可逆不可逆性损伤性损伤心肌舒缩心肌舒缩功能功能心肌顿抑心肌顿抑myocardialstunning器质性器质性损伤损伤一、心脏缺血一、心脏缺血再灌注损伤：再灌注损伤：（缺血（缺血40min 恢复血流灌注）恢复血流灌注）（一）（一）心功能变化：心功能变化：1. 1. 心肌舒缩功能心肌舒缩功能降低降低61心肌顿抑心肌顿抑：指心肌短时间缺血后不：指心肌短时间缺血后不发生坏死，但引起的结构、代谢和功发生坏死，但引起的结构、代谢和功能改变在再灌注后延迟恢复的现象，能改变在再灌注后延迟恢复的现象，其特征为收缩功能障碍常需数小时、其特征为收缩功能障碍常需数小时、天或数周才能恢复。天或数周才能恢复。62632. 2. 缺血再灌注性心律失常缺血再灌注性心律失常：发生率较高，以室性多见（室速、室颤）发生率较高，以室性多见（室速、室颤）条件：条件：再灌区必需存在功能可恢复再灌区必需存在功能可恢复的心的心肌肌C C，越多，越多，发生率越高。，发生率越高。与缺血时间长短、缺血细胞数与缺血时间长短、缺血细胞数量量、 程程度、再灌注血流速度等有关度、再灌注血流速度等有关64机制机制：（1 1）氧自由基）氧自由基和钙和钙超载引起钙内流增加，在超载引起钙内流增加，在APAP后形成早期后除级和迟后除级后形成早期后除级和迟后除级（2 2）电解质代谢紊乱和心肌受损程度不同引）电解质代谢紊乱和心肌受损程度不同引起动作电位时程的不均一性，引起折返起动作电位时程的不均一性，引起折返激动激动（3 3）CA CA （+ +） 受体受体自律性自律性（4 4）再灌注明显降低心室纤颤阈（再灌注明显降低心室纤颤阈（受体）受体）65（二）心肌能量代谢变化：（二）心肌能量代谢变化：缺血缺血期期 ATP ATPADPADP、AMPAMP再灌时再灌时 ADP ADP、AMP AMP （血流冲洗）（血流冲洗）（三）心肌超微结构变化：（三）心肌超微结构变化：缺血缺血-再灌再灌注注肌原纤维断裂肌原纤维断裂溶解、出现收缩溶解、出现收缩带带心肌出血坏死心肌出血坏死细胞膜破裂细胞膜破裂线粒体损害线粒体损害66二、脑缺血再灌注损伤二、脑缺血再灌注损伤（一）能量代谢变化：（一）能量代谢变化：cAMPcGMP磷脂酶激活磷脂酶激活脂质过氧化脂质过氧化（二）组织学变化：脑水肿、脑细胞坏死（二）组织学变化：脑水肿、脑细胞坏死缺血缺血- -再灌再灌注注出现病理性慢波出现病理性慢波ATPATP、CPCP、葡萄糖、糖原、葡萄糖、糖原乳酸乳酸兴奋性递质兴奋性递质抑制性递质抑制性递质67三、其它器官缺血-再灌注损伤的变化肠肠缺血缺血- -再灌注再灌注肾缺血肾缺血- -再灌注再灌注有害物有害物质质进入机体进入机体急性肾功能衰竭急性肾功能衰竭吸收吸收障碍障碍粘膜屏障通透性粘膜屏障通透性急性肾小管坏死急性肾小管坏死肠粘膜损伤肠粘膜损伤线粒体损害线粒体损害68肝缺血肝缺血再灌注损伤再灌注损伤双相反应双相反应急急性性期期：再灌注：再灌注3 36h6h，自由基产生和，自由基产生和T T淋巴细胞、枯否氏细胞激活淋巴细胞、枯否氏细胞激活亚急亚急性期：再灌注性期：再灌注181824h 24h 中性粒细胞浸润中性粒细胞浸润69肺缺血再灌注损伤：肺缺血再灌注损伤：主要介质：中主要介质：中性粒细胞和性粒细胞和XOXO产生的产生的OFROFR表表 现：肺微血管损伤、通透性增加和肺水肿现：肺微血管损伤、通透性增加和肺水肿损伤程度：肺代谢应激的平衡损伤程度：肺代谢应激的平衡炎症反应强度炎症反应强度内源性抗氧化水平内源性抗氧化水平OFROFR产生速度、大小、和持续时间产生速度、大小、和持续时间70四、多器官功能障碍综合征：四、多器官功能障碍综合征：缺血再灌注损伤最严重的后果是缺血再灌注损伤最严重的后果是远隔远隔器官损伤器官损伤MODSMODS肺是最常受损的器官肺是最常受损的器官71第第 五五 节节防治缺血再灌注损伤防治缺血再灌注损伤的病理生理基础的病理生理基础72一、减轻缺血性损伤，控制再灌注一、减轻缺血性损伤，控制再灌注条件，尽早恢复血流条件，尽早恢复血流采用采用“六低六低”灌注法：灌注法：低压、低流、低压、低流、低温、低低温、低PH、低钠、低钙灌注低钠、低钙灌注73原因：原因：1. 低压、低流：避免低压、低流：避免因灌注氧、液量因灌注氧、液量骤增引起骤增引起 OFR生成增加和组织水肿。生成增加和组织水肿。2. 低温：降低温：降低代谢率。低代谢率。3. 低低 pH:减轻钙超载减轻钙超载4. 低钠：降低低钠：降低细胞水肿。细胞水肿。5. 低钙：减低钙：减轻钙超载轻钙超载74二、改善缺血组织代谢二、改善缺血组织代谢1. 补充酵解底物：如磷酸己糖，有保补充酵解底物：如磷酸己糖，有保护缺血组织作用。护缺血组织作用。2. 补充补充外源性外源性ATP：恢复细胞功能，：恢复细胞功能，并穿过细胞膜直接供能。并穿过细胞膜直接供能。3. 改善线粒体功能：氢醌：加速电子改善线粒体功能：氢醌：加速电子传递传递；细胞色素；细胞色素C：ADP磷酸化磷酸化75三、抗氧化和清除自由基三、抗氧化和清除自由基（一（一）低分子清除剂：）低分子清除剂：VitE、VitA：存在于细胞脂质部分：存在于细胞脂质部分。VitA能清除能清除1O2，并抑制脂质过氧并抑制脂质过氧化化。GSH、NADPH：存在于细胞内外水存在于细胞内外水相中。相中。GSH-PXH2O2+ 2GSH2H2O+ GSSG76（二）酶性清除剂：（二）酶性清除剂：1. CAT1. CAT：CATCAT2 H2 H2 2O O2 22 H2 H2 2O+ OO+ O2 22. SOD2. SOD： 歧化歧化 O O2 2 生成生成 H H2 2O O2 2 ，再由再由CATCAT清除，防止毒性大清除，防止毒性大HOHO 生成。生成。SODSOD2O 2O 2 2+ 2H2HH H2 2O O2 2+ O O2 277（三）其它清除剂：（三）其它清除剂：甘露醇、二甲基亚砜、硫醇等甘露醇、二甲基亚砜、硫醇等铁螯合剂铁螯合剂中草药：丹参、人参中草药：丹参、人参78四、减轻细胞四、减轻细胞内钙超载内钙超载钙钙拮抗剂拮抗剂H H+ +-Na-Na+ +交换阻断剂交换阻断剂减轻钙超载减轻钙超载NaNa+ +-Ca-Ca2+2+交换阻断剂交换阻断剂血管紧张素血管紧张素转换酶抑制剂转换酶抑制剂ETET单克隆抗体单克隆抗体扩张血管扩张血管ETET转换抑制剂转换抑制剂ETET受体拮抗剂受体拮抗剂79五、抑制炎症介质产生，抗五、抑制炎症介质产生，抗白细胞疗法白细胞疗法：1 1、给与糖皮质激素，稳定溶酶体膜、给与糖皮质激素，稳定溶酶体膜2 2、白细胞耗竭或过滤、白细胞耗竭或过滤3 3、抗白细胞粘附、抗白细胞粘附分子单克隆抗体或可溶分子单克隆抗体或可溶性粘附分子性粘附分子如如 ICAM-1 ICAM-14 4、 抗抗补补体疗法：重组人单链抗体疗法：重组人单链抗C C5 5- -抗体抗体805 5、内皮素受体、内皮素受体拮抗剂：拮抗剂：BQ-123BQ-1236 6、血小板、血小板激活因子（激活因子（PAF)PAF)拮抗剂：拮抗剂：7 7、白三烯、白三烯B4B4拮抗剂等拮抗剂等8 8、可、可溶性溶性IL-1IL-1受体拮抗受体拮抗剂剂9 9、TNF-TNF-抗体和可溶性抗体和可溶性TNF-TNF-受体及受体及IL-10IL-10、免疫抑制剂、吗啡、雌激素、免疫抑制剂、吗啡、雌激素洋地黄等降低洋地黄等降低TNF-TNF-水平水平811010、抑制神经鞘氨醇抑制神经鞘氨醇抑制溶血磷脂酸抑制溶血磷脂酸酯转移酶活性，酯转移酶活性，减轻致炎性细减轻致炎性细胞因子的胞因子的释放释放调节白细胞粘附分子合成的调节白细胞粘附分子合成的 转转录因子录因子82七、其它：七、其它：稳膜：牛磺酸、金属硫蛋白等稳膜：牛磺酸、金属硫蛋白等解除血管痉挛：腺苷解除血管痉挛：腺苷缺血预适应：调动机体内源性缺血预适应：调动机体内源性适应保护机制适应保护机制83缺血预处缺血预处理（理（IPCIPC）简称预处理）简称预处理(PC)(PC)是短期缺血是短期缺血应激使机体组织对随后应激使机体组织对随后更长时间缺血再灌注损伤产生明显保护更长时间缺血再灌注损伤产生明显保护作用的一种适应性机制。作用的一种适应性机制。84 名词解释：缺血再灌注损伤、名词解释：缺血再灌注损伤、自由基、无复流现象自由基、无复流现象 缺血再灌注损伤缺血再灌注损伤时氧自由基产生增多的机制是什么时氧自由基产生增多的机制是什么 自由基如何自由基如何造成机体损伤造成机体损伤 缺血再灌注损伤使细胞内钙缺血再灌注损伤使细胞内钙超载发生的机制有哪些超载发生的机制有哪些 细胞内钙超细胞内钙超载对机体有哪些损伤载对机体有哪些损伤作用作用 缺血再灌注时无复流现象的发生机制是什么缺血再灌注时无复流现象的发生机制是什么复习思考题复习思考题85第四节第四节缺血预处理缺血预处理86一、预处理的概一、预处理的概念念和特点：和特点：1986年年Murry首先发现首先发现缺血预处理（缺血预处理（IPC）简称预处理）简称预处理(PC)是短期是短期缺血缺血应激使机体组织对随后应激使机体组织对随后更长时间缺血再灌注损伤产生明显更长时间缺血再灌注损伤产生明显保护作用的一种适应性机制。保护作用的一种适应性机制。87特点：特点：1、有、有限记忆性：限记忆性：2、呈双峰分布：、呈双峰分布：初始阶段：典型缺血预处理初始阶段：典型缺血预处理保护作用明显但短暂保护作用明显但短暂延迟阶段：延迟预处理延迟阶段：延迟预处理保护作用的第二窗口保护作用的第二窗口3、非、非特异性：特异性：4、普遍性、普遍性：88二、预处理保护作用的普二、预处理保护作用的普遍遍性：性：1、预、预处理方法：处理方法：多种多种2、预、预处理对象：种属处理对象：种属、器官普遍性、器官普遍性3、预处理保护作用：、预处理保护作用：梗死面积的减少梗死面积的减少心肌收缩功心肌收缩功能的恢复能的恢复对心对心律失常的保护作用律失常的保护作用89三、预三、预处理的处理的保护机制：保护机制：能量代谢能量代谢氧自由基氧自由基热休克蛋白热休克蛋白细胞膜细胞膜ATP敏感钾敏感钾离离子通道子通道90心脏因素：心脏因素：腺苷释放腺苷释放增加伴腺苷受体增加伴腺苷受体A1激活激活蛋白激酶蛋白激酶C激活、抗氧环酶激活激活、抗氧环酶激活神经因素：节后交感神经纤维释放神经因素：节后交感神经纤维释放NE减少减少心肌对心肌对NE的敏感的敏感性降性降低低冠状冠状血管内皮因素：血管内皮因素： NO缓激肽缓激肽前列环素前列环素911、腺苷释放增、腺苷释放增加加伴受体激活：伴受体激活：（1）减轻再灌注心脏减轻再灌注心脏的钙超载：的钙超载：（2）抑制）抑制NE的释放而降低儿茶酚胺介导的释放而降低儿茶酚胺介导的心脏毒性的心脏毒性（3）抑制血小板聚集和中性抑制血小板聚集和中性粒细胞激活粒细胞激活而保护内而保护内皮和预皮和预防微血管阻塞防微血管阻塞（4）抑制）抑制ET的释放，促的释放，促进进冠脉扩张而增冠脉扩张而增加氧供加氧供92（5）负性变力效应而降负性变力效应而降低心肌氧耗低心肌氧耗（6）减少脂肪分解和减轻中性粒细）减少脂肪分解和减轻中性粒细胞激活，使超氧阴离子等自由胞激活，使超氧阴离子等自由基产生减少基产生减少（7）腺苷受体）腺苷受体A1激活激活缺血心缺血心肌肌ATP敏敏感钾感钾通道开放通道开放932、蛋白激酶、蛋白激酶C激活：激活：PKC激活及其激活及其介导的蛋白介导的蛋白磷酸化增磷酸化增强是强是PC细胞保护的共细胞保护的共同环节同环节3、抗、抗氧化酶氧化酶激活：激活：SOD CAT GSH-PX4、内皮释放的介质：缓激肽、内皮释放的介质：缓激肽 、前列环素、前列环素NO5、ATP敏感性钾通道（敏感性钾通道（KATP):946、Gi蛋白蛋白的的参与：参与：百日咳毒素敏感性抑制蛋白百日咳毒素敏感性抑制蛋白(Gi)7、1肾上腺素受体激活：肾上腺素受体激活：8、神、神经因素经因素：9、预、预处理延迟保护作用的可处理延迟保护作用的可能机制：能机制：95四、预四、预处理的临床处理的临床应用前景：应用前景：腺苷腺苷A1激动激动剂剂、NO的供体的供体前列环素降解抑制剂、前列环素降解抑制剂、腺腺苷转运苷转运抑制剂、抑制剂、cGMP 依赖性磷酸二依赖性磷酸二 酯酶选择性激动剂、酯酶选择性激动剂、腺苷酸腺苷酸环化酶选择性抑制剂、环化酶选择性抑制剂、选择性激活心选择性激活心 肌肌KATP通道及通道及PKC的药物的药物96