病理生理学理论纲要-缺血-再灌注损伤.doc

缺血再灌注损伤 缺血再灌注损伤是指在缺血的基础上，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。缺血再灌注损伤的发生取决于缺血时间，组织器官的结构、功能、代谢特点，再灌注的条件等因素。常发生在心、脑、肾、肝、肺、胃肠道、骨骼肌等器官。目前认为缺血再灌注损伤基本机制主要是自由基、细胞内钙超载、白细胞、微循环障碍的共同作用。缺血再灌注过程中产生的大量自由基，引发的细胞损伤是各种损伤机制学说中重要的启动因素；细胞内钙超载既是缺血再灌注损伤的机制，又是缺血再灌注损伤的结果，也是导致细胞发生凋亡、胀亡、坏死等不可逆性损伤的主要的病理过程。缺血再灌注时大量增多、激活的白细胞产生的自由基及各种细胞因子，不仅加剧了再灌注组织的损伤，白细胞的聚集、粘附及血管内皮细胞的结构和功能损伤也导致了微循环障碍。因而，白细胞与微循环障碍是缺血再灌注损伤引起各脏器功能障碍的关键原因。 第一节 缺血再灌注损伤的原因及影响因素 在组织器官缺血基础上的血液再灌注都可能造成缺血再灌注损伤的发生，但并不是所有缺血器官在血流恢复后都发生缺血再灌注损伤。常见的缺血再灌注损伤原因有：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；3体外循环下心脏手术；4断肢再植和器官移植等。常见影响缺血再灌注损伤及其严重程度的因素有：1. 缺血时间； 2.组织器官对氧的需求程度；3.缺血组织器官侧支循环形成；4.灌注液的压力、温度、pH值和电解质。第二节 缺血再灌注损伤的发生机制在缺血再灌注过程中，自由基通过黄嘌呤氧化、吞噬细胞呼吸爆发、线粒体电子传递链受损、儿茶酚胺代谢等过程中产生大量自由基。自由基活泼的化学特性使其极易与细胞结构成分，如膜磷脂、蛋白质、核酸等发生反应，造成细胞结构损伤和功能代谢障碍。细胞内钙超载(calcium overload)是缺血再灌注损伤发生一个重要机制。在缺血再灌注过程中，因为：1生物膜损伤使其对Ca2+的通透性增加，Ca2+内流增加；2线粒体ATP合成功能障碍是能量依赖泵功能障碍；3Na+/ Ca2+交换蛋白反向转运增强；4儿茶酚胺增多等因素促使再灌注区细胞内Ca2+浓度迅速增高，且Ca2+浓度升高的程度往往与细胞受损的程度呈正相关。细胞内Ca2+含量异常增多并导致细胞结构损伤和功能代谢障碍，严重者可造成细胞死亡的现象。钙超载既是缺血再灌注损伤的机制，又是缺血再灌注损伤的结果，也是导致细胞死亡的主要的病理过程。缺血再灌注组织内白细胞(主要是中性粒细胞)明显增加，引发炎症反应，大量增多的白细胞，对坏死组织细胞清除的同时，也产生了大量的ROS，加剧了再灌注组织的损伤，此外，白细胞的聚集、粘附也导致微循环障碍。在缺血原因去除后，缺血区并不能得到充分的血流灌注，此现象称为无复流现象（noreflow phenomenon)。 目前认为缺血再灌注损伤基本机制主要是自由基、细胞内钙超载及白细胞介导的微循环障碍的共同作用。自由基是各种损伤机制学说中重要的启动因素；而细胞内钙超载是细胞不可逆性损伤的共同通路；白细胞与微循环障碍是缺血再灌注损伤引起各脏器功能障碍的关键原因。第三节 缺血再灌注损伤时机体的功能、代谢变化 缺血再灌注损伤表现为再灌注组织器官的代谢紊乱、功能障碍及结构损伤的变化。而损伤的程度因缺血程度、再灌注条件及组织器官的不同而异。最常见的缺血再灌注损伤组织器官是心肌，心肌缺血再灌注损伤的主要临床表现为心肌顿抑 (myocardial stunning)和心律失常，而心律失常是缺血再灌注损伤导致死亡的主要原因 。心肌再灌注损伤的始动环节是能量代谢障碍，而直接损伤因素是ROS，其结果导致细胞内钙超载，并形成