病理生理学缺血再灌注损伤

,1,病理生理学,病理生理学（Pathophysiology）第十二章缺血-再灌注损伤（Ischemia-reperfusioninjury）,2,人民卫生出版社病理生理学,再灌注损伤的概念（concepte）,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称为缺血-再灌注损伤（ischemia-reperfusioninjury）在缺血前短暂、间歇地阻断冠状动脉，可以减轻因长时间缺血所造成的组织损伤以及心肌梗塞的范围，而称之为缺血预适应（preconditioning,3,人民卫生出版社病理生理学,再灌注损伤的概念（concepte）,在缺血后短暂、间歇地阻断动脉供血，可减轻再灌注损伤及梗塞范围，从而获得与缺血预适应相似的效果，而称之为缺血后适应（postconditioning）,4,人民卫生出版社病理生理学,5,第一节缺血-再灌注损伤的原因及条件,人民卫生出版社病理生理学,一、常见的原因,组织器官缺血后恢复血液供应某些新的医疗技术的应用体外循环下心脏手术以及心肺复苏等,6,人民卫生出版社病理生理学,二、常见的条件,1.缺血时间缺血时间短恢复血供后再灌注损伤不明显缺血时间长恢复血供后再灌注损伤明显2.缺血程度侧支循环易形成者不易发生再灌注损伤尽早实施再灌注者需氧程度高易发生再灌注损（如心、脑）,7,人民卫生出版社病理生理学,二、常见的条件,3.再灌注的条件再灌注压力愈高，损伤愈严重适当降低灌注液的温度、pH值，可减轻损伤减少灌注液的Ca2+、Na+含量，可减轻损伤,8,人民卫生出版社病理生理学,9,第二节缺血-再灌注损伤的发生机制,人民卫生出版社病理生理学,一、自由基的作用,（一）自由基的概念自由基（freeradical）是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。自由基的种类很多，可分为：,10,人民卫生出版社病理生理学,（二）自由基的代谢,11,人民卫生出版社病理生理学,1.黄嘌呤氧化酶形成增多,12,人民卫生出版社病理生理学,（三）缺血-再灌注时自由基生成增多的机制,黄嘌呤氧化酶在自由基生成增多中的作用,2.中性粒细胞聚集及激活中性粒细胞在吞噬活动时耗氧量显著增加，所摄取的氧绝大部分经细胞内NADPH氧化酶和NADH氧化酶的催化,13,人民卫生出版社病理生理学,（三）缺血-再灌注时自由基生成增多的机制,3.线粒体膜损伤,14,人民卫生出版社病理生理学,（三）缺血-再灌注时自由基生成增多的机制,4.儿茶酚胺增加和氧化增强,15,人民卫生出版社病理生理学,（三）缺血-再灌注时自由基生成增多的机制,16,人民卫生出版社病理生理学,（四）自由基引起缺血-再灌注的机制,自由基对生物膜的损伤作用,1.膜脂质过氧化增强，表现为（1）破坏膜的正常结构（2）促进自由基及其他生物活性物质的形成（3）减少ATP生成,17,人民卫生出版社病理生理学,（四）自由基引起缺血-再灌注的机制,2.蛋白质功能抑制（1）直接作用,18,人民卫生出版社病理生理学,（四）自由基引起缺血-再灌注的机制,2.蛋白质功能抑制（2）间接作用,19,人民卫生出版社病理生理学,（四）自由基引起缺血-再灌注的机制,3.核酸及染色体破坏主要表现为,20,人民卫生出版社病理生理学,（四）自由基引起缺血-再灌注的机制,二、钙超载的作用,钙超载（calciumoverload）系指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。,21,人民卫生出版社病理生理学,二、钙超载的作用,维持细胞内外钙浓度差的因素：,22,人民卫生出版社病理生理学,二、钙超载的作用,23,人民卫生出版社病理生理学,细胞Ca2+转运模式图电压依赖性钙通道；细胞膜钙泵；Na+/Ca2+交换；胞浆结合钙；线粒体渗透性转导孔；肌浆网；细胞膜结合钙,1.Na+-Ca2+交换异常（1）直接激活（细胞内高Na+对Na+/Ca2+交换体的作用）Na+/Ca2+交换蛋白的反向运转,24,人民卫生出版社病理生理学,（一）再灌注导致钙超载的机制,1.Na+-Ca2+交换异常（2）间接激活（细胞内高H+对Na+/Ca2+交换体的作用）,25,人民卫生出版社病理生理学,（一）再灌注导致钙超载的机制,2.蛋白激酶C（PKC）激活,26,人民卫生出版社病理生理学,（一）再灌注导致钙超载的机制,蛋白激酶C对Na+/Ca2+交换蛋白的激活,3.生物膜损伤（1）细胞膜损伤（2）线粒体膜损伤（3）肌浆网膜损伤,27,人民卫生出版社病理生理学,（一）再灌注导致钙超载的机制,1.细胞膜损伤2.线粒体膜损伤3.蛋白酶激活4.加重酸中毒,28,人民卫生出版社病理生理学,（二）钙超载导致再灌注损伤的机制,三、白细胞的作用,（一）缺血-再灌注时白细胞增多的机制1.黏附分子生成增多黏附分子由细胞合成的，可促进细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间黏附的一类大分子物质的总称，包括：,29,人民卫生出版社病理生理学,2.趋化因子生成增多组织损伤时，细胞膜磷脂降解，花生四烯酸代谢产物增多；如：使微循环中白细胞进一步增加。,30,人民卫生出版社病理生理学,（一）缺血-再灌注时白细胞增多的机制,1.微血管损伤（1）微血管血液流变学改变（2）微血管口径的改变（3）微血管通透性增高2.细胞损伤,31,人民卫生出版社病理生理学,（二）白细胞介导缺血-再灌注损伤的机制,再灌注损伤的基本机制,1.自由基爆发性生成2.细胞内钙超载3.白细胞激活其中钙超载是不可逆损伤的共同通路。,32,人民卫生出版社病理生理学,33,第三节缺血-再灌注损伤时器官的功能、代谢变化,人民卫生出版社病理生理学,一、心肌缺血-再灌注损伤的变化,（一）心功能变化,34,人民卫生出版社病理生理学,一、心肌缺血-再灌注损伤的变化,心肌顿抑心肌缺血-再灌注损伤的表现形式之一，自由基和细胞内钙超载是心肌顿抑的主要机制。,35,人民卫生出版社病理生理学,细胞Ca2+转运模式图,2.再灌注性心律失常发生机制：,36,人民卫生出版社病理生理学,（一）心功能变化,37,人民卫生出版社病理生理学,（二）心肌能量代谢变化,心肌纤维结构破坏（出现严重收缩带、肌丝断裂、溶解）。线粒体极度肿胀、嵴断裂、溶解，空泡形成、基质内致密物增多。,38,人民卫生出版社病理生理学,（三）心肌结构的变化,二、脑缺血-再灌注损伤的变化,（一）脑能量代谢变化,39,人民卫生出版社病理生理学,游离脂肪酸,40,人民卫生出版社病理生理学,（二）脑组织学变化,正常海马海马细胞坏死海马细胞凋亡,1.兴奋性氨基酸毒作用2.自由基的作用3.钙超载的作用,41,人民卫生出版社病理生理学,（三）缺血-再灌注引起脑损伤的机制,三、其他,（一）肺缺血再灌注损伤的改变（二）肠缺血再灌注损伤的改变（三）肾缺血再灌注损伤的改变（四）肝缺血再灌注损伤的改变,42,人民卫生出版社病理生理学,43,第四节缺血-再灌注损伤防治的病理生理基础,人民卫生出版社病理生理学,缺血-再灌注损伤防治的病理生理基础,一、尽早恢复血流与控制再灌注条件二、清除自由基与减轻钙超载三、细胞保护剂与细胞抑制剂的应用四、缺血预适应与缺血后适应的应用,44,人民卫生出版社病理生理学,缺血预适应与缺血后适应的机制,预