缺血再灌09101晓彩星语出品完全学习教案

会计学1缺血再灌缺血再灌09101 晓彩星语出品晓彩星语出品(chpn)完全完全第一页，共75页。第一节第一节 概概 述述(Introduction)第1页/共75页第二页，共75页。简简 史史认识就从这简单认识就从这简单(jindn)现象开始现象开始第2页/共75页第三页，共75页。 在心肌缺血恢复血流后，缺血心肌的损伤反在心肌缺血恢复血流后，缺血心肌的损伤反而加重，出现超微结构不可逆性损伤（爆而加重，出现超微结构不可逆性损伤（爆发性水肿发性水肿(shuzhng)(shuzhng)、组织结构崩解、收缩带形成等）、组织结构崩解、收缩带形成等） 年，年，Jennings第一次第一次提出心肌再灌注提出心肌再灌注(gunzh)损伤的损伤的概念概念第3页/共75页第四页，共75页。 6年，年，Bulkley 和和Hutchins发现冠脉搭桥血管再通发现冠脉搭桥血管再通后的病人发生心肌细胞反常性坏后的病人发生心肌细胞反常性坏死。此后发现几乎所有的器官死。此后发现几乎所有的器官(qgun)都可能发生缺血再灌注都可能发生缺血再灌注损伤。损伤。 年，年，Greenberg等证等证实猫小肠缺血实猫小肠缺血3小时后再灌注时，小时后再灌注时，粘膜损伤更严重。粘膜损伤更严重。第4页/共75页第五页，共75页。临床临床 休克微循环再通休克微循环再通 冠脉解痉、各种动脉搭桥术冠脉解痉、各种动脉搭桥术 心脑血管栓塞再通（心脑血管栓塞再通（经皮腔内冠脉血经皮腔内冠脉血 管成形术管成形术- -PTCAPTCA) ) 心肺手术体外循环后心肺复苏心肺手术体外循环后心肺复苏 断肢再植、器官移植血供恢复等断肢再植、器官移植血供恢复等都可能都可能(knng)发发生再灌注损生再灌注损伤伤第5页/共75页第六页，共75页。 缺血缺血-再灌注损伤概念再灌注损伤概念 ：缺血的组：缺血的组织、器官经恢复血液灌注后不但不织、器官经恢复血液灌注后不但不能使其功能和结构恢复，反而加重能使其功能和结构恢复，反而加重(jizhng)其功能障碍和结构损伤其功能障碍和结构损伤的现象称为缺血的现象称为缺血-再灌注损伤再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury).从实践到理论从实践到理论(lln)地总结地总结第6页/共75页第七页，共75页。第二节第二节 原因原因(yunyn)(yunyn)和条件和条件(Influence factors of ischemia-reperfusion injury) 1 1、原因、原因 先缺血，后再灌先缺血，后再灌2 2、条件、条件 缺血的时间和程度缺血的时间和程度 组织缺血前的状态组织缺血前的状态 功能功能(gngnng)(gngnng)状态、状态、侧支循环、对氧的需求量侧支循环、对氧的需求量 再灌注条件再灌注条件第7页/共75页第八页，共75页。活性氧的作用活性氧的作用钙超载钙超载白细胞的作用白细胞的作用高能磷酸化合物生成障碍高能磷酸化合物生成障碍第三节第三节 发病发病(f bng)(f bng)机制机制(Mechanisms of ischemia-reperfusion injury)第8页/共75页第九页，共75页。（一）活性氧的基本概念（一）活性氧的基本概念一、活性氧的作用一、活性氧的作用(zuyng)氧自由基氧自由基 单线单线(dnxin)(dnxin)态氧态氧(1O2) (1O2) 过氧化氢过氧化氢(u yn hu qn)(u yn hu qn)(H2O2) (H2O2) 1 1、活性氧、活性氧（reactive oxygen）：）：指指 化学性质活泼的含氧代谢物。化学性质活泼的含氧代谢物。脂质过氧化物脂质过氧化物及其裂解产物及其裂解产物 NONO 第9页/共75页第十页，共75页。2 2、自由基、自由基 (free radical) (free radical)：指外层：指外层(wi (wi cn)cn)轨轨 道上含有单个不配对电子的各种道上含有单个不配对电子的各种 原子、原子团或分子。原子、原子团或分子。化学性质活泼化学性质活泼(hu po)(hu po)氧化性强氧化性强半衰期短半衰期短第10页/共75页第十一页，共75页。氧自由基氧自由基 (oxygen free radical) (oxygen free radical)：以氧为：以氧为 中心的自由基称为中心的自由基称为(chn wi)(chn wi)氧自由氧自由基。基。包括：超氧阴离子包括：超氧阴离子(O2 )(O2 )、羟自由基、羟自由基(OH)(OH)。Fe2 或或Cu2+O2 + H2O2O2 + OH + OHFenton反应反应O2O2是体内氧自由基存在的主要是体内氧自由基存在的主要(zhyo)(zhyo)形式，主要形式，主要(zhyo)(zhyo)来源于线粒体。来源于线粒体。 OH OH是体内最活跃的氧自由基，对机体危害也最大。是体内最活跃的氧自由基，对机体危害也最大。O2+e-O2. -第11页/共75页第十二页，共75页。3 3、单线态氧、单线态氧 (single oxygen) (single oxygen)：是一：是一种激发态氧，其氧分子的同一或不同种激发态氧，其氧分子的同一或不同外层轨道中有两个自旋方向相反的电外层轨道中有两个自旋方向相反的电子子(dinz)(dinz)。在紫外光谱中呈现一。在紫外光谱中呈现一条单线，故称单线态氧。条单线，故称单线态氧。 化学性质活泼，能迅速氧化许多化学性质活泼，能迅速氧化许多分子，特别是氧化蛋白质中发色基团分子，特别是氧化蛋白质中发色基团。对机体所起的生物学作用与自由基。对机体所起的生物学作用与自由基相同。相同。第12页/共75页第十三页，共75页。4 4、H2O2H2O2：不是：不是(b shi)(b shi)自由基自由基。在。在Cu2+Cu2+或或Fe2+Fe2+的作用下可生成的作用下可生成OHOH，或通过均裂生成，或通过均裂生成OH OH 。OHOH的生成是的生成是H2O2H2O2导致氧化应导致氧化应激的主要机制。激的主要机制。O2. -O2. -+H2O2+O22H+第13页/共75页第十四页，共75页。NONO的作用具有双重性，由内皮型的作用具有双重性，由内皮型NOSNOS合成的合成的NONO具有保护具有保护作用，由诱导型作用，由诱导型NOSNOS合成的合成的NONO显示显示(xinsh)(xinsh)毒性作用。毒性作用。 5 5 、一氧化氮、一氧化氮: : 是是L- L-精氨酸在一氧化氮合酶催化精氨酸在一氧化氮合酶催化下产生的一种气体自由基。能与其他自由基反应下产生的一种气体自由基。能与其他自由基反应生成毒性更强的自由基：过氧亚硝酸根生成毒性更强的自由基：过氧亚硝酸根（ONOOONOO）、过氧亚硝酸（）、过氧亚硝酸（HOONOHOONO）和）和OHOH。NO+ ONO+ O2 2 ONOO HOONO ONOO HOONO OH+NOOH+NO2 2e +H+H+ 第14页/共75页第十五页，共75页。6 6、脂质自由基：为氧自由基与多聚、脂质自由基：为氧自由基与多聚不饱和脂肪酸作用后生成的中间不饱和脂肪酸作用后生成的中间(zhngjin)(zhngjin)代谢产物，包括脂氧自代谢产物，包括脂氧自由基（由基（LOLO）、脂过氧自由基）、脂过氧自由基（LOOLOO）。）。第15页/共75页第十六页，共75页。第16页/共75页第十七页，共75页。在缺血再灌注损伤中最重要的是氧自在缺血再灌注损伤中最重要的是氧自由基，它是其它由基，它是其它(qt)自由基生成的基础。自由基生成的基础。第17页/共75页第十八页，共75页。u线粒体产生线粒体产生(chnshng)(chnshng)活性氧增加活性氧增加u血管内皮细胞内黄嘌呤氧化酶形成增加血管内皮细胞内黄嘌呤氧化酶形成增加 u白细胞呼吸爆发产生白细胞呼吸爆发产生(chnshng)(chnshng)大量活性大量活性氧氧 u儿茶酚胺的自身氧化儿茶酚胺的自身氧化u 诱导型诱导型NOSNOS表达增强表达增强u体内清除活性氧的能力下降体内清除活性氧的能力下降 第18页/共75页第十九页，共75页。1 1、线粒体产生、线粒体产生(chnshng)(chnshng)活性氧增加活性氧增加H2Oe-_O2e-+2H+H2O2H2O OHO2e-+H+e-+H+第19页/共75页第二十页，共75页。线粒体内线粒体内O O2 29899%H H2 2O+ATPO+ATP12%NADPHNADPH氧化酶氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶P450P450细胞色素单加氧酶细胞色素单加氧酶超氧阴离子超氧阴离子 O O2 2- -羟自由基羟自由基 OHOH单线态氧单线态氧 1 1O O2 2H H2 2O O2 2谷胱甘肽过氧化物酶（谷胱甘肽过氧化物酶（GSHpxGSHpx）过氧化氢酶（过氧化氢酶（CATCAT）髓过氧化物酶（髓过氧化物酶（MPOMPO）维生素维生素C C清清除除第20页/共75页第二十一页，共75页。细胞缺氧使线粒体呼吸链上酶活性降低，不能产细胞缺氧使线粒体呼吸链上酶活性降低，不能产生足够生足够(zgu)的电子，自由基生成增加；再灌注的电子，自由基生成增加；再灌注提供大量的氧，产生大量活性氧，此时呼吸链复提供大量的氧，产生大量活性氧，此时呼吸链复合体合体、和和均可产生活性氧。均可产生活性氧。钙超载导致线粒体功能钙超载导致线粒体功能(gngnng)受损，线粒体受损，线粒体氧化酶系统受抑制，氧经单电子还原成氧自由基氧化酶系统受抑制，氧经单电子还原成氧自由基增多。增多。缺氧导致细胞中抗氧化酶活性降低，自由基清除缺氧导致细胞中抗氧化酶活性降低，自由基清除(qngch)减少。减少。第21页/共75页第二十二页，共75页。 黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶( (XOXO) ) 10%10% 黄嘌呤脱氢酶黄嘌呤脱氢酶( (XDXD) 90%) 90%CaCa2+2+依赖性蛋白酶依赖性蛋白酶 2 2血管内皮细胞内黄嘌呤氧化酶形成血管内皮细胞内黄嘌呤氧化酶形成(xngchng)(xngchng)增加增加 第22页/共75页第二十三页，共75页。钙超载激活钙超载激活(j hu)(j hu)此酶此酶ATPATP降解降解(jin ji)(jin ji)再灌提供再灌提供(tgng)(tgng)大量氧大量氧第23页/共75页第二十四页，共75页。呼吸爆发呼吸爆发(respiratory burst )(respiratory burst )：白细胞：白细胞吞噬吞噬(tnsh)(tnsh)时伴耗氧量显著增加的时伴耗氧量显著增加的现象。现象。 3 3、白细胞呼吸、白细胞呼吸(hx)(hx)爆发产生大量活性氧爆发产生大量活性氧摄取摄取O2的的70%90%经细胞内的经细胞内的NADPH氧化氧化酶作用形成氧自由基，用以杀灭病原微生物。酶作用形成氧自由基，用以杀灭病原微生物。组织缺血过程组织缺血过程(guchng)中大量中性粒细胞被中大量中性粒细胞被激活，再灌注又提供大量氧，使活性氧大量增激活，再灌注又提供大量氧，使活性氧大量增加。加。NADP+ + H+ +_O2NADPH氧化酶氧化酶NADPH + O2第24页/共75页第二十五页，共75页。缺血再灌注缺血再灌注(gunzh)(gunzh)（应激）（应激）交感交感- -肾上腺髓质系统肾上腺髓质系统(xtng)(xtng)兴奋兴奋儿茶酚胺分泌儿茶酚胺分泌(fnm)(fnm)增多增多代偿调节作用代偿调节作用自氧化生成氧自由基自氧化生成氧自由基4 4、儿茶酚胺的自身氧化、儿茶酚胺的自身氧化单胺氧化酶单胺氧化酶第25页/共75页第二十六页，共75页。 单核细胞和中性粒细胞中含有单核细胞和中性粒细胞中含有iNOSiNOS。缺血再灌注导致白细胞活化后，。缺血再灌注导致白细胞活化后，iNOSiNOS表达表达(biod)(biod)上调，导致上调，导致NONO大量生成大量生成。NONO及其代谢产物过氧亚酸及其代谢产物过氧亚酸 根（根（OONOOONO）、过氧亚硝酸（）、过氧亚硝酸（HOONOHOONO）、羟自由基（、羟自由基（OHOH）都可导致组织损伤）都可导致组织损伤。5 5、诱导型、诱导型NOSNOS（iNOSiNOS）表达）表达(biod)(biod)增强增强第26页/共75页第二十七页，共75页。生物体内存在着完整的抗氧化系统生物体内存在着完整的抗氧化系统（1）抗氧化酶类：）抗氧化酶类：超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶(SOD)清除氧自由基清除氧自由基过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶清除过过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶清除过氧化氢谷胱甘肽硫转移酶清除脂性自由基氧化氢谷胱甘肽硫转移酶清除脂性自由基等等（2）非酶性抗氧化物：）非酶性抗氧化物：维生素维生素E、谷胱甘肽、白蛋白、谷胱甘肽、白蛋白(dnbi)、铜、铜蓝蛋白蓝蛋白(dnbi)等也可清除活性氧或控制等也可清除活性氧或控制活性氧的生成。活性氧的生成。6 6、体内清除、体内清除(qngch)(qngch)活性氧的能力下降活性氧的能力下降第27页/共75页第二十八页，共75页。 适量时参与化学反应、信号转导、基因调控适量时参与化学反应、信号转导、基因调控 过多时造成组织细胞损伤过多时造成组织细胞损伤第28页/共75页第二十九页，共75页。 活性氧清除能力下降活性氧清除能力下降 活性氧大量产生活性氧大量产生第29页/共75页第三十页，共75页。霍金与霍金与CuZn-SODCuZn-SOD突变突变(tbin)(tbin)所致的脊髓侧索硬化症所致的脊髓侧索硬化症英国物理学家霍金的故事：霍金被称为英国物理学家霍金的故事：霍金被称为“宇宙之王宇宙之王”，他因患，他因患Cu,Zn-SOD基因突变导致家族性脊髓侧索硬化症（是一种致死基因突变导致家族性脊髓侧索硬化症（是一种致死的神经退化性疾病的神经退化性疾病 ,发病初期影响上下肢的运动神经元发病初期影响上下肢的运动神经元 ,进而引进而引起皮质、脑干和脊索中的运动神经元变性、退化起皮质、脑干和脊索中的运动神经元变性、退化 ,最后导致进行最后导致进行性瘫痪和死亡）。霍金被禁锢在一把轮椅上达性瘫痪和死亡）。霍金被禁锢在一把轮椅上达40年之久，现在年之久，现在全身只有面部肌肉会动，演讲和问答只能通过语音合成器来完全身只有面部肌肉会动，演讲和问答只能通过语音合成器来完成，他是物理天才，研究黑洞普通物理学定理不再适用的时空成，他是物理天才，研究黑洞普通物理学定理不再适用的时空(sh kn)领域和宇宙起源大爆炸原理。领域和宇宙起源大爆炸原理。第30页/共75页第三十一页，共75页。（三）活性氧的损伤（三）活性氧的损伤(snshng)作用作用2. 蛋白质失活蛋白质失活3. DNA损伤损伤(snshng)1. 膜脂质过氧化膜脂质过氧化 4. 细胞细胞(xbo)间基间基质破坏质破坏 活性氧能和膜磷脂、蛋白质、核酸等活性氧能和膜磷脂、蛋白质、核酸等多种细胞成分发生反应，破坏细胞的多种细胞成分发生反应，破坏细胞的结构和功能，造成细胞损伤。结构和功能，造成细胞损伤。 第31页/共75页第三十二页，共75页。活性氧的作用活性氧的作用钙超载钙超载白细胞的作用白细胞的作用高能磷酸化合物生成障碍高能磷酸化合物生成障碍第32页/共75页第三十三页，共75页。二、钙超载二、钙超载( calcium overload)( calcium overload)各种原因引起的细胞各种原因引起的细胞(xbo)内钙内钙含量异常增多并导致细胞含量异常增多并导致细胞(xbo)结构损伤和功能代谢障碍的现象，结构损伤和功能代谢障碍的现象，称为钙超载（称为钙超载（calcium overload）。）。 第33页/共75页第三十四页，共75页。( (一一) )细胞细胞(xbo)(xbo)内内Ca 2+Ca 2+的稳态调节的稳态调节细胞内钙浓度细胞内钙浓度(nngd)(nngd)：10-7 10-7 mol/Lmol/L细胞外钙浓度细胞外钙浓度(nngd)(nngd)：10-3 10-3 mol/Lmol/L浓度浓度(nngd)(nngd)梯度的维持有赖于梯度的维持有赖于膜对钙的不自由通透性和钙转运系膜对钙的不自由通透性和钙转运系统的调节统的调节细胞内细胞内Ca2+细胞内钙库（线粒体和内质网）细胞内钙库（线粒体和内质网） 44%细胞核细胞核 50%细胞膜细胞膜 5%细胞质（细胞质（0.5%结合钙，结合钙，0.005%游离钙）游离钙）第34页/共75页第三十五页，共75页。 Ca2+ Ca2+进入胞液的途径进入胞液的途径质膜钙通道：电压依赖性钙通道质膜钙通道：电压依赖性钙通道 受体操纵性钙通道受体操纵性钙通道细胞内钙库释放通道：细胞内钙库释放通道： 1,4,5- 1,4,5-三磷酸肌醇（三磷酸肌醇（IP3IP3）敏感）敏感(mngn)(mngn)钙池钙池 ：由：由IP3IP3系统调控。依系统调控。依赖于一定浓度的胞浆钙浓度。赖于一定浓度的胞浆钙浓度。 IP3 IP3不敏感不敏感(mngn)(mngn)钙池钙池 ：由：由二氢吡啶受体二氢吡啶受体(RYR)(RYR)系统调控。当电压系统调控。当电压控制性钙通道开放后，小剂量钙内流控制性钙通道开放后，小剂量钙内流，钙与，钙与RYRRYR结合后触发结合后触发ER/SRER/SR释放钙，释放钙，即即Ca2+Ca2+诱发诱发Ca2+Ca2+释放。释放。 第35页/共75页第三十六页，共75页。Ca2+Ca2+离开胞液的途径离开胞液的途径Ca2+Ca2+泵的作用：泵的作用： Ca2+-ATP Ca2+-ATP酶，活性依赖酶，活性依赖(yli)Ca2+ (yli)Ca2+ 、Mg2+Mg2+。 Na+-Ca2+Na+-Ca2+交换：非耗能，双向转运，交换：非耗能，双向转运，3 3个个Na+Na+交换交换1 1个个Ca2+ Ca2+ H+-Ca2+H+-Ca2+交换：主要见于线粒体，双向转运交换：主要见于线粒体，双向转运 第36页/共75页第三十七页，共75页。Ca2+2+ B Pr线粒体线粒体肌浆网肌浆网 SRCa 2+2+ Ca 2+2+ Ca2+Ca2+Ca2+e：10-3MCaCa2+2+ii：1010-7-7M M电压依电压依赖性钙赖性钙通道通道受体操受体操纵性钙纵性钙通道通道Ca2+泵Ca2+NaNa+ +-Ca-Ca2+2+载体载体Ca2+膜电位达一定膜电位达一定程度时开放程度时开放细胞内钙库释放：细胞内钙库释放：IPIP3 3敏感和不敏感两类钙库敏感和不敏感两类钙库H H+ +- -CaCa2+2+与激动剂结合后开放与激动剂结合后开放Ca2+Ca2+第37页/共75页第三十八页，共75页。（二）细胞内钙超载的产生（二）细胞内钙超载的产生(chnshng)机制机制u 细胞膜通透性增加细胞膜通透性增加u Na+Ca2+ Na+Ca2+交换交换(jiohun)(jiohun)增加增加 u 儿茶酚胺增多儿茶酚胺增多 第38页/共75页第三十九页，共75页。( (三三) ) 钙超载引起细胞损伤钙超载引起细胞损伤(snshng)(snshng)的机制的机制损伤线粒体功能和结构损伤线粒体功能和结构激活激活(j hu)(j hu)钙依赖性降钙依赖性降解酶解酶 促进活性氧生成促进活性氧生成 破坏细胞骨架破坏细胞骨架 第39页/共75页第四十页，共75页。活性氧的作用活性氧的作用钙超载钙超载白细胞的作用白细胞的作用高能磷酸化合物生成障碍高能磷酸化合物生成障碍第40页/共75页第四十一页，共75页。 缺血再灌注后的炎症反应是以白细胞缺血再灌注后的炎症反应是以白细胞聚集并穿过微血管壁、浸润周围组织，同聚集并穿过微血管壁、浸润周围组织，同时时(tngsh)伴有微血管功能紊乱及局部组伴有微血管功能紊乱及局部组织中液体及蛋白质积聚为标志的急性炎症织中液体及蛋白质积聚为标志的急性炎症反应。反应。三、白细胞的作用三、白细胞的作用(zuyng)第41页/共75页第四十二页，共75页。（一）白细胞聚集（一）白细胞聚集(jj)(jj)的机制的机制1. 趋化因子生成趋化因子生成(shn chn)增增多多 (increased production of chemokines)2. 细胞黏附分子细胞黏附分子(fnz)生成增多生成增多 (increased production of adhesion molecules) 第42页/共75页第四十三页，共75页。无复流现象无复流现象(xinxing)(no-reflow (xinxing)(no-reflow phenomenon )phenomenon ) 恢复血液灌注后，缺血区依然得不到恢复血液灌注后，缺血区依然得不到充分血流灌注的现象充分血流灌注的现象(xinxing)(xinxing)称无复称无复流现象流现象(xinxing)(xinxing)。( (二二) )白细胞聚集在缺血白细胞聚集在缺血- -再灌注再灌注(gunzh)(gunzh)损伤中的作用损伤中的作用1. 阻塞阻塞(zs)微循环微循环 第43页/共75页第四十四页，共75页。2. 2. 释放活性氧释放活性氧 3. 3. 释放各种颗粒释放各种颗粒(kl)(kl)成分成分4. 4. 产生各种促炎性细胞因子产生各种促炎性细胞因子 第44页/共75页第四十五页，共75页。活性氧的作用活性氧的作用钙超载钙超载白细胞的作用白细胞的作用高能磷酸化合物生成障碍高能磷酸化合物生成障碍第45页/共75页第四十六页，共75页。四、高能磷酸四、高能磷酸(ln sun)化合物生成障碍化合物生成障碍1. 1. 线粒体受损线粒体受损 2. ATP2. ATP合成合成(hchng)(hchng)的前身物的前身物质减少质减少缺血缺血- -再灌注再灌注(gunzh)(gunzh)区区ATPATP生成能力下降生成能力下降的机制为：的机制为： 第46页/共75页第四十七页，共75页。第四节第四节 机体主要器官机体主要器官(qgun)(qgun)的缺血的缺血- -再灌注损伤再灌注损伤第47页/共75页第四十八页，共75页。一、心脏缺血一、心脏缺血- -再灌注再灌注(gunzh)(gunzh)损伤损伤心肌心肌(xnj)(xnj)顿抑（顿抑（myocardial stunning):myocardial stunning):指心肌指心肌(xnj)(xnj)经短暂缺血并恢复供血后，在一段较长时间内经短暂缺血并恢复供血后，在一段较长时间内处于处于“低功能状态低功能状态”，常需数小时或数天才可恢复正常，常需数小时或数天才可恢复正常功能的现象。功能的现象。1. 1. 缺血缺血- -再灌注性心律失常再灌注性心律失常2. 2. 心肌心肌(xnj)(xnj)舒缩功能下降舒缩功能下降3. 3. 心肌心肌(xnj)(xnj)结构的变化结构的变化自由基和钙自由基和钙超载造成的超载造成的心肌损伤及心肌损伤及再灌注后细再灌注后细胞内外离子胞内外离子分布紊乱分布紊乱第48页/共75页第四十九页，共75页。 心肌缺血性损伤和再灌注性损伤的主要心肌缺血性损伤和再灌注性损伤的主要(zhyo)表现表现 缺血性损伤缺血性损伤 再灌注性损伤再灌注性损伤发病环节发病环节 缺血、缺氧缺血、缺氧再灌注再灌注微小血管微小血管 早期无堵塞现象早期无堵塞现象微小血管堵塞、出现无复流现象微小血管堵塞、出现无复流现象心肌功能心肌功能 进行性下降进行性下降心肌顿抑心肌顿抑心律失常心律失常 多缓慢发生多缓慢发生多突然发生多突然发生较少为室颤较少为室颤很快转化为室颤很快转化为室颤-阻滞剂有效阻滞剂有效-阻滞剂有效阻滞剂有效心电图心电图STST段抬高，段抬高，R R波增波增高高STST段不抬高，段不抬高，R R波降低，出现病波降低，出现病理性理性u u波波第49页/共75页第五十页，共75页。二、脑缺血再灌注二、脑缺血再灌注(gunzh)损伤损伤临床表现：感觉临床表现：感觉(gnju)(gnju)、运动或意、运动或意识严重障碍识严重障碍脑电图：病理性慢波脑电图：病理性慢波组织学变化：脑水肿组织学变化：脑水肿脑缺血再灌注脑缺血再灌注(gunzh)损伤的发生机制的特点：损伤的发生机制的特点： 兴奋性氨基酸的神经毒性作用兴奋性氨基酸的神经毒性作用 脑细胞更易受活性氧损伤脑细胞更易受活性氧损伤第50页/共75页第五十一页，共75页。尽早恢复血流，减少缺血时间尽早恢复血流，减少缺血时间采用低压、低温、低钙再灌注液采用低压、低温、低钙再灌注液清除活性氧清除活性氧钙拮抗剂的使用钙拮抗剂的使用抗白细胞疗法抗白细胞疗法 补充能量及促进补充能量及促进(cjn)(cjn)能量生能量生成成启动细胞内源性保护机制启动细胞内源性保护机制第五节第五节 防治防治(fngzh)(fngzh)原则原则第51页/共75页第五十二页，共75页。启动细胞内源性保护机制启动细胞内源性保护机制(jzh)(jzh)（1 1）缺血预适应：最有效）缺血预适应：最有效组织器官经反复短暂缺血后，会明显增组织器官经反复短暂缺血后，会明显增强对随后较长时间缺血及再灌注损伤的强对随后较长时间缺血及再灌注损伤的抵抗力的现象。抵抗力的现象。（2 2）缺血后适应）缺血后适应在全面恢复再灌注前短暂多次预再灌、在全面恢复再灌注前短暂多次预再灌、停灌处理，可减轻缺血停灌处理，可减轻缺血再灌注损伤。再灌注损伤。第52页/共75页第五十三页，共75页。A: 7 d after an ischemic preconditioning for 3 min; A: 7 d after an ischemic preconditioning for 3 min; B: ischemic insult for 8 min; B: ischemic insult for 8 min; C: preconditioning+ ischemic insultC: preconditioning+ ischemic insultACB第53页/共75页第五十四页，共75页。B: 7 d after LIP; B: 7 d after LIP; C: ischemic insult for 8 min; C: ischemic insult for 8 min; D: LIP + ischemic insultD: LIP + ischemic insult 第54页/共75页第五十五页，共75页。THE END第55页/共75页第五十六页，共75页。1、膜脂质过氧化（、膜脂质过氧化（ lipid peroxidation） 生物膜的主要生物膜的主要(zhyo)成分是极性脂质（磷脂、胆固醇）成分是极性脂质（磷脂、胆固醇）和膜蛋白（酶等），是活性氧攻击的主要和膜蛋白（酶等），是活性氧攻击的主要(zhyo)部位。部位。膜磷脂富含多价不饱和脂肪酸，易发生脂质过氧化。膜磷脂富含多价不饱和脂肪酸，易发生脂质过氧化。第56页/共75页第五十七页，共75页。第57页/共75页第五十八页，共75页。第58页/共75页第五十九页，共75页。（1）细胞膜结构）细胞膜结构(jigu)破坏破坏离子通道变构离子通道变构细细胞膜受体失活胞膜受体失活酶活性改变酶活性改变(gibin)第59页/共75页第六十页，共75页。（2）细胞器膜结构破坏）细胞器膜结构破坏(phui)线粒体肿胀、功能障碍，产能减少线粒体肿胀、功能障碍，产能减少(jinsho)；线粒体膜通透性增强，；线粒体膜通透性增强，凋亡因子溢出，诱导凋亡凋亡因子溢出，诱导凋亡 溶酶体破裂释放溶酶体酶，引起细胞溶酶体破裂释放溶酶体酶，引起细胞(xbo)结构破坏结构破坏肌浆网肌浆网Ca2+-ATP酶活性降低，摄取的酶活性降低，摄取的Ca2+减少，减少，导致细胞内钙超载导致细胞内钙超载第60页/共75页第六十一页，共75页。（3）脂质信号分子生成）脂质信号分子生成(shn chn)异常异常磷脂是细胞膜所特有的成分，其中磷脂是细胞膜所特有的成分，其中(qzhng)肌醇磷脂在信号转导过程中十分重要。它的肌醇磷脂在信号转导过程中十分重要。它的脂质过氧化不会影响膜的稳定性，但却会使脂质过氧化不会影响膜的稳定性，但却会使前列腺素（前列腺素（PGs）、）、1，4，5-三磷酸肌醇三磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油（）和二酰甘油（DG）等生成障碍，使）等生成障碍，使细胞信号转导异常。细胞信号转导异常。第61页/共75页第六十二页，共75页。2 2、蛋白质失活、蛋白质失活 活性氧对酶活性的影响包括：活性氧对酶活性的影响包括：破坏氧化酶的活性中心破坏氧化酶的活性中心巯基；巯基；破坏酶活性所必需的脂质微环境破坏酶活性所必需的脂质微环境 ；在酶蛋白之间发生交联形成多聚在酶蛋白之间发生交联形成多聚物；物；攻击酶活性中心部位的氨基酸；攻击酶活性中心部位的氨基酸；可激活一些酶，加剧炎症可激活一些酶，加剧炎症(ynzhng)反应。反应。使蛋白质变性、聚合使蛋白质变性、聚合(jh)、降解或肽链断、降解或肽链断裂，使酶、受体、离子通道等产生功能障裂，使酶、受体、离子通道等产生功能障碍。碍。第62页/共75页第六十三页，共75页。3 3、DNADNA损伤损伤(snshng)(snshng)造成造成DNA损伤的活性氧主要是损伤的活性氧主要是OH和和NO，可造，可造成碱基修饰、断裂和交联。成碱基修饰、断裂和交联。（1）细胞核）细胞核DNA损伤损伤 碱基修饰：活性氧与碱基发生加成反应，改变碱基修饰：活性氧与碱基发生加成反应，改变DNA结构，结构， 影响遗传信息的正确表达。影响遗传信息的正确表达。 DNA断裂：破坏核酸断裂：破坏核酸(h sun)分子的完整性，分子的完整性，导致遗传突变。导致遗传突变。 DNA交链：导致交链：导致DNA复制、转录障碍，遗传信复制、转录障碍，遗传信息表达受阻息表达受阻（2）线粒体）线粒体DNA损伤损伤 导致线粒体的生长、分化导致线粒体的生长、分化和功和功 能障碍；活化凋亡蛋白酶，诱导细胞凋亡。能障碍；活化凋亡蛋白酶，诱导细胞凋亡。第63页/共75页第六十四页，共75页。4 4、细胞间基质、细胞间基质(j zh)(j zh)破坏破坏 氧自由基可使透明质酸酶降解氧自由基可使透明质酸酶降解(jin ji)(jin ji)、胶原蛋白交联，从而、胶原蛋白交联，从而使细胞间基质变得疏松、弹性降低使细胞间基质变得疏松、弹性降低。 第64页/共75页第六十五页，共75页。细胞膜通透性增加细胞膜通透性增加(zngji)1、缺血导致细胞膜外板与外层的糖被分离、缺血导致细胞膜外板与外层的糖被分离细胞膜对钙的通透性增加，钙进入细胞膜对钙的通透性增加，钙进入(jnr)细细胞内。胞内。2、磷脂酶被激活，膜磷脂被降解，细胞膜对、磷脂酶被激活，膜磷脂被降解，细胞膜对钙的通透性增加，钙进入钙的通透性增加，钙进入(jnr)细胞内。细胞内。3、大量的活性氧破坏细胞质膜和细胞器质膜，、大量的活性氧破坏细胞质膜和细胞器质膜，膜通透性增加、结构损伤，胞外钙内流增加，膜通透性增加、结构损伤，胞外钙内流增加，胞内肌浆网和内质网钙转运障碍。胞内肌浆网和内质网钙转运障碍。第65页/共75页第六十六页，共75页。细胞细胞(xbo)(xbo)内高内高H+ H+ 促进促进Na+-Na+-Ca2+Ca2+交换交换胞内胞内HH+ + H+-Na+H+-Na+交换交换(jiohu(jiohun)n)胞内胞内NaNa+ + 钠钙交换钠钙交换(jiohun)蛋白蛋白NaNa+ +-Ca-Ca2+2+交换增加交换增加钙超载钙超载缺血缺血缺氧缺氧再灌注再灌注胞外低胞外低HH+ + 胞内高胞内高HH+ + H H+ +- Na- Na+ +交换蛋白交换蛋白第66页/共75页第六十七页，共75页。Na2+H+Ca2+ Na+Ca2+交换交换(jiohun)增加增加酸中毒酸中毒第67页/共75页第六十八页，共75页。细胞内高钠直接促进细胞内高钠直接促进(cjn)Na+-(cjn)Na+-Ca2+Ca2+交换交换缺血缺血ATPATP减少减少(jin(jinshsho)o)钠泵功钠泵功能障碍能障碍 胞内胞内 NaNa+ + nNa+Na+向细胞向细胞(xbo)(xbo)外转移外转移nCa2+Ca2+向细胞向细胞(xbo)(xbo)内转移内转移钙钙超超载载第68页/共75页第六十九页，共75页。儿茶酚胺增多儿茶酚胺增多(zn du)促进促进(cjn)钙钙内流内流1、受体使腺苷酸环化酶活化受体使腺苷酸环化酶活化(huhu)激活激活PKAL-型钙通道磷酸化型钙通道磷酸化2、受体使磷脂酶受体使磷脂酶C激活激活产生产生IP3内质网、肌浆网钙通道开内质网、肌浆网钙通道开放放钙库释放钙钙库释放钙cAMP，细胞内细胞内第69页/共75页第七十页，共75页。u ATP ATP生成较少：线粒体基质中生成较少：线粒体基质中Ca2+Ca2+浓度增浓度增高使线粒体内形成磷酸钙沉积，影响电子传高使线粒体内形成磷酸钙沉积，影响电子传递和氧化磷酸化，导致递和氧化磷酸化，导致ATPATP合成减少。合成减少。u 线粒体通透性转运孔道开放：线粒体钙超线粒体通透性转运孔道开放：线粒体钙超载使线粒体渗透性转运孔道呈高通透性持久载使线粒体渗透性转运孔道呈高通透性持久(chji)(chji)开放状态，导致开放状态，导致u 氧化磷酸化脱偶联，氧化磷酸化脱偶联，ATPATP产生终止产生终止u 氧自由基大量产生氧自由基大量产生u 线粒体细胞色素线粒体细胞色素C C释放入胞质，诱发细胞释放入胞质，诱发细胞凋亡凋亡u 细胞膜受损崩解，细胞坏死。细胞膜受损崩解，细胞坏死。损伤线粒体功能损伤线粒体功能(gngnng)和结构和结构第70页/共75页第七十一页，共75页。胞质内高浓度的胞质内高浓度的Ca2+Ca2+使线粒体摄取使线粒体摄取Ca2+Ca2+增增加，这一过程需要消耗加，这一过程需要消耗ATPATP。同时，线粒体。同时，线粒体基质中基质中Ca2+Ca2+浓度增高使线粒体内形成磷酸浓度增高使线粒体内形成磷酸钙沉积，影响钙沉积，影响ATPATP合成，导致合成，导致ATPATP合成减少合成减少。此外，线粒体基质内高钙还可激活线粒体。此外，线粒体基质内高钙还可激活线粒体脱氢酶，引起内膜氧化损伤脱氢酶，引起内膜氧化损伤(snshng)(snshng)。这些因素都可使这些因素都可使ATPATP不断减少，甚至耗竭。不断减少，甚至耗竭。损伤损伤(snshng)线粒体功能和结构线粒体功能和结构第71页/共75页第七十二页，共75页。激活磷脂酶：促进膜磷脂水解激活磷脂酶：促进膜磷脂水解(shuji)，造成细胞膜及细胞器膜受损造成细胞膜及细胞器膜受损激活激活(j hu)蛋白酶：分解细胞骨架；蛋白酶：分解细胞骨架； 促使促使黄嘌呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧化酶黄嘌呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧化酶激活核酸激活核酸(h sun)内切酶：使核酸内切酶：使核酸(h sun)分解分解 激活钙依赖性降解酶激活钙依赖性降解酶第72页/共75页第七十三页，共75页。u 钙超载激活钙敏蛋白水解酶，促使黄嘌钙超载激活钙敏蛋白水解酶，促使黄嘌u 呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧化酶，致使呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧化酶，致使(zhsh)(zhsh)活活u 性 氧 生 成 增 加 ， 损 害 组 织 细 胞 。性 氧 生 成 增 加 ， 损 害 组 织 细 胞 。u 钙超载激活磷脂酶钙超载激活磷脂酶A2A2，通过环加氧酶和，通过环加氧酶和u 脂加氧酶，在花生四烯酸降解过程中产脂加氧酶，在花生四烯酸降解过程中产u 生生H2O2H2O2和和OHOH。 促进促进(cjn)活性氧生成活性氧生成第73页/共75页第七十四页，共75页。破坏破坏(phui)细胞骨架细胞骨架 细胞骨架的微丝和微管构成网络细胞骨架的微丝和微管构成网络以维持细胞的正常形态。胞内以维持细胞的正常形态。胞内Ca2+Ca2+浓度增加使激动蛋白丝同肌辅助蛋白浓度增加使激动蛋白丝同肌辅助蛋白分离，促使质膜大泡（细胞表面分离，促使质膜大泡（细胞表面(biomin)(biomin)出现多个突起物）形出现多个突起物）形成，质膜易于破裂，细胞解体。成，质膜易于破裂，细胞解体。 第74页/共75页第七十五页，共75页。