缺血在灌注損傷演示文稿

缺血在灌注損傷演示文稿第一頁，共五十八頁。（優(yōu)選）缺血在灌注損傷第二頁，共五十八頁。患者，男，54歲，因胸悶、大汗1h入急診病房。體查：血壓65/40mmHg，意識淡漠，心率37次/min，律齊。既往有高血壓病史10年，否認冠心病史。心電圖示Ⅲ度房室傳導阻滯。給予阿托品、多巴胺、低分子右旋糖酐等進行擴冠治療。入院上午10時用尿激酶靜脈溶栓。10時40分出現陣發(fā)性心室顫動（室顫），立即給予除顫，至11時20分反復發(fā)生室性心動過速、室顫，共除顫7次，同時給予利多卡因、小劑量異丙腎上腺素后心律轉為竇性，血壓平穩(wěn)，意識清楚。冠狀動脈造影證實：右冠狀動脈上段85%狹窄，中段78%狹窄。為什么在溶栓后出現嚴重的心律失常?病例：3第三頁，共五十八頁。缺血-再灌注損傷概念：缺血的組織、器官經恢復血液灌注后不但不能使其功能和結構恢復，反而加重其功能障礙和結構損傷的現象。(ischemia-reperfusioninjury)從實踐到理論地總結第一節(jié)概述4第四頁，共五十八頁。研究歷史1955年Sewell首次報道再灌注損傷現象---結扎狗冠狀動脈后，如果突然解除結扎恢復血流，部分動物立即發(fā)生心室纖維顫動而死亡；1960年Jennings第一次提出心肌再灌注損傷的概念，證實再灌注會引起心肌超微結構不可逆壞死，包括爆發(fā)性水腫、組織結構崩解、收縮帶形成和線粒體內磷酸鈣顆粒形成；1968年Ames率先報道腦缺血再灌注損傷；1972年Flore率先報道腎缺血再灌注損傷；1978年Modry率先報道肺缺血再灌注損傷；1981年Greenberg率先報道腸缺血再灌注損傷第一節(jié)概述5第五頁，共五十八頁。原因術后

動脈搭橋溶栓療法

經皮腔內冠脈血管成形術-PTCA

器官移植斷肢再植組織器官缺血后恢復血液供應

休克后微循環(huán)的疏通冠脈痙攣緩解心腦肺復蘇先缺血，后再灌第二節(jié)原因和條件6第六頁，共五十八頁。

2、影響因素

(1)缺血、缺氧時間

(2)需氧程度、缺血前的狀態(tài)

(3)側支循環(huán)

(4)再灌注條件低壓、低溫、低pH、低鈉、低鈣高鈉、高鈣第二節(jié)原因和條件7第七頁，共五十八頁。

▲pH反常（pHparadox）

在再灌注時迅速糾正缺血組織的酸中毒，反而會加重缺血再灌注損傷，稱為pH值反常。

▲O2反常（Oxygenparadox）

低氧溶液灌注組織器官一定時間后，再恢復正常氧供應，組織損傷反而更趨嚴重，稱為氧反常。

▲Ca2+反常（Calciumparadox）

無鈣溶液灌流大鼠心臟后，再用含鈣溶液進行灌流，心肌細胞的損傷反而加重，稱為鈣反常。8第八頁，共五十八頁。第三節(jié)

發(fā)生機制

活性氧的作用鈣超載白細胞的作用補體級聯的損傷作用9第九頁，共五十八頁。（一）活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)

指化學性質活潑的含氧代謝物。氧自由基

單線態(tài)氧(1O2)過氧化氫(H2O2)

脂氫過氧化物及其裂解產物NO

第三節(jié)發(fā)生機制10第十頁，共五十八頁。[自由基]指外層軌道上含有單個不配對電子的原子、原子團和分子的總稱

類型：氧自由基脂性自由基氮中心自由基特點：

化學性質非?；顫?，氧化性強,易與它物質發(fā)生連鎖反應半衰期短第三節(jié)發(fā)生機制11第十一頁，共五十八頁。O2?

---其它自由基生成的基礎以氧為中心的自由基稱為氧自由基。包括超氧陰離子(O2·)、羥自由基(OH·)（一）活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)O2O2··OHH2O2H2Oe-

e-+2H+

e-+H+

e-+H+

H2O4e-+4H+

細胞色素氧化酶系統(tǒng)線粒體①氧自由基(oxygenfreeradical,OFR)：第三節(jié)發(fā)生機制12第十二頁，共五十八頁。指氧自由基與多聚不飽和脂肪酸作用后生成的中間代謝產物：包括:烷自由基（L·）、烷氧自由基（LO·）、烷過氧自由基（LOO·）等。（一）活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)②脂性自由基第三節(jié)發(fā)生機制13第十三頁，共五十八頁。包括一氧化氮（NO）、

過氧亞硝基陰離子（ONOO-）O2L-精氨酸NOSL-胍氨酸＋NONADPHNADP＋NO

＋O2?

ONOO-＋H+NOO＋

?OHONOO-（一）活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)③

氮中心自由基:14第十四頁，共五十八頁。

是一種激發(fā)態(tài)氧，其氧分子外層軌道中有兩個自旋方向相反的電子。

其氧化性質極其活躍，且在紫外光譜中呈現一條單線，故稱單線態(tài)氧。（一）活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)④單線態(tài)氧(singleoxygen)：第三節(jié)發(fā)生機制15第十五頁，共五十八頁。（二）缺血-再灌注時活性氧增多的機制

線粒體功能障礙

通過黃嘌呤氧化酶途徑形成增多

白細胞呼吸爆發(fā)

兒茶酚胺的自身氧化

iNOS表達增加

體內清除活性氧的能力下降第三節(jié)發(fā)生機制16第十六頁，共五十八頁。O2O2··OHH2O2H2Oe-

e-+2H+

e-+H+

e-+H+

H2O4e-+4H+

細胞色素氧化酶系統(tǒng)98％2％O2在線粒體內捕獲電子的過程17第十七頁，共五十八頁。1、線粒體內產生活性氧增加呼吸鏈復合體活性受損,傳遞電子↓再灌流,氧源↑Ca2+超載使氧化酶系統(tǒng)抑制缺氧使抗氧化酶活性抑制，氧自由基清除障礙O2O2··OHH2O2H2Oe-

e-+2H+

e-+H+

e-+H+

H2O4e-+4H+

細胞色素氧化酶系統(tǒng)18第十八頁，共五十八頁。

黃嘌呤氧化酶(XO)10%

黃嘌呤脫氫酶(XD)90%Ca+2依賴性蛋白酶

2．血管內皮細胞內黃嘌呤氧化酶形成增加

19第十九頁，共五十八頁。20第二十頁，共五十八頁。O2H2O2HOClNADPHoxidaseMPONADP+OHNOO2-OONO-OHNADPH白細胞吞噬時伴耗氧量顯著增加的現象，稱呼吸爆發(fā)(RespiratoryBurst)。3、白細胞呼吸爆發(fā)產生大量活性氧NADPH＋O2NADP+

＋H+＋O2NADPH氧化酶中性粒細胞激活時70－90％的氧經細胞內的NADPH氧化酶的作用形成氧自由基，用于殺滅病原微生物

21第二十一頁，共五十八頁。缺氧兒茶酚胺分泌增多代償調節(jié)作用氧化產生氧自由基4、兒茶酚胺的自身氧化CA單胺氧化酶氧自由基(OFR)↑22第二十二頁，共五十八頁。缺血-再灌注時，清除劑的濃度及活性下降，氧自由基產生過量，致使組織細胞嚴重損傷。5.自由基清除能力降低■酶清除劑：過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(GSH-PX)

、超氧化物歧化酶(Cu,Zn-SOD、Mn-SOD)等

SOD

2O2.+2H+H2O2+O2

CAT

2H2O2O2+2H2O

GSH-PX

2GSH+H2O2GSSG+2H2O

23第二十三頁，共五十八頁。VitA清除1O2，抑制脂質過氧化VitC協助維持維生素E的活性狀態(tài)

■

低分子清除劑：為非酶類抗氧化物，常見的有還原型谷胱苷肽(GSH)、還原型輔酶Ⅱ(NADPH)、VitE、VitA、VitC、半胱氨酸、銅藍蛋白、清蛋白結合的膽紅素等VitE還原O2?、1O2脂質自由基24第二十四頁，共五十八頁。（三）活性氧的損傷作用1.膜脂質過氧化（lipidperoxidation）

膜脂質過氧化改變膜的結構，膜的流動性降低，脆性增加。使膜受體酶活性改變。25第二十五頁，共五十八頁。①細胞膜結構破壞

（三）活性氧的損傷作用26第二十六頁，共五十八頁。②細胞器膜結構破壞

溶酶體破裂釋放溶酶體酶，破壞細胞

線粒體腫脹、功能障礙，產能減少

肌漿網Ca2+-ATP酶活性降低使攝取的

Ca2+

減少，導致細胞內鈣超負荷

（三）活性氧的損傷作用27第二十七頁，共五十八頁。③脂質信號分子生成異常肌醇磷脂的過氧化，使PGs，IP3和DG生成障礙（三）活性氧的損傷作用28第二十八頁，共五十八頁。2.蛋白質失活

蛋白分子變性、聚合、降解或肽鍵斷裂活性氧對酶活性的影響包括：①破壞氧化酶的活性中心－巰基；②破壞酶活性所必須的脂質微環(huán)境；③在酶蛋白之間發(fā)生交聯形成多聚物；④攻擊酶活性中心部位的氨基酸；⑤激活磷脂酶A2使膜磷脂釋放出花生四烯酸，導致前列腺素、白三烯生成增多，炎癥反應加劇。（三）活性氧的損傷作用29第二十九頁，共五十八頁。3.DNA損傷主要為●OH和NO堿基羥化/DNA斷裂/交聯染色體畸變/細胞死亡（三）活性氧的損傷作用30第三十頁，共五十八頁。

透明質酸酶降解膠原蛋白交聯4.活性氧破壞細胞間基質（三）活性氧的損傷作用31第三十一頁，共五十八頁。第三節(jié)發(fā)生機制活性氧的作用鈣超載

白細胞的作用高能磷酸化合物（ATP）生成障礙32第三十二頁，共五十八頁。鈣超載（calciumoverload）各種原因引起的細胞內鈣含量異常增多并導致細胞結構損傷和功能代謝障礙。[Ca2+]e：10-3M[Ca2+]i：10-7M第三節(jié)發(fā)生機制33第三十三頁，共五十八頁。細胞內Ca2+的調節(jié)進入胞漿的途徑：鈣通道■質膜鈣通道▲電壓依賴性鈣通道（VOC）▲受體操縱性鈣通道（ROC）■胞內鈣庫釋放通道：ROC類▲

IP3operated▲雷洛丁(Ryanodine)sensitive離開胞漿的途徑■

Ca2+泵（Ca2+-ATP酶）■

Na+-Ca2+交換■

Ca2+-H+交換34第三十四頁，共五十八頁。細胞內鈣轉運過程35第三十五頁，共五十八頁。鈣超載的機制Ca2+穩(wěn)態(tài)調節(jié)的破壞

■

細胞膜通透性增加:

Ca2+順濃度梯度進入細胞

■

pH反常:

pH梯度促進Na+-H+交換和Na+-Ca2+交換

■活性氧產生增加：ATP合成減少，鈣泵，鈉泵

■兒茶酚胺增多:受體

PLCIP3

內質網/肌漿網IP3R內鈣釋放受體

ACcAMPPKAL-VOC外鈣內流

第三節(jié)發(fā)生機制36第三十六頁，共五十八頁。鈣超載的細胞損害作用線粒體功能障礙

再灌注[Ca2+]i線粒體攝鈣

ATP消耗

磷酸鹽沉積

ATP產生

鈣依賴性降解酶激活—細胞結構破壞，死亡

磷脂酶——膜相結構蛋白水解酶——結構蛋白、酶類核酸內切酶——核酸促進活性氧生成

鈣依賴性水解酶激活——XO增多鈣依賴性磷脂酶A2激活——花生四烯酸代謝增強破壞細胞骨架

肌動蛋白與肌輔助蛋白分離37第三十七頁，共五十八頁。線粒體滲透性轉運孔道開放是細胞由可逆損傷轉變?yōu)椴豢赡鎿p傷的關鍵因素★跨膜電位破壞，氧化磷酸化脫耦聯★

Ca2＋超載→蛋白水解酶和磷脂酶活化★氧自由基大量生成★線粒體細胞色素C漏出→凋亡鈣超載的細胞損害作用第三節(jié)發(fā)生機制38第三十八頁，共五十八頁。IRI后白細胞聚集、游出、浸潤組織機制：缺血缺氧、組織壞死誘導炎癥介質和粘附分子生成增多三、白細胞在缺血-再灌注損傷中的作用第三節(jié)發(fā)生機制39第三十九頁，共五十八頁。炎癥介質促炎細胞因子：TNF-,IL-1,IL-8

脂質炎癥介質：LTs,TXA2,PAF

補體

激肽作用激活炎性細胞使血管內皮收縮，血管通透性增加血管及其它部位平滑肌收縮誘導細胞粘附分子的表達第三節(jié)發(fā)生機制40第四十頁，共五十八頁。選擇素:P,E,L-選擇素整合素:Mac-1（CD11b/CD18

）

LFA-1（人淋巴細胞功能相關抗原）,VLA-4（極遲反應抗原

）Ig超家族:ICAM-1,VCAM-1粘附分子：細胞合成的并促進細胞與細胞之間、細胞與細胞外基質之間黏附的一類分子總稱41第四十一頁，共五十八頁。白細胞浸潤的過程

白細胞增多，聚集滾動階段：P-選擇素與L-選擇素的作用激活階段粘附階段：ICAM-1，VCAM-1,血小板內皮細胞黏附分子穿血管游走階段：第三節(jié)發(fā)生機制42第四十二頁，共五十八頁。局部組織在缺血一段時間后，重新恢復血流，不能再通，缺血區(qū)得不到充分的灌注，稱此為無復流現象。第三節(jié)發(fā)生機制43第四十三頁，共五十八頁。白細胞在缺血再灌注損傷中的作用機械阻塞作用---無復流現象對組織的損傷作用---活性氧、蛋白水解酶產生各種細胞因子---炎癥反應失控第三節(jié)發(fā)生機制44第四十四頁，共五十八頁。②細胞損傷①微血管損傷微血管內血液流變學改變微血管口徑改變微血管通透性增加再灌注損傷血液流變學改變白細胞粘附聚集、血流緩慢微血管口徑的改變內皮細胞腫脹縮血管物質↑擴血管物質↓微血管通透性↑自由基、粒細胞水腫IRI時白細胞激活介導的微血管功能紊亂45第四十五頁，共五十八頁。補體級聯的損傷作用■

補體介導的溶胞作用■

補體級聯反應釋放大量促炎癥因子第三節(jié)發(fā)生機制46第四十六頁，共五十八頁。缺血再灌注損傷的主要發(fā)病機制細胞損傷再灌注缺血細胞壞死缺血損傷恢復Ca2+鈣超載氧自由基O2中性粒細胞無復流致炎因子補體損傷47第四十七頁，共五十八頁。第四節(jié)重要臟器的缺血-再灌注損傷心臟缺血-再灌注損傷腦缺血-再灌注損傷小腸缺血-再灌注損傷48第四十八頁，共五十八頁。心臟的缺血-再灌注損傷

心肌超微結構的變化質膜破壞，肌原纖維破壞，線粒體變性

心肌能量代謝的變化

ATP合成的前身物質（腺苷、肌苷、次黃嘌呤）減少缺血心肌對氧的利用障礙：線粒體受損

心功能的變化

再灌注性心律失常心肌頓抑微血管頓抑49第四十九頁，共五十八頁。再灌注性心律失常發(fā)生率：50-80%室性心律失常多見與缺血時間、缺血范圍、缺血程度、電解質紊亂有關興奮折返、受體興奮→自律性↑、纖顫閾↓基本條件：再灌注區(qū)存在功能上可恢復的心肌細胞50第五十頁，共五十八頁。指心肌短時間缺血后恢復再灌一段時間內心肌出現的可逆性收縮功能降低的現象。自由基的作用鈣超載主要機制！心肌頓抑是對心肌的一種保護作用特征

收