缺血-再灌注損傷課件

第13章缺血-再灌注損傷（Ischemia-reperfusioninjury,IRI）第13章第13章第13章缺血休克、血栓形成、動(dòng)脈硬化、血管收縮、血管受壓等。

組織缺氧

再灌注損傷在恢復(fù)供血的過(guò)程中，出現(xiàn)缺血組織的功能、結(jié)構(gòu)損傷加重。病情惡化

缺血的組織、器官經(jīng)恢復(fù)血液灌注后不但不能使其功能和結(jié)構(gòu)恢復(fù)，反而加重其功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷的現(xiàn)象，稱(chēng)為缺血-再灌注損傷（Ischemia-reperfusioninjury）缺血休克、血栓形成、動(dòng)脈硬化、血管收縮、血管受壓等。組織缺缺血休克、血栓形成、動(dòng)脈硬化、血管收縮、血管受壓等。組織缺1960年Jennings等第一次提出心肌IRI的概念。20世紀(jì)80年代溶栓療法、搭橋術(shù)、斷肢再植、器官移植開(kāi)展，IRI成為手術(shù)成敗的關(guān)鍵之一。1955年Sewell等在結(jié)扎狗冠狀動(dòng)脈后，如突然解除結(jié)扎，恢復(fù)血流，部分動(dòng)物立即發(fā)生心室纖顫而死亡。HistoryofIRI1960年Jennings等第一次提出心肌IRI的概念。21960年Jennings等第一次提出心肌IRI的概念。2一、原因（Etiology）局部組織器官缺血后恢復(fù)血流灌注

如冠狀動(dòng)脈痙攣的緩解、斷肢再植和器官移植全身循環(huán)障礙后恢復(fù)血流灌注

如休克后微循環(huán)的疏通、體外循環(huán)下行開(kāi)胸直視手術(shù)

和心臟驟停后心、肺、腦復(fù)蘇醫(yī)療新技術(shù)和治療手段的應(yīng)用如冠脈搭橋術(shù)、經(jīng)皮腔內(nèi)冠狀動(dòng)脈成形術(shù)、溶栓療法

第一節(jié)缺血-再灌注損傷的原因和條件一、原因（Etiology）第一節(jié)缺血-再灌注損傷的原因一、原因（Etiology）第一節(jié)缺血-再灌注損傷的原因冠脈搭橋乳內(nèi)動(dòng)脈橋冠脈搭橋乳內(nèi)動(dòng)脈橋冠脈搭橋乳內(nèi)動(dòng)脈橋冠脈搭橋乳內(nèi)動(dòng)脈橋PTCAPTCAPTCAPTCA缺血時(shí)間的長(zhǎng)短

過(guò)短--功能恢復(fù)；過(guò)長(zhǎng)--壞死：損傷更嚴(yán)重

缺血40-60分鐘

可逆性損傷期

不可逆性損傷期側(cè)支循環(huán)的形成情況對(duì)氧需求程度能量貯備及對(duì)缺血的敏感性再灌注的條件二、條件（Factors）溫度、速度、pH、鈣離子缺血時(shí)間的長(zhǎng)短二、條件（Factors）溫度、速度、pH缺血時(shí)間的長(zhǎng)短二、條件（Factors）溫度、速度、pH是指單位時(shí)間內(nèi)的冠脈血流量減少，供給組織的氧量也減少，缺血必定存在缺氧，表明缺血缺氧兩者在概念上并不完全等同，在后果上也有一定的區(qū)別。心肌缺血比單純性心肌缺氧（無(wú)血流障礙）要嚴(yán)重，因?yàn)榍罢叱巳毖醯挠绊懼?，缺血組織也不能獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又不能及時(shí)清除各種代謝產(chǎn)物帶來(lái)的有害影響。缺血缺血缺血缺血

▲pH反常（pHparadox）在再灌注時(shí)迅速糾正缺血組織的酸中毒，反而會(huì)加重缺血再灌注損傷，稱(chēng)為pH值反常。

▲O2反常（Oxygenparadox）

低氧溶液灌注組織器官一定時(shí)間后，再恢復(fù)正常氧供應(yīng)，組織損傷反而更趨嚴(yán)重，稱(chēng)為氧反常。

▲Ca2+反常（Calciumparadox）無(wú)鈣溶液灌流大鼠心臟后，再用含鈣溶液進(jìn)行灌流，心肌細(xì)胞的損傷反而加重，稱(chēng)為鈣反常。低溫、低速、低pH、低鈉、低鈣灌注再灌注損傷↓▲pH反常（pHparadox）▲pH反常（pHparadox）中性粒細(xì)胞的作用

細(xì)胞內(nèi)鈣超載自由基生成增多

能量代謝障礙第二節(jié)發(fā)病機(jī)制（PATHOGENESIS）中性粒細(xì)胞的作用細(xì)胞內(nèi)鈣超載自由基生成增多能量代謝障礙第中性粒細(xì)胞的作用細(xì)胞內(nèi)鈣超載自由基生成增多能量代謝障礙第一、能量代謝障礙1．氧化磷酸化脫偶聯(lián)再灌注線(xiàn)粒體損傷氧化磷酸化脫偶聯(lián)ATP↓2．高能磷酸化合物缺乏再灌注腺苷、肌苷、次黃嘌呤等被沖掉高能磷酸化合物的底物↓一、能量代謝障礙2．高能磷酸化合物缺乏一、能量代謝障礙2．高能磷酸化合物缺乏一、能量代謝障礙2．高二、自由基生成增多（Increasefreeradical）1.概念與分類(lèi)

概念（Conception）外層軌道上有單個(gè)不配對(duì)價(jià)電子的原子、原子團(tuán)或分子。

（Freeradicalareahighlyreactivegroupofatoms,moleculesorradicals,whichcarryunpairedelectroninouterorbital.）化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，極易與其生成部位的其它物質(zhì)發(fā)生連鎖反應(yīng)。由氧誘發(fā)產(chǎn)生的自由基稱(chēng)為氧自由基。二、自由基生成增多（Increasefreeradica二、自由基生成增多（Increasefreeradica

氧自由基（Oxygenfreeradical，OFR）

以氧為中心的自由基稱(chēng)為氧自由基（由氧誘發(fā)的自由基稱(chēng)為氧自由基)超氧陰離子自由基（）羥自由基（OH?）O2ˉ·

自由基氧自由基脂性自由基氮中心自由基1.概念與分類(lèi)活性氧（ROS)氧自由基過(guò)氧化氫(H2O2)單線(xiàn)態(tài)氧（1O2)氧自由基（Oxygenfreeradica氧自由基（Oxygenfreeradica

●氧自由基產(chǎn)生O2O2ˉ·eO2OH·+H2O3e3H+2eO2H2O2

2H+4eO22H2O4H+氧的不同還原產(chǎn)物

氧分子的單電子還原產(chǎn)物；

OH·氧分子的3電子還原產(chǎn)物；

H2O2

氧分子的雙電子還原產(chǎn)物；

H2O氧分子的4電子還原產(chǎn)物。O2ˉ·●氧自由基產(chǎn)生O2O2ˉ·eO2●氧自由基產(chǎn)生O2O2ˉ·eO2一對(duì)電子在呼吸鏈中3次穿膜運(yùn)動(dòng)，向外室排放了10個(gè)質(zhì)子。NADPH提供一對(duì)電子，經(jīng)電子傳遞鏈，產(chǎn)生質(zhì)子濃度差，最后為O2所接受一對(duì)電子在呼吸鏈中3次穿膜運(yùn)動(dòng)，向外室排放了10個(gè)質(zhì)子。N一對(duì)電子在呼吸鏈中3次穿膜運(yùn)動(dòng)，向外室排放了10個(gè)質(zhì)子。N正常體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生的機(jī)制正常:O2+4e-

+4H+→H2O+ATP自由基O2O2·－OH·H2O2H2Oe-e-+2H+e-+H+e-+H+H2O1-2%

O·-2的生成是其他自由基或活性氧生成的基礎(chǔ)正常體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生的機(jī)制O2O2·－OH·H2O2H2O正常體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生的機(jī)制O2O2·－OH·H2O2H2Oo298~99%ATP1~2%NADPH氧化酶黃嘌呤氧化酶P450細(xì)胞色素單加氧酶超氧陰離子O2-羥自由基OH·單線(xiàn)態(tài)氧1O2SODH2O2谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-PX）過(guò)氧化氫酶（CAT）髓過(guò)氧化物酶（MPO）清除線(xiàn)粒體O2＋e超氧自由基＋eH2O2+e羥自由基H2O+eH2Oo298~99%ATP1~2%NADPH氧化酶超氧陰離子o298~99%ATP1~2%NADPH氧化酶超氧陰離子

活性氧的清除

正常情況下：仍存在1-2%的ROS，因?yàn)轶w內(nèi)的NADPH氧化酶、黃嘌呤氧化酶、P450細(xì)胞色素單加氧酶作用。大部分被清除：即體內(nèi)抗自由基生化防護(hù)系統(tǒng)：清除自由基的抗氧化酶：SOD、GSH-PX、CAT低分子抗氧化劑：維生素E、C，谷光甘肽等OH.SuperoxidedismutaseHydrogenperoxidaseO2_.H2O2H2OFe2+SODGSH-PX活性氧的清除正常情況下：仍存在1-2%的ROS，因?yàn)轶w活性氧的清除正常情況下：仍存在1-2%的ROS，因?yàn)轶w

脂性自由基

氧自由基與多聚不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)后生成的中間代謝產(chǎn)物。

烷自由基（L?）烷氧自由（LO?）烷過(guò)氧自由基（LOO?）

氮中心自由基

由氮形成，并在分子組成上含有氮的一類(lèi)化學(xué)性質(zhì)非常活潑的物質(zhì)。也稱(chēng)活性氮。

一氧化氮（NO）過(guò)氧亞硝基陰離子（ONOO-）脂性自由基烷自由基（L?）脂性自由基烷自由基（L?）

3.自由基的清除

■酶性清除劑過(guò)氧化氫酶(CAT)、過(guò)氧化物酶

H2O2降解

清除■非酶性清除劑

VE、VA、VC、半胱氨酸、谷胱甘肽、白蛋白、銅藍(lán)蛋白R(shí)OS生成↓、清除ROS↑超氧陰離子降解（Mn-SOD、Zn-SOD）清除超氧化物岐化酶（SOD）2.自由基的特性存在時(shí)間短高度化學(xué)活潑性氧化性強(qiáng)3.自由基的清除過(guò)氧化氫酶(CAT)、過(guò)氧化物酶3.自由基的清除過(guò)氧化氫酶(CAT)、過(guò)氧化物酶

4.自由基增多機(jī)制（Mechanismoffreeradicalincrease）

98%O2細(xì)胞色素C氧化酶

O2

H2O4e-4e-98%O2呼吸鏈酶活性↓O2H2O↓Ca2+超載╳O2＋e超氧自由基＋eH2O2+e羥自由基H2O+eH2O【缺血】OFR【正?！俊驹俟嘧ⅰ?.自由基增多機(jī)制（Mechanismoffree4.自由基增多機(jī)制（Mechanismoffree缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件【再灌注】OFR？【再灌注】OFR？【再灌注】OFR？【再灌注】OFR？（1）黃嘌呤氧化酶形成增多

缺血ATP↓Ca2+超載Ca2+依賴(lài)性蛋白酶↑O2ˉ·OH?（1）黃嘌呤氧化酶形成增多缺血ATP↓（1）黃嘌呤氧化酶形成增多缺血ATP↓再灌注，激活PMN，耗氧↑，攝入O2的70%--90%在NADPH，過(guò)氧化物酶和NADH過(guò)氧化物酶的催化下，接受電子形成OFR。

（2）中性粒細(xì)胞聚集及激活MPO：過(guò)氧化物酶↑OFR(respiratoryburst)再灌注，激活PMN，耗氧↑，攝入O2的70%--90%在NA再灌注，激活PMN，耗氧↑，攝入O2的70%--90%在NA(+)(+)缺血,缺氧補(bǔ)體趨化物質(zhì)中性粒細(xì)胞聚集,耗氧

氧經(jīng)NADPH氧化酶和NADH氧化酶催化生成大量氧自由基中性粒細(xì)胞的呼吸爆發(fā)(respiratoryburst)再灌注LTB4呼吸爆發(fā)

(RespiratoryBurst)：缺血再灌注時(shí)中性粒細(xì)胞聚集，被激活后耗氧量顯著增加，產(chǎn)生大量氧自由基。(+)(+)缺血,缺氧補(bǔ)體中性粒細(xì)胞氧經(jīng)NADPH氧化酶和(+)(+)缺血,缺氧補(bǔ)體中性粒細(xì)胞氧經(jīng)NADPH氧化酶和（3）線(xiàn)粒體功能受損

鈣超載，Ca2+使

Mn-SOD合成減少，ROS清除率↓O2+4e-

+4H+→H2O+ATP

鈣超載，再灌注氧ROS生成增多OH.SuperoxidedismutaseHydrogenperoxidaseO2_.H2O2H2OFe2+SODGSH-PX（3）線(xiàn)粒體功能受損鈣超載，再灌注氧ROS生成增多OH.S（3）線(xiàn)粒體功能受損鈣超載，再灌注氧ROS生成增多OH.S缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件（4）兒茶酚胺增加和氧化缺氧

交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮

兒茶酚胺分泌增多

代償調(diào)節(jié)作用

氧自由基單胺氧化酶腎上腺素紅

+香草扁桃酸（正常）（4）兒茶酚胺增加和氧化缺氧交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮兒（4）兒茶酚胺增加和氧化缺氧交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮兒活性氧使脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸氧化

5.自由基損傷作用【氧化應(yīng)激】（Oxidativestress）當(dāng)機(jī)體內(nèi)ROS（OFR）增多，并破壞機(jī)體氧化/還原的正常平衡，引起細(xì)胞氧化損傷的病理過(guò)程。（1）膜脂質(zhì)過(guò)氧化增強(qiáng)生物膜是自由基攻擊主要部位。脂肪酸、芳香環(huán)的不飽和鍵

OFR（ROS）脂質(zhì)過(guò)氧化

細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)損傷和破壞活性氧使脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸氧化5.自由基損傷作用【氧化應(yīng)激活性氧使脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸氧化5.自由基損傷作用【氧化應(yīng)激膜結(jié)構(gòu)破壞膜脂質(zhì)過(guò)氧化膜不飽和性異常膜流動(dòng)性↓通透性↑膜蛋白功能抑制受體失活、泵失靈、細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載信號(hào)傳遞障礙線(xiàn)粒體功能受損ATP生成減少膜結(jié)構(gòu)破壞膜結(jié)構(gòu)破壞膜結(jié)構(gòu)破壞（2）DNA損傷和染色體畸變

胸腺嘧啶5，6-雙鍵

胸腺嘧啶自由基

OH?（占80%活性氧）加成反應(yīng)堿基發(fā)生修飾、斷裂、交聯(lián)染色體畸變、斷裂（3）蛋白質(zhì)變性和酶活性降低破壞酶的活性中心－巰基破壞酶活性所必需的脂質(zhì)微環(huán)境酶之間形成多聚物攻擊酶活性中心部位的氨基酸激活磷脂酶A2PG、LT生成↑炎癥反應(yīng)加劇氧化還原劑作用脂質(zhì)過(guò)氧化、細(xì)胞內(nèi)鈣超載

激活PLA2PG、TXA2、LT↑，轉(zhuǎn)錄因子作用細(xì)胞因子、粘附分子啟動(dòng)NF-B激活WBC轉(zhuǎn)錄、合成、表達(dá)↑

PLA2：磷脂酶A2、LT：白三烯炎癥介質(zhì)↑（4）誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)產(chǎn)生（2）DNA損傷和染色體畸變OH?（占80%活性氧）加成反（2）DNA損傷和染色體畸變OH?（占80%活性氧）加成反缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件生物學(xué)與醫(yī)學(xué)中的自由基自由基啊!你仿佛時(shí)刻在顯露

從造奶酪的脂質(zhì)

到美酒中的亞硫酸鹽

你在陽(yáng)光中形成

在煙霧中漂浮

你滲入食物

一旦接觸機(jī)體，就繁殖增生。自由基??！肝臟是你的搖藍(lán)，

藥物溶劑、殺蟲(chóng)劑……

都是制造你的原料。

你的生命力極強(qiáng)，

甚至出沒(méi)在蘑菇肼天地

古往今來(lái)，自由自在，

自由基??！你生性?xún)礆垼?/p>

梗塞人的心臟

縮短人的年華，

變異人的基因。

你的成因及原理，

人們?cè)谧h論紛紛。自由基啊！你宛如幽靈，

有時(shí)紋絲不動(dòng)，

有時(shí)無(wú)動(dòng)于衷。

有時(shí)轉(zhuǎn)眼即逝，

無(wú)損秋毫，有時(shí)露出猙獰面目，

侵蝕、摧殘人們,

分光計(jì)、捕捉劑是你的敵人。

自由基啊自由基！

你的復(fù)雜身世

專(zhuān)家們僅覺(jué)查三分，

你的其它奧妙

還待深入探明。生物學(xué)與醫(yī)學(xué)中的自由基自由基啊!你仿佛時(shí)刻在顯露

從造奶酪的生物學(xué)與醫(yī)學(xué)中的自由基自由基啊!你仿佛時(shí)刻在顯露

從造奶酪的三、鈣超載（Calciumoverload）各種原因引起的細(xì)胞內(nèi)鈣含量異常增多并導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷和功能代謝障礙。

Ca2+泵Na+-Ca2+交換Ca2+-H+交換。1．Ca2+進(jìn)入胞液途徑

質(zhì)膜鈣通道

電壓依賴(lài)性Ca2+通道（VOC）受體操縱性Ca2+通道（ROC）

細(xì)胞內(nèi)鈣庫(kù)釋放通道2．Ca2+離開(kāi)胞液的途徑（一）細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)三、鈣超載（Calciumoverload）Ca2+泵1．三、鈣超載（Calciumoverload）Ca2+泵1．（二）鈣超載產(chǎn)生（Calciumoverloadproduction)1.Na+-Ca2+交換異常缺血

胞內(nèi)pH↓

再灌注

Na+-H+交換

胞內(nèi)Na+↑

Na+-Ca2+交換

細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流↑

3Na+/Ca2+Na+↑Na+/H+↑（二）鈣超載產(chǎn)生（Calciumoverloadprod（二）鈣超載產(chǎn)生（Calciumoverloadproda.細(xì)胞內(nèi)Na+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的直接激活細(xì)胞內(nèi)鈣超載Na+Na+↑

缺血ATP降低鈉鉀泵胞內(nèi)高鈉Na+k+Ca2+a.細(xì)胞內(nèi)Na+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的直接激活細(xì)胞a.細(xì)胞內(nèi)Na+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的直接激活細(xì)胞b.細(xì)胞內(nèi)H+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的間接激活Na+H+H+H+H+Na+Ca2+缺血時(shí)：無(wú)氧代謝↑→產(chǎn)生H+增多再灌時(shí)：組織間液[H+]迅速減少→細(xì)胞內(nèi)外較高的[H+]差激活Na+/H+交換蛋白→細(xì)胞內(nèi)[Na+]↑

激活Na+-Ca2+交換蛋白Na+b.細(xì)胞內(nèi)H+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的間接激活Na+Hb.細(xì)胞內(nèi)H+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的間接激活Na+H

G蛋白-磷脂酶C↑IP3↑肌漿網(wǎng)Ca2+通道開(kāi)放↑

DAG↑

激活PKC

β受體CA↑

L型鈣通道開(kāi)放c.兒茶酚胺（CA）增多,PKC對(duì)Na+-Ca2+交換的間接激活PIP2PKCGqIP3DAGPLCβNEα1受體

Ca2＋Ca2＋H+Na+3Na+Ca2+α受體Na+-H+交換Na+-Ca2+交換CA↑胞漿[Ca2+]↑鈣超載β受體CA↑L型鈣通道開(kāi)放β受體CA↑L型鈣通道開(kāi)放（1）細(xì)胞膜損傷（Membranepermeabilityincrease）

■缺血胞膜外板與糖被分離胞膜通透性↑膜磷脂降解↑激活PLA2

胞內(nèi)[Ca2+]↑

微管和微絲收縮細(xì)胞膜通透性↑心肌間緊密連接破壞■再灌注

Ca2+大量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)

OFR↑

細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化↑

細(xì)胞膜通透性↑

Ca2+超載

2.生物膜損傷（1）細(xì)胞膜損傷（Membranepermeability（1）細(xì)胞膜損傷（Membranepermeability（3）線(xiàn)粒體損傷（Mitochondrialinjury）

胞內(nèi)游離鈣↑

ROS↑

線(xiàn)粒體膜損傷ATP生成↓

鈣泵活性（2）肌漿網(wǎng)膜損傷2.生物膜損傷（3）線(xiàn)粒體損傷（Mitochondrialinjury）（3）線(xiàn)粒體損傷（Mitochondrialinjury）缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件（三）鈣超載引起細(xì)胞損傷的機(jī)制1．線(xiàn)粒體功能障礙線(xiàn)粒體內(nèi)[Ca2+]

↑線(xiàn)粒體內(nèi)磷酸鈣沉積ATP↓心肌收縮性↓5．心律失常4．肌原纖維攣縮和細(xì)胞骨架破壞2．激活鈣依賴(lài)性降解酶

胞內(nèi)[Ca2+]↑PLA2激活膜磷脂水解和受損蛋白酶、核酸內(nèi)切酶激活心肌纖維損傷3．促進(jìn)氧自由基生成

XD損害組織細(xì)胞鈣超載激活Ca2+依賴(lài)性蛋白酶環(huán)加氧酶、脂加氧酶XOOFR↑PLA2激活花生四烯酸↑H2O2和OH?↑（三）鈣超載引起細(xì)胞損傷的機(jī)制5．心律失常4．肌原纖維攣縮和（三）鈣超載引起細(xì)胞損傷的機(jī)制5．心律失常4．肌原纖維攣縮和整合素(CD11/CD18)、選擇素(L-選擇素、P-選擇素和E-選擇素）、細(xì)胞間粘附分子、血管細(xì)胞粘附分子及血小板內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子等。四、白細(xì)胞的作用（一）白細(xì)胞聚集（增加）（CollectofWBC）

1．細(xì)胞粘附分子生成增多（Celladhesionmolecules）缺血-再灌注PMN表達(dá)P-選擇素↑與VEC受體呈間歇性結(jié)合不穩(wěn)定黏附再灌注WBC表達(dá)2-整合素↑與VEC(ICAM-1)牢固黏附整合素(CD11/CD18)、選擇素四、白細(xì)胞的作用再整合素(CD11/CD18)、選擇素四、白細(xì)胞的作用再2．趨化因子生成增多PMN與VEC粘附PMN激活釋放趨化因子(LTB4)↑再灌注

LT、PGE2、PAF、補(bǔ)體↑WBC聚集↑■無(wú)復(fù)流現(xiàn)象（no-reflowphenomenon）解除缺血原因并沒(méi)使缺血區(qū)得到充分血流灌注的反?，F(xiàn)象。Theischemiaregioncouldnotbereperfusedsufficientlyafterrelievingtheocclusiontorecoverthebloodflow.（二）WBC介導(dǎo)缺血-再灌注損傷的機(jī)制

1．血液流變學(xué)的作用（Block）WBC體積大、變形能力↓、粘附滾動(dòng)、嵌頓和堵塞cap

（加重缺血缺氧）無(wú)復(fù)流現(xiàn)象2．趨化因子生成增多■無(wú)復(fù)流現(xiàn)象（no-reflowphe2．趨化因子生成增多■無(wú)復(fù)流現(xiàn)象（no-reflowphe缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件O2ˉ·TNF、IL-1、IL-8LTs、TXA2、PAF

、OH·；溶酶體酶2．炎癥反應(yīng)失控

WBC聚集、呼吸爆發(fā)

胞內(nèi)NF-B活化

心肌細(xì)胞損傷、壞死

炎癥介質(zhì)合成與釋放↑↑↑血管通透性↑炎癥介質(zhì)心肌無(wú)復(fù)流發(fā)生機(jī)制▲心肌細(xì)胞腫脹▲VEC腫脹▲微血管壁通透性增加▲微血管痙攣和栓塞▲心肌細(xì)胞攣縮▲補(bǔ)體的作用

鈣超載心肌痙攣、收縮壓迫冠脈心肌缺血加重O2ˉ·TNF、IL-1、IL-82．炎癥O2ˉ·TNF、IL-1、IL-82．炎癥缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件VEC通透性增大↑中性粒細(xì)胞遷移.增多的中性粒細(xì)胞釋放炎癥因子，損傷VEC，也可損傷組織細(xì)胞。通透性增大后造成組織水腫進(jìn)步擠壓VEC造成官腔狹窄。VEC通透性增大，血漿外滲，血液粘稠。中性粒細(xì)胞之間、中性細(xì)胞與VEC之間的粘附血流粘稠變慢。再灌注管徑狹窄，血流阻力增大VEC腫脹縮血管物質(zhì)增多TAX2↑舒張血管物質(zhì)變少，PGI2↓

缺血再灌注損傷造成血液流變學(xué)發(fā)生變化

組織水腫VEC通透性增大↑中性粒細(xì)胞之間、中性細(xì)胞與VEC之間的粘附VEC通透性增大↑中性粒細(xì)胞之間、中性細(xì)胞與VEC之間的粘附O2-H2O2HOClOHgutheart&vesselsairwaysbrain&nerves第三節(jié)缺血-再灌注損傷時(shí)機(jī)體功能代謝變化O2-H2O2HOClOHgutheart&vessO2-H2O2HOClOHgutheart&vess（一）發(fā)病機(jī)制（Pathogenesis）缺血-再灌注損傷主要機(jī)制：氧自由基↑↑、鈣超載。一、心臟缺血-再灌注損傷

（Ischemia-reperfusioninjuryinheart）【鈣超載引起心肌損傷】▲超載Ca2+以磷酸鈣的形式沉積和損傷線(xiàn)粒體；▲超載Ca2+導(dǎo)致肌原纖維攣縮，加速能量消耗和肌纖維膜破裂；▲激活鈣依賴(lài)性降解酶，損傷細(xì)胞膜；▲Ca2+促進(jìn)血小板粘附、聚集、釋放等反應(yīng)，促進(jìn)血栓形成。（一）發(fā)病機(jī)制（Pathogenesis）一、心臟缺血-再灌（一）發(fā)病機(jī)制（Pathogenesis）一、心臟缺血-再灌（二）對(duì)心肌電活動(dòng)的影響（Reperfusionarrhythmia）患者主要以室性心動(dòng)過(guò)速和心室顫動(dòng)為主。■發(fā)生機(jī)制（Pathogenesis）▲ROS、鈣超載Em負(fù)值變小、電位震蕩、早期后除極等▲再灌注GA流失心肌細(xì)胞自律性↑▲心肌損傷、ATP↓KATP鉀通道激活心律失常■心電圖變化（ChangeofECG）▲缺血：ST段抬高，R波振幅增加?！俟嘧p傷：R波振幅迅速降低，ST段高度恢復(fù)到原水平，

Q波很快出現(xiàn)，由竇性心律轉(zhuǎn)變?yōu)樾氖翌潉?dòng)。（二）對(duì)心肌電活動(dòng)的影響（Reperfusionarrhy（二）對(duì)心肌電活動(dòng)的影響（Reperfusionarrhy（三）心功能的影響（Heartfunctionalchanges）主要表現(xiàn)為心肌舒縮功能下降（心肌頓抑）■心肌頓抑（Myocardialstunning）心肌經(jīng)短暫缺血并恢復(fù)供血后，在一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于“低功能狀態(tài)”，常需數(shù)小時(shí)或數(shù)天才可恢復(fù)正常功能的現(xiàn)象?！霭l(fā)生機(jī)制（Pathogenesis）ROS、鈣超載、能量代謝障礙等心肌細(xì)胞水腫、僵硬度↑心室內(nèi)最大變化速率↓心肌舒縮功能↓心輸出量↓（三）心功能的影響（Heartfunctionalch（三）心功能的影響（Heartfunctionalch缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件（五）心肌超微結(jié)構(gòu)變化（Alterationsofmyocardiumultrastructure）

基底膜缺失、肌原纖維結(jié)構(gòu)破壞、心內(nèi)膜下出血性梗死等。（四）心肌能量代謝變化（Alterationsofmyocardiummetabolism）線(xiàn)粒體受損能量合成再灌注底物沖走高能磷酸化合物（五）心肌超微結(jié)構(gòu)變化（四）心肌能量代謝變化線(xiàn)粒體受損能量合（五）心肌超微結(jié)構(gòu)變化（四）心肌能量代謝變化線(xiàn)粒體受損能量合

心肌缺血性損傷和再灌注性損傷的主要表現(xiàn)心肌缺血性損傷和再灌注性損傷的主要表現(xiàn)心肌缺血性損傷和再灌注性損傷的主要表現(xiàn)心肌缺血性損傷和再二、腦缺血-再灌注損傷（Ischemia-reperfusioninjurytobrain）■細(xì)胞內(nèi)酸中毒■鈣超載▲突觸前興奮性氨基▲激活磷脂酶A2膜磷脂降解和游離花生四烯酸↑▲激活蛋白酶微管解聚、DNA降解N元骨架破壞▲突出前膜與后膜的蛋白質(zhì)過(guò)度磷酸化N末梢去極化障礙（一）對(duì)代謝的影響■代謝障礙▲缺血：ATP、CP產(chǎn)生↓↓胞膜泵功能↓▲再灌注損傷：ROS↑膜損傷、細(xì)胞水腫細(xì)胞功能↓二、腦缺血-再灌注損傷■細(xì)胞內(nèi)酸中毒■鈣超載（一）對(duì)代謝二、腦缺血-再灌注損傷■細(xì)胞內(nèi)酸中毒■鈣超載（一）對(duì)代謝缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件（三）對(duì)超微結(jié)構(gòu)的影響

▲脂質(zhì)過(guò)氧化導(dǎo)致血腦屏障破壞

▲ROS胞膜損傷細(xì)胞和亞細(xì)胞器腫脹

▲乳酸↑腦細(xì)胞嚴(yán)重?fù)p傷

▲鈣超載線(xiàn)粒體腫脹、鈣鹽沉積CNS↓膠質(zhì)細(xì)胞、VEC腫脹，周?chē)g隙增大、白質(zhì)纖維間隙疏松，微血栓形成。（二）對(duì)腦功能的影響

腦電圖變化：缺血病理性慢波再灌注慢波持續(xù)并加重發(fā)生機(jī)制：興奮性aa(Glu,Asp)↓；抑制性aa(Ala,GABA)↑（三）對(duì)超微結(jié)構(gòu)的影響▲脂質(zhì)過(guò)氧化導(dǎo)致血（三）對(duì)超微結(jié)構(gòu)的影響▲脂質(zhì)過(guò)氧化導(dǎo)致血腸變化

缺血毛細(xì)血管通透性間質(zhì)水腫腸上皮壞死、出血、潰瘍ATP、自由基、鈣超載血清肌酐腎功能不全三、其它器官缺血-再灌注損傷的變化腎變化黏膜屏障通透性菌血癥或內(nèi)毒素血癥腸變化缺血毛細(xì)血管通透性間質(zhì)水腫腸上皮壞死、腸變化缺血毛細(xì)血管通透性間質(zhì)水腫腸上皮壞死、一、消除缺血原因，盡早恢復(fù)血流二、控制再灌注條件三、清除自由基與減輕鈣超載四、改善缺血組織的能量代謝五、細(xì)胞保護(hù)劑及拮抗劑的使用六、缺血預(yù)適應(yīng)和后適應(yīng)的應(yīng)用第四節(jié)缺血-再灌注損傷防治的病理生理學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)缺血-再灌注損傷防治的病理生理學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)缺血-再灌注損傷防治的病理生理學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)缺血-再缺血預(yù)適應(yīng)與缺血后適應(yīng)的機(jī)制預(yù)適應(yīng)的機(jī)制可能包括①激活PKC通路②激活磷脂酰肌醇-3激酶（PI-3K）/Akt通路③內(nèi)源性腺苷釋放增多后適應(yīng)的機(jī)制可能包括①激活PI-3K/Akt信號(hào)通路②激活絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路③通過(guò)機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)和壓力感受器調(diào)節(jié)血液重新分布62缺血預(yù)適應(yīng)與缺血后適應(yīng)的機(jī)制預(yù)適應(yīng)的機(jī)制可能包括62缺血預(yù)適應(yīng)與缺血后適應(yīng)的機(jī)制預(yù)適應(yīng)的機(jī)制可能包括62缺血預(yù)適患者：男54歲，因胸悶、大汗1h入急診病房。體查：血壓65/40mmHg，意識(shí)淡漠，心率37次/min，律齊。既往有高血壓病史10年，否認(rèn)冠心病史。心電圖示Ⅲ度房室傳導(dǎo)阻滯。冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)：右冠狀動(dòng)脈上段85%狹窄，中段78%狹窄。治療：給予阿托品、多巴胺、低分子右旋糖酐等進(jìn)行擴(kuò)冠治療。

入院上午10時(shí)用尿激酶靜脈溶栓。

10時(shí)40分出現(xiàn)陣發(fā)性心室顫動(dòng)（室顫），立即給予除顫，至11時(shí)20分反復(fù)發(fā)生室性心動(dòng)過(guò)速、室顫，共除顫7次，同時(shí)給予利多卡因、小劑量異丙腎上腺素后心律轉(zhuǎn)為竇性，血壓平穩(wěn)，意識(shí)清楚。

病例分析1為什么在溶栓后出現(xiàn)嚴(yán)重的心律失常?特點(diǎn)：冠狀動(dòng)脈梗塞造成心肌細(xì)胞缺血尿激酶溶解血栓：thrombolysis病例分析1為什么在溶栓后出現(xiàn)嚴(yán)重的心律失常?特點(diǎn)：病例分析1為什么在溶栓后出現(xiàn)嚴(yán)重的心律失常?特點(diǎn)：病例分析病例分析2K.R.68歲，女性，患糖尿病，接受傳統(tǒng)的冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)，術(shù)后心輸出量（CO）反而降低。1975年Schaffer報(bào)道234例冠脈溶栓，89例室顫病例分析21975年Schaffer報(bào)道234例冠脈溶栓病例分析21975年Schaffer報(bào)道234例冠脈溶栓

手術(shù)或者溶栓之前心肌細(xì)胞缺血。2.

通過(guò)溶栓治療或者手術(shù)使冠脈恢復(fù)血流后，心肌細(xì)胞缺血造成的損傷更為嚴(yán)重。病例共同特點(diǎn)手術(shù)或者溶栓之前心肌細(xì)胞缺血。病例共同特點(diǎn)手術(shù)或者溶栓之前心肌細(xì)胞缺血。病例共同特點(diǎn)手術(shù)或者溶栓之思考題1．缺血再灌注時(shí)氧自由基生成增多的機(jī)制是什么？2.簡(jiǎn)述自由基的損傷作用。

3.論述缺血-再灌注損傷細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載的機(jī)制？4.IRI鈣超載對(duì)機(jī)體的損傷原理？5.灌注損傷時(shí)氧自由基的增多與鈣超載的關(guān)系如何？6．試分析白細(xì)胞在發(fā)生缺血-再灌注損傷中的作用。7.心肌缺血損傷和再灌注損傷的表現(xiàn)有何不同？思考題思考題思考題第13章缺血-再灌注損傷（Ischemia-reperfusioninjury,IRI）第13章第13章第13章缺血休克、血栓形成、動(dòng)脈硬化、血管收縮、血管受壓等。

組織缺氧

再灌注損傷在恢復(fù)供血的過(guò)程中，出現(xiàn)缺血組織的功能、結(jié)構(gòu)損傷加重。病情惡化

缺血的組織、器官經(jīng)恢復(fù)血液灌注后不但不能使其功能和結(jié)構(gòu)恢復(fù)，反而加重其功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷的現(xiàn)象，稱(chēng)為缺血-再灌注損傷（Ischemia-reperfusioninjury）缺血休克、血栓形成、動(dòng)脈硬化、血管收縮、血管受壓等。組織缺缺血休克、血栓形成、動(dòng)脈硬化、血管收縮、血管受壓等。組織缺1960年Jennings等第一次提出心肌IRI的概念。20世紀(jì)80年代溶栓療法、搭橋術(shù)、斷肢再植、器官移植開(kāi)展，IRI成為手術(shù)成敗的關(guān)鍵之一。1955年Sewell等在結(jié)扎狗冠狀動(dòng)脈后，如突然解除結(jié)扎，恢復(fù)血流，部分動(dòng)物立即發(fā)生心室纖顫而死亡。HistoryofIRI1960年Jennings等第一次提出心肌IRI的概念。21960年Jennings等第一次提出心肌IRI的概念。2一、原因（Etiology）局部組織器官缺血后恢復(fù)血流灌注

如冠狀動(dòng)脈痙攣的緩解、斷肢再植和器官移植全身循環(huán)障礙后恢復(fù)血流灌注

如休克后微循環(huán)的疏通、體外循環(huán)下行開(kāi)胸直視手術(shù)

和心臟驟停后心、肺、腦復(fù)蘇醫(yī)療新技術(shù)和治療手段的應(yīng)用如冠脈搭橋術(shù)、經(jīng)皮腔內(nèi)冠狀動(dòng)脈成形術(shù)、溶栓療法

第一節(jié)缺血-再灌注損傷的原因和條件一、原因（Etiology）第一節(jié)缺血-再灌注損傷的原因一、原因（Etiology）第一節(jié)缺血-再灌注損傷的原因冠脈搭橋乳內(nèi)動(dòng)脈橋冠脈搭橋乳內(nèi)動(dòng)脈橋冠脈搭橋乳內(nèi)動(dòng)脈橋冠脈搭橋乳內(nèi)動(dòng)脈橋PTCAPTCAPTCAPTCA缺血時(shí)間的長(zhǎng)短

過(guò)短--功能恢復(fù)；過(guò)長(zhǎng)--壞死：損傷更嚴(yán)重

缺血40-60分鐘

可逆性損傷期

不可逆性損傷期側(cè)支循環(huán)的形成情況對(duì)氧需求程度能量貯備及對(duì)缺血的敏感性再灌注的條件二、條件（Factors）溫度、速度、pH、鈣離子缺血時(shí)間的長(zhǎng)短二、條件（Factors）溫度、速度、pH缺血時(shí)間的長(zhǎng)短二、條件（Factors）溫度、速度、pH是指單位時(shí)間內(nèi)的冠脈血流量減少，供給組織的氧量也減少，缺血必定存在缺氧，表明缺血缺氧兩者在概念上并不完全等同，在后果上也有一定的區(qū)別。心肌缺血比單純性心肌缺氧（無(wú)血流障礙）要嚴(yán)重，因?yàn)榍罢叱巳毖醯挠绊懼?，缺血組織也不能獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又不能及時(shí)清除各種代謝產(chǎn)物帶來(lái)的有害影響。缺血缺血缺血缺血

▲pH反常（pHparadox）在再灌注時(shí)迅速糾正缺血組織的酸中毒，反而會(huì)加重缺血再灌注損傷，稱(chēng)為pH值反常。

▲O2反常（Oxygenparadox）

低氧溶液灌注組織器官一定時(shí)間后，再恢復(fù)正常氧供應(yīng)，組織損傷反而更趨嚴(yán)重，稱(chēng)為氧反常。

▲Ca2+反常（Calciumparadox）無(wú)鈣溶液灌流大鼠心臟后，再用含鈣溶液進(jìn)行灌流，心肌細(xì)胞的損傷反而加重，稱(chēng)為鈣反常。低溫、低速、低pH、低鈉、低鈣灌注再灌注損傷↓▲pH反常（pHparadox）▲pH反常（pHparadox）中性粒細(xì)胞的作用

細(xì)胞內(nèi)鈣超載自由基生成增多

能量代謝障礙第二節(jié)發(fā)病機(jī)制（PATHOGENESIS）中性粒細(xì)胞的作用細(xì)胞內(nèi)鈣超載自由基生成增多能量代謝障礙第中性粒細(xì)胞的作用細(xì)胞內(nèi)鈣超載自由基生成增多能量代謝障礙第一、能量代謝障礙1．氧化磷酸化脫偶聯(lián)再灌注線(xiàn)粒體損傷氧化磷酸化脫偶聯(lián)ATP↓2．高能磷酸化合物缺乏再灌注腺苷、肌苷、次黃嘌呤等被沖掉高能磷酸化合物的底物↓一、能量代謝障礙2．高能磷酸化合物缺乏一、能量代謝障礙2．高能磷酸化合物缺乏一、能量代謝障礙2．高二、自由基生成增多（Increasefreeradical）1.概念與分類(lèi)

概念（Conception）外層軌道上有單個(gè)不配對(duì)價(jià)電子的原子、原子團(tuán)或分子。

（Freeradicalareahighlyreactivegroupofatoms,moleculesorradicals,whichcarryunpairedelectroninouterorbital.）化學(xué)性質(zhì)非常活潑，極易與其生成部位的其它物質(zhì)發(fā)生連鎖反應(yīng)。由氧誘發(fā)產(chǎn)生的自由基稱(chēng)為氧自由基。二、自由基生成增多（Increasefreeradica二、自由基生成增多（Increasefreeradica

氧自由基（Oxygenfreeradical，OFR）

以氧為中心的自由基稱(chēng)為氧自由基（由氧誘發(fā)的自由基稱(chēng)為氧自由基)超氧陰離子自由基（）羥自由基（OH?）O2ˉ·

自由基氧自由基脂性自由基氮中心自由基1.概念與分類(lèi)活性氧（ROS)氧自由基過(guò)氧化氫(H2O2)單線(xiàn)態(tài)氧（1O2)氧自由基（Oxygenfreeradica氧自由基（Oxygenfreeradica

●氧自由基產(chǎn)生O2O2ˉ·eO2OH·+H2O3e3H+2eO2H2O2

2H+4eO22H2O4H+氧的不同還原產(chǎn)物

氧分子的單電子還原產(chǎn)物；

OH·氧分子的3電子還原產(chǎn)物；

H2O2

氧分子的雙電子還原產(chǎn)物；

H2O氧分子的4電子還原產(chǎn)物。O2ˉ·●氧自由基產(chǎn)生O2O2ˉ·eO2●氧自由基產(chǎn)生O2O2ˉ·eO2一對(duì)電子在呼吸鏈中3次穿膜運(yùn)動(dòng)，向外室排放了10個(gè)質(zhì)子。NADPH提供一對(duì)電子，經(jīng)電子傳遞鏈，產(chǎn)生質(zhì)子濃度差，最后為O2所接受一對(duì)電子在呼吸鏈中3次穿膜運(yùn)動(dòng)，向外室排放了10個(gè)質(zhì)子。N一對(duì)電子在呼吸鏈中3次穿膜運(yùn)動(dòng)，向外室排放了10個(gè)質(zhì)子。N正常體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生的機(jī)制正常:O2+4e-

+4H+→H2O+ATP自由基O2O2·－OH·H2O2H2Oe-e-+2H+e-+H+e-+H+H2O1-2%

O·-2的生成是其他自由基或活性氧生成的基礎(chǔ)正常體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生的機(jī)制O2O2·－OH·H2O2H2O正常體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生的機(jī)制O2O2·－OH·H2O2H2Oo298~99%ATP1~2%NADPH氧化酶黃嘌呤氧化酶P450細(xì)胞色素單加氧酶超氧陰離子O2-羥自由基OH·單線(xiàn)態(tài)氧1O2SODH2O2谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-PX）過(guò)氧化氫酶（CAT）髓過(guò)氧化物酶（MPO）清除線(xiàn)粒體O2＋e超氧自由基＋eH2O2+e羥自由基H2O+eH2Oo298~99%ATP1~2%NADPH氧化酶超氧陰離子o298~99%ATP1~2%NADPH氧化酶超氧陰離子

活性氧的清除

正常情況下：仍存在1-2%的ROS，因?yàn)轶w內(nèi)的NADPH氧化酶、黃嘌呤氧化酶、P450細(xì)胞色素單加氧酶作用。大部分被清除：即體內(nèi)抗自由基生化防護(hù)系統(tǒng)：清除自由基的抗氧化酶：SOD、GSH-PX、CAT低分子抗氧化劑：維生素E、C，谷光甘肽等OH.SuperoxidedismutaseHydrogenperoxidaseO2_.H2O2H2OFe2+SODGSH-PX活性氧的清除正常情況下：仍存在1-2%的ROS，因?yàn)轶w活性氧的清除正常情況下：仍存在1-2%的ROS，因?yàn)轶w

脂性自由基

氧自由基與多聚不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)后生成的中間代謝產(chǎn)物。

烷自由基（L?）烷氧自由（LO?）烷過(guò)氧自由基（LOO?）

氮中心自由基

由氮形成，并在分子組成上含有氮的一類(lèi)化學(xué)性質(zhì)非常活潑的物質(zhì)。也稱(chēng)活性氮。

一氧化氮（NO）過(guò)氧亞硝基陰離子（ONOO-）脂性自由基烷自由基（L?）脂性自由基烷自由基（L?）

3.自由基的清除

■酶性清除劑過(guò)氧化氫酶(CAT)、過(guò)氧化物酶

H2O2降解

清除■非酶性清除劑

VE、VA、VC、半胱氨酸、谷胱甘肽、白蛋白、銅藍(lán)蛋白R(shí)OS生成↓、清除ROS↑超氧陰離子降解（Mn-SOD、Zn-SOD）清除超氧化物岐化酶（SOD）2.自由基的特性存在時(shí)間短高度化學(xué)活潑性氧化性強(qiáng)3.自由基的清除過(guò)氧化氫酶(CAT)、過(guò)氧化物酶3.自由基的清除過(guò)氧化氫酶(CAT)、過(guò)氧化物酶

4.自由基增多機(jī)制（Mechanismoffreeradicalincrease）

98%O2細(xì)胞色素C氧化酶

O2

H2O4e-4e-98%O2呼吸鏈酶活性↓O2H2O↓Ca2+超載╳O2＋e超氧自由基＋eH2O2+e羥自由基H2O+eH2O【缺血】OFR【正?！俊驹俟嘧ⅰ?.自由基增多機(jī)制（Mechanismoffree4.自由基增多機(jī)制（Mechanismoffree缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件【再灌注】OFR？【再灌注】OFR？【再灌注】OFR？【再灌注】OFR？（1）黃嘌呤氧化酶形成增多

缺血ATP↓Ca2+超載Ca2+依賴(lài)性蛋白酶↑O2ˉ·OH?（1）黃嘌呤氧化酶形成增多缺血ATP↓（1）黃嘌呤氧化酶形成增多缺血ATP↓再灌注，激活PMN，耗氧↑，攝入O2的70%--90%在NADPH，過(guò)氧化物酶和NADH過(guò)氧化物酶的催化下，接受電子形成OFR。

（2）中性粒細(xì)胞聚集及激活MPO：過(guò)氧化物酶↑OFR(respiratoryburst)再灌注，激活PMN，耗氧↑，攝入O2的70%--90%在NA再灌注，激活PMN，耗氧↑，攝入O2的70%--90%在NA(+)(+)缺血,缺氧補(bǔ)體趨化物質(zhì)中性粒細(xì)胞聚集,耗氧

氧經(jīng)NADPH氧化酶和NADH氧化酶催化生成大量氧自由基中性粒細(xì)胞的呼吸爆發(fā)(respiratoryburst)再灌注LTB4呼吸爆發(fā)

(RespiratoryBurst)：缺血再灌注時(shí)中性粒細(xì)胞聚集，被激活后耗氧量顯著增加，產(chǎn)生大量氧自由基。(+)(+)缺血,缺氧補(bǔ)體中性粒細(xì)胞氧經(jīng)NADPH氧化酶和(+)(+)缺血,缺氧補(bǔ)體中性粒細(xì)胞氧經(jīng)NADPH氧化酶和（3）線(xiàn)粒體功能受損

鈣超載，Ca2+使

Mn-SOD合成減少，ROS清除率↓O2+4e-

+4H+→H2O+ATP

鈣超載，再灌注氧ROS生成增多OH.SuperoxidedismutaseHydrogenperoxidaseO2_.H2O2H2OFe2+SODGSH-PX（3）線(xiàn)粒體功能受損鈣超載，再灌注氧ROS生成增多OH.S（3）線(xiàn)粒體功能受損鈣超載，再灌注氧ROS生成增多OH.S缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件（4）兒茶酚胺增加和氧化缺氧

交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮

兒茶酚胺分泌增多

代償調(diào)節(jié)作用

氧自由基單胺氧化酶腎上腺素紅

+香草扁桃酸（正常）（4）兒茶酚胺增加和氧化缺氧交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮兒（4）兒茶酚胺增加和氧化缺氧交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮兒活性氧使脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸氧化

5.自由基損傷作用【氧化應(yīng)激】（Oxidativestress）當(dāng)機(jī)體內(nèi)ROS（OFR）增多，并破壞機(jī)體氧化/還原的正常平衡，引起細(xì)胞氧化損傷的病理過(guò)程。（1）膜脂質(zhì)過(guò)氧化增強(qiáng)生物膜是自由基攻擊主要部位。脂肪酸、芳香環(huán)的不飽和鍵

OFR（ROS）脂質(zhì)過(guò)氧化

細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)損傷和破壞活性氧使脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸氧化5.自由基損傷作用【氧化應(yīng)激活性氧使脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸氧化5.自由基損傷作用【氧化應(yīng)激膜結(jié)構(gòu)破壞膜脂質(zhì)過(guò)氧化膜不飽和性異常膜流動(dòng)性↓通透性↑膜蛋白功能抑制受體失活、泵失靈、細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載信號(hào)傳遞障礙線(xiàn)粒體功能受損ATP生成減少膜結(jié)構(gòu)破壞膜結(jié)構(gòu)破壞膜結(jié)構(gòu)破壞（2）DNA損傷和染色體畸變

胸腺嘧啶5，6-雙鍵

胸腺嘧啶自由基

OH?（占80%活性氧）加成反應(yīng)堿基發(fā)生修飾、斷裂、交聯(lián)染色體畸變、斷裂（3）蛋白質(zhì)變性和酶活性降低破壞酶的活性中心－巰基破壞酶活性所必需的脂質(zhì)微環(huán)境酶之間形成多聚物攻擊酶活性中心部位的氨基酸激活磷脂酶A2PG、LT生成↑炎癥反應(yīng)加劇氧化還原劑作用脂質(zhì)過(guò)氧化、細(xì)胞內(nèi)鈣超載

激活PLA2PG、TXA2、LT↑，轉(zhuǎn)錄因子作用細(xì)胞因子、粘附分子啟動(dòng)NF-B激活WBC轉(zhuǎn)錄、合成、表達(dá)↑

PLA2：磷脂酶A2、LT：白三烯炎癥介質(zhì)↑（4）誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)產(chǎn)生（2）DNA損傷和染色體畸變OH?（占80%活性氧）加成反（2）DNA損傷和染色體畸變OH?（占80%活性氧）加成反缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件生物學(xué)與醫(yī)學(xué)中的自由基自由基啊!你仿佛時(shí)刻在顯露

從造奶酪的脂質(zhì)

到美酒中的亞硫酸鹽

你在陽(yáng)光中形成

在煙霧中漂浮

你滲入食物

一旦接觸機(jī)體，就繁殖增生。自由基??！肝臟是你的搖藍(lán)，

藥物溶劑、殺蟲(chóng)劑……

都是制造你的原料。

你的生命力極強(qiáng)，

甚至出沒(méi)在蘑菇肼天地

古往今來(lái)，自由自在，

自由基??！你生性?xún)礆垼?/p>

梗塞人的心臟

縮短人的年華，

變異人的基因。

你的成因及原理，

人們?cè)谧h論紛紛。自由基??！你宛如幽靈，

有時(shí)紋絲不動(dòng)，

有時(shí)無(wú)動(dòng)于衷。

有時(shí)轉(zhuǎn)眼即逝，

無(wú)損秋毫，有時(shí)露出猙獰面目，

侵蝕、摧殘人們,

分光計(jì)、捕捉劑是你的敵人。

自由基啊自由基！

你的復(fù)雜身世

專(zhuān)家們僅覺(jué)查三分，

你的其它奧妙

還待深入探明。生物學(xué)與醫(yī)學(xué)中的自由基自由基啊!你仿佛時(shí)刻在顯露

從造奶酪的生物學(xué)與醫(yī)學(xué)中的自由基自由基啊!你仿佛時(shí)刻在顯露

從造奶酪的三、鈣超載（Calciumoverload）各種原因引起的細(xì)胞內(nèi)鈣含量異常增多并導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷和功能代謝障礙。

Ca2+泵Na+-Ca2+交換Ca2+-H+交換。1．Ca2+進(jìn)入胞液途徑

質(zhì)膜鈣通道

電壓依賴(lài)性Ca2+通道（VOC）受體操縱性Ca2+通道（ROC）

細(xì)胞內(nèi)鈣庫(kù)釋放通道2．Ca2+離開(kāi)胞液的途徑（一）細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)三、鈣超載（Calciumoverload）Ca2+泵1．三、鈣超載（Calciumoverload）Ca2+泵1．（二）鈣超載產(chǎn)生（Calciumoverloadproduction)1.Na+-Ca2+交換異常缺血

胞內(nèi)pH↓

再灌注

Na+-H+交換

胞內(nèi)Na+↑

Na+-Ca2+交換

細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流↑

3Na+/Ca2+Na+↑Na+/H+↑（二）鈣超載產(chǎn)生（Calciumoverloadprod（二）鈣超載產(chǎn)生（Calciumoverloadproda.細(xì)胞內(nèi)Na+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的直接激活細(xì)胞內(nèi)鈣超載Na+Na+↑

缺血ATP降低鈉鉀泵胞內(nèi)高鈉Na+k+Ca2+a.細(xì)胞內(nèi)Na+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的直接激活細(xì)胞a.細(xì)胞內(nèi)Na+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的直接激活細(xì)胞b.細(xì)胞內(nèi)H+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的間接激活Na+H+H+H+H+Na+Ca2+缺血時(shí)：無(wú)氧代謝↑→產(chǎn)生H+增多再灌時(shí)：組織間液[H+]迅速減少→細(xì)胞內(nèi)外較高的[H+]差激活Na+/H+交換蛋白→細(xì)胞內(nèi)[Na+]↑

激活Na+-Ca2+交換蛋白Na+b.細(xì)胞內(nèi)H+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的間接激活Na+Hb.細(xì)胞內(nèi)H+↑對(duì)Na+-Ca2+交換蛋白的間接激活Na+H

G蛋白-磷脂酶C↑IP3↑肌漿網(wǎng)Ca2+通道開(kāi)放↑

DAG↑

激活PKC

β受體CA↑

L型鈣通道開(kāi)放c.兒茶酚胺（CA）增多,PKC對(duì)Na+-Ca2+交換的間接激活PIP2PKCGqIP3DAGPLCβNEα1受體

Ca2＋Ca2＋H+Na+3Na+Ca2+α受體Na+-H+交換Na+-Ca2+交換CA↑胞漿[Ca2+]↑鈣超載β受體CA↑L型鈣通道開(kāi)放β受體CA↑L型鈣通道開(kāi)放（1）細(xì)胞膜損傷（Membranepermeabilityincrease）

■缺血胞膜外板與糖被分離胞膜通透性↑膜磷脂降解↑激活PLA2

胞內(nèi)[Ca2+]↑

微管和微絲收縮細(xì)胞膜通透性↑心肌間緊密連接破壞■再灌注

Ca2+大量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)

OFR↑

細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化↑

細(xì)胞膜通透性↑

Ca2+超載

2.生物膜損傷（1）細(xì)胞膜損傷（Membranepermeability（1）細(xì)胞膜損傷（Membranepermeability（3）線(xiàn)粒體損傷（Mitochondrialinjury）

胞內(nèi)游離鈣↑

ROS↑

線(xiàn)粒體膜損傷ATP生成↓

鈣泵活性（2）肌漿網(wǎng)膜損傷2.生物膜損傷（3）線(xiàn)粒體損傷（Mitochondrialinjury）（3）線(xiàn)粒體損傷（Mitochondrialinjury）缺血-再灌注損傷課件缺血-再灌注損傷課件（三）鈣超載引起細(xì)胞損傷的機(jī)制1．線(xiàn)粒體功能障礙線(xiàn)粒體內(nèi)[Ca2+]

↑線(xiàn)粒體內(nèi)磷酸鈣沉積ATP↓心肌收縮性↓5．心律失常4．肌原纖維攣縮和細(xì)胞骨架破壞2．激活鈣依賴(lài)性降解酶

胞內(nèi)[Ca2+]↑PLA2激活膜磷脂水解和受損蛋白酶、核酸內(nèi)切酶激活心肌纖維損傷3．促進(jìn)氧自由基生成

XD損害組織細(xì)胞鈣超載激活Ca2+依賴(lài)性蛋白酶環(huán)加氧酶、脂加氧酶XOOFR↑PLA2激活花生四烯酸↑H2O2和OH?↑（三）鈣超載引起細(xì)胞損傷的機(jī)制5．心律失常4．肌原纖維攣縮和（三）鈣超載引起細(xì)胞損傷的機(jī)制5．心律失常4．肌原纖維攣縮和整合素(CD11/CD18)、選擇素(L-選擇素、P-選擇素和E-選擇素）、細(xì)胞間粘附分子、血管細(xì)胞粘附分子及血小板內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子等。四、白細(xì)胞的作用（一）白細(xì)胞聚集（增加）（CollectofWBC）

1．細(xì)胞粘附分子生成增多（Celladhesionmolecules）缺血-再灌注PMN表達(dá)P-選擇素↑與VEC受體呈間歇性結(jié)合不穩(wěn)定黏附再灌注WBC表達(dá)2-整合素↑與VEC(ICAM-1)牢固黏附整合素(CD11/CD18)、選擇素四、白細(xì)胞的作用再整合素(CD11/CD18)、選擇素四、白細(xì)胞的作用再2．趨化因子生成增多PMN與VEC粘附PMN激活釋放趨化因子(LTB4)↑再灌注

LT、PGE2