中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷培訓(xùn)課件

作者:張穎單位:昆明醫(yī)科大學(xué)第十二章

缺血-再灌注損傷1中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025第一節(jié)原因及條件第二節(jié)發(fā)生機制第三節(jié)功能代謝變化第四節(jié)防治的病理生理基礎(chǔ)2中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025重點難點熟悉了解掌握缺血-再灌注損傷的概念；缺血-再灌注導(dǎo)致自由基生成增多、鈣超載及炎癥反應(yīng)過度激活的機制；自由基生成增多、鈣超載引起缺血再灌注損傷的機制炎癥反應(yīng)過度激活引起缺血-再灌注損傷的機制；缺血-再灌注損傷時心腦功能代謝的變化缺血-再灌注損傷時其他器官缺血-再灌注損傷的變化；缺血-再灌注損傷的原因及條件；缺血-再灌注損傷防治的病理生理基礎(chǔ)3中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025第一節(jié)原因及條件4中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）概述缺血性損傷（ischemicinjury）由于各種原因造成組織血液灌注減少而使細(xì)胞發(fā)生損傷缺血-再灌損傷（ischemia-reperfusioninjury）恢復(fù)某些缺血組織器官的血液灌注及氧供反而會加重組織損傷5中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、常見原因1.組織器官缺血后恢復(fù)血液供應(yīng)

休克時微循環(huán)的疏通，斷肢再植和器官移植等2.某些醫(yī)療技術(shù)的應(yīng)用

溶栓療法、冠脈搭橋術(shù)以及經(jīng)皮冠狀動脈介入治療等3.體外循環(huán)條件下的心臟手術(shù)、肺血栓切除術(shù)，心肺復(fù)蘇、腦復(fù)蘇等6中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）1.缺血時間2.側(cè)支循環(huán)3.需氧程度

4.再灌注的條件

二、常見條件7中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025第二節(jié)發(fā)生機制8中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）缺血-再灌注損傷的發(fā)生機制123自由基

生成增多鈣超載炎癥反應(yīng)過度激活9中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、自由基生成增多自由基氧自由基（freeradical）:其他自由基：外層電子軌道上具有單個不配對電子的原子、原子團或分子，包括L·,

LO·,LOO·,Cl·,CH3·…H2O2,1O2,臭氧等化學(xué)性質(zhì)活潑的含氧化合物，與含氧自由基統(tǒng)稱為活性氧特點：化學(xué)性質(zhì)非常活潑，易奪取其他物質(zhì)的一個電子（一）自由基概念與分類

活性氧（reactiveoxygenspecies,ROS）：10中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、自由基生成增多（二）自由基的生成與清除1.生成（1）氧化磷酸化過程中單電子還原（2）其他反應(yīng)中生成酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)可通過單電子轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生自由基

11中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、自由基生成增多（二）自由基的生成與清除2.清除（1）抗氧化物質(zhì)

輔酶Q、維生素E、β-胡蘿卜素、維生素C、谷胱甘肽等提供電子使自由基還原，清除自由基

12中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、自由基生成增多（三）缺血-再灌注導(dǎo)致自由基增多的機制1.線粒體損傷缺血-再灌注引起線粒體內(nèi)ROS生成增多及清除減少的機制13中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、自由基生成增多（三）缺血-再灌注導(dǎo)致自由基增多的機制2.中性粒細(xì)胞聚集及激活呼吸爆發(fā)（respiratoryburst）或氧爆發(fā)（oxygenburst）NADPH氧化酶和NADH氧化酶催化氧自由基生成14中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、自由基生成增多（三）缺血-再灌注導(dǎo)致自由基增多的機制3.黃嘌呤氧化酶形成增多黃嘌呤氧化酶催化ROS生成增多15中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、自由基生成增多（三）缺血-再灌注導(dǎo)致自由基增多的機制4.兒茶酚胺自身氧化增加應(yīng)激反應(yīng)，交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮產(chǎn)生大量兒茶酚胺，自氧化可產(chǎn)生大量的氧自由基16中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、自由基生成增多（四）自由基增多引起機體損傷的機制1.膜脂質(zhì)過氧化細(xì)胞及細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)破壞生物活性物質(zhì)生成增多ATP生成減少改變血管的正常功能自由基對生物膜的損傷作用17中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、自由基生成增多（四）自由基增多引起機體損傷的機制2.蛋白質(zhì)功能抑制3.核酸破壞與DNA斷裂“氧化應(yīng)激”（oxidativestress）18中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）二、鈣超載①電壓依賴性鈣通道；②細(xì)胞膜鈣通道；③Na+/Ca2+交換；④胞質(zhì)結(jié)合鈣；⑤線粒體；⑥內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；⑦細(xì)胞膜結(jié)合鈣

生理情況下，細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度約為0.1μmol/L，細(xì)胞外游離Ca2+濃度約為1.0mmol/L，

細(xì)胞膜內(nèi)外Ca2+濃度相差1萬倍細(xì)胞Ca2+轉(zhuǎn)運模式圖19中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）二、鈣超載（一）缺血-再灌注導(dǎo)致鈣超載的機制1.Na+-Ca2+交換異常2.蛋白激酶C（PKC）激活3.生物膜損傷蛋白激酶C對Na+/Ca2+交換蛋白的激活20中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）二、鈣超載（二）鈣超載引起機體損傷的機制1.能量代謝障礙2.細(xì)胞膜及結(jié)構(gòu)蛋白分解3.加重酸中毒鈣超載引起缺血-再灌注損傷21中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）三、炎癥反應(yīng)過度激活（一）缺血-再灌注引起炎癥反應(yīng)過度激活的機制1.細(xì)胞黏附分子生成增多2.趨化因子與細(xì)胞因子生成增多中性粒細(xì)胞聚集、黏附與滲出22中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）三、炎癥反應(yīng)過度激活（二）炎癥反應(yīng)過度激活引起機體損傷的機制1.微血管損傷微血管血液流變學(xué)改變

無復(fù)流（no-reflow）現(xiàn)象微血管通透性增高23中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）三、炎癥反應(yīng)過度激活（二）炎癥反應(yīng)過度激活引起機體損傷的機制2.細(xì)胞損傷激活的中性粒細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞可釋放大量的活性物質(zhì)白細(xì)胞浸潤等炎癥反應(yīng)進一步加重24中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025第三節(jié)功能代謝變化25中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）一、心肌缺血-再灌注損傷1.再灌注性心律失常心律失常以室性心律失常居多，如室性心動過速和心室纖顫等2.心肌舒縮功能障礙再灌注性心肌頓抑，微血管阻塞，能量代謝障礙3.心肌結(jié)構(gòu)變化出現(xiàn)嚴(yán)重收縮帶、肌絲斷裂、溶解，線粒體腫脹、嵴斷裂，甚至出血、壞死26中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）二、腦缺血-再灌注損傷的變化1.興奮性氨基酸毒性作用

谷氨酸和天門冬氨酸釋放，激活受體，Na+、Ca2+及水大量內(nèi)流，引起鈣超載及腦水腫2.自由基、活性氧物質(zhì)與炎癥介質(zhì)增多

細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化，炎癥介質(zhì)生成增多，使細(xì)胞進一步損傷，加重腦水腫、顱內(nèi)高壓3.鈣超載的作用

激活多種蛋白酶可降解細(xì)胞骨架，磷脂酶破壞細(xì)胞膜，引起線粒體損傷27中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025第四節(jié)防治的病理生理基礎(chǔ)28中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/2025病理生理學(xué)（第9版）3.應(yīng)用細(xì)胞保護劑與抑制劑缺血預(yù)適應(yīng)（ischemicpre-conditioning）缺血后適應(yīng)（ischemicpost-conditioning）遠(yuǎn)程缺血預(yù)適應(yīng)（remoteischemicpre-conditioning,RIPC）

1.盡早恢復(fù)血流與控制再灌注條件2.清除與減少自由基、減輕鈣超載4.激活內(nèi)源性保護機制29中國醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)缺血再灌注損傷1/25/20251.缺血-再灌注損傷是機體缺血后恢復(fù)血液灌流時發(fā)生的普遍現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為再灌注組織器官的功能代謝障礙及結(jié)構(gòu)損傷等變化2.缺血-再灌注損傷發(fā)生的基本機制，主要是缺血-再灌注的過程中自由基生