医学缺血再灌注损伤学习教案

1、会计学1医学缺血再灌注医学缺血再灌注(gunzh)损伤损伤第一页，共41页。第十二章第十二章 缺血缺血-再灌注再灌注(gunzh)损伤损伤ischemia-reperfusion injury第1页/共41页第二页，共41页。 病例 患者，男，58岁，因胸闷、大汗40min入急诊。患者于上午7时突然胸闷伴大汗。含服硝酸甘油不缓解。上午7时40分来诊。体检：意识清楚，血压(xuy)80/55mmHg，心率55次/min，律齐。 既往有原发高血压(xuy)病史10年。 心电图示：急性前壁心肌梗死。 给予扩冠，降脂，心肌营养治疗。联系急诊PTCA。术中冠脉造影显示左前降支连续性中断，90%狭窄。球囊

2、扩冠后，患者立即出现室颤，给予300J除颤一次，恢复窦性心率。术中反复发作室颤及室性心动过速，给予除颤及利多卡因后转变为窦性心率，生命体征逐渐平稳。第2页/共41页第三页，共41页。第3页/共41页第四页，共41页。 IRI IRI研究概况研究概况 1955 1955年年 Sewell Sewell报道，结扎狗冠脉后，报道，结扎狗冠脉后，如突如突 然解除结扎恢复然解除结扎恢复(huf)(huf)血流，血流，部分动物立部分动物立 即发生室颤而死亡。即发生室颤而死亡。19601960年年 Jennings Jennings第一次提出了第一次提出了MIRMIR概概念念19681968年年 Ames

3、Ames 脑脑IRIIRI19721972年年 Flore Flore 肾肾IRIIRI19781978年年 Modry Modry 肺肺IRIIRI19811981年年 Greenberg Greenberg 肠肠IRIIRI第4页/共41页第五页，共41页。氧反常：预先用低氧溶液灌注组织器官或在缺氧条氧反常：预先用低氧溶液灌注组织器官或在缺氧条件下培养细胞一段时间后，再恢复件下培养细胞一段时间后，再恢复(huf)正常氧供正常氧供应，组织及细胞的损伤不仅未能恢复应，组织及细胞的损伤不仅未能恢复(huf)，反而，反而更趋严重，称为氧反常更趋严重，称为氧反常 （oxygen paradox）。）

4、。钙反常：以无钙溶液灌流离体大鼠心脏钙反常：以无钙溶液灌流离体大鼠心脏2min后再后再以含钙溶液灌注时，出现了心肌电信号异常、心以含钙溶液灌注时，出现了心肌电信号异常、心 肌功能、代谢及形态结构发生异常变化，这种现象肌功能、代谢及形态结构发生异常变化，这种现象称为钙反常称为钙反常 （calcium paradox）。）。pH反常：缺血引起的代谢性酸中毒是细胞功能及反常：缺血引起的代谢性酸中毒是细胞功能及代谢紊乱的重要原因，再灌注时迅速纠正缺血组代谢紊乱的重要原因，再灌注时迅速纠正缺血组 织的酸中毒，反而加重细胞的损伤，称为织的酸中毒，反而加重细胞的损伤，称为pH反常反常（ pH paradox

5、）。）。第5页/共41页第六页，共41页。第一节第一节 缺血缺血- -再灌注损伤再灌注损伤(snshng)(snshng)的原因及影响因的原因及影响因素素一、一、IRIIRI常见原因常见原因(etiology)(etiology) 在组织器官缺血基础上的血液再灌注。在组织器官缺血基础上的血液再灌注。1.1.组织器官缺血后恢复血液供应组织器官缺血后恢复血液供应 2 2一些新的医疗技术的应用一些新的医疗技术的应用 如动脉搭桥术、溶栓疗法、经皮腔内冠脉如动脉搭桥术、溶栓疗法、经皮腔内冠脉 血管血管(xugun)(xugun)成形术等成形术等3.3.体外循环下心脏手术体外循环下心脏手术4.4.断肢再植

6、和器官移植等断肢再植和器官移植等 第6页/共41页第七页，共41页。二、二、IRIIRI影响影响(yngxing)(yngxing)因素因素(factors(factors） 1.1.缺血时间是影响缺血缺血时间是影响缺血- -再灌注损伤的首要因素。再灌注损伤的首要因素。2.2.组织器官对氧的需求程度越高越容易组织器官对氧的需求程度越高越容易(rngy)(rngy)发生发生缺血缺血- -再灌注损伤再灌注损伤, ,如心、脑等。如心、脑等。3.3.缺血组织器官侧支循环形成越早、越丰富损伤越轻缺血组织器官侧支循环形成越早、越丰富损伤越轻。4.4.灌注液的压力、温度、灌注液的压力、温度、pHpH值和电解

7、质是影响缺血值和电解质是影响缺血- -再再灌注的重要因素。灌注的重要因素。第7页/共41页第八页，共41页。第二节第二节 缺血再灌注损伤的发生缺血再灌注损伤的发生(fshng)(fshng)机制机制 (pathogenesis) (pathogenesis) The increase free radicalsincrease free radicals, calcium overloadcalcium overload, neutrophils activationneutrophils activation, dysfunction of dysfunction of micocircul

8、ationmicocirculationplay the principal roles in ischemia-reperfusion injury.自由基损伤(snshng)作用钙超载白细胞损伤(snshng)作用微循环作用第8页/共41页第九页，共41页。一、自由基的损伤一、自由基的损伤(snshng)作用作用（一）概述（一）概述1. 概念与分类概念与分类 自由基（自由基（free radical） 外层电子轨道外层电子轨道(gudo)上含有单个不配对上含有单个不配对电子的原子、原子团和分子的总称，也称游离基。电子的原子、原子团和分子的总称，也称游离基。 自由基的外层电子轨道自由基的外层

9、电子轨道(gudo)的不配对电子的不配对电子状态使其极易发生氧化（失去电子状态使其极易发生氧化（失去电子)或还原反应（或还原反应（获得电子）。获得电子）。 第9页/共41页第十页，共41页。（O第10页/共41页第十一页，共41页。 Reactive oxygen species (ROS) are composed by oxygen-derived free radicals (OFR) and non free radical substances, such as superoxide anion radical ( ), hydroxyl radical (), hydrogen p

10、eroxide () and singlet oxygen (1O2).2 ROSH2O2, 1O2, ONOO- 第11页/共41页第十二页，共41页。O-2O-2形成：形成：自然自然(zrn)(zrn)氧化氧化 如如CytCCytC、HbHb、CACA等等在自然在自然(zrn)(zrn)氧化过程中可氧化过程中可 生成生成O2-O2- HbFe2+ HbFe2+ HbFe3+ O2HbFe3+ O2酶氧化酶氧化 XO XO、NADPHNADPH氧化酶、醛氧化氧化酶、醛氧化酶酶线粒体线粒体 O2 O2生成的主要场所之一生成的主要场所之一 正常正常:O2+4e+4H+H2O+ATP:O2+4e+

11、4H+H2O+ATP 病理病理:O2+e +e :O2+e +e +2H+H202+e+H+ +2H+H202+e+H+ OH +e+H+H20 OH +e+H+H20毒物作用毒物作用 CCL4 CCL4、百草枯（除草剂）、百草枯（除草剂）H20O2-的生成是其他的生成是其他(qt)自由基或活性氧生成的基础自由基或活性氧生成的基础第12页/共41页第十三页，共41页。OHOH的生成的生成 O2- + O2- +2H+ H2O2+O2 O2- + O2- +2H+ H2O2+O2单纯性单纯性Haber-WeissHaber-Weiss反应：反应很慢，很难产生反应：反应很慢，很难产生 O2-+H2

12、O2 O2-+H2O2 OH- + OH+O2OH- + OH+O2Fenton Fenton 反应：反应： O2- H2O2 O2- H2O2 OH + OH-OH + OH- OHOH是活性氧中毒性是活性氧中毒性(d xn)(d xn)最强的一种最强的一种SODSODSODFe2+ Fe3+第13页/共41页第十四页，共41页。第14页/共41页第十五页，共41页。第15页/共41页第十六页，共41页。第16页/共41页第十七页，共41页。第17页/共41页第十八页，共41页。2.吞噬细胞呼吸爆发过程产生大量(dling)自由基缺血时: 补体激活或 细胞释放炎症介质如LTB4， 白细胞在缺

13、血区浸润。再灌时：浸润的白细胞耗氧量显著增加： NADPH +2O2 2O2- +NADP+H+ NADH+O2+2H+ H2O2+NAD+NADPH氧化酶NADH氧化酶第18页/共41页第十九页，共41页。Ca2+超载第19页/共41页第二十页，共41页。缺血缺血-再灌注时自由基产生再灌注时自由基产生(chnshng)途径途径黄嘌呤氧化酶途径(tjng)第20页/共41页第二十一页，共41页。 第21页/共41页第二十二页，共41页。第22页/共41页第二十三页，共41页。第23页/共41页第二十四页，共41页。第24页/共41页第二十五页，共41页。第25页/共41页第二十六页，共41页。

14、第26页/共41页第二十七页，共41页。第27页/共41页第二十八页，共41页。第28页/共41页第二十九页，共41页。 第29页/共41页第三十页，共41页。缺血缺血-再灌注损伤导致细胞死亡再灌注损伤导致细胞死亡(swng)机制机制第30页/共41页第三十一页，共41页。第31页/共41页第三十二页，共41页。 The ischemia region could not be reperfused sufficiently after relieving the occlusion to recover the blood flow. Basic vasculartonicity is a

15、continual balance between the Basic vasculartonicity is a continual balance between the influences of vasoconstrictors and vasodilatators. Endothelium and influences of vasoconstrictors and vasodilatators. Endothelium and the smooth musculature play a vital part inthe smooth musculature play a vital

16、 part inits control. The conservation of a qualified vasomotricityits control. The conservation of a qualified vasomotricityimproves postischaemic recovery of an organ.improves postischaemic recovery of an organ.四、微循环障碍四、微循环障碍(zhng i)第32页/共41页第三十三页，共41页。1.增多、激活的中性粒细胞与血管增多、激活的中性粒细胞与血管(xugun)内皮细胞内皮细胞之

17、间的相互作用改变了微血管之间的相互作用改变了微血管(xugun)内血液流变学内血液流变学。 2. 激活的中性粒细胞与血管内皮细胞之间的相互作激活的中性粒细胞与血管内皮细胞之间的相互作用是造成用是造成(zo chn)微血管结构损伤的决定因素。微血管结构损伤的决定因素。 3.内皮细胞功能障碍导致的微血管收缩内皮细胞功能障碍导致的微血管收缩-舒张失舒张失调是微血管功能障碍的维持调是微血管功能障碍的维持(wich)因素。因素。第33页/共41页第三十四页，共41页。目前目前(mqin)认为认为缺血缺血-再灌注损伤基本机制主要是自由基、再灌注损伤基本机制主要是自由基、细胞内钙超载、白细胞及微循环障碍细胞

18、内钙超载、白细胞及微循环障碍(zhng i)的共同作用。的共同作用。自由基是各种损伤机制学说中重要的启动因自由基是各种损伤机制学说中重要的启动因素。素。细胞内钙超载是细胞不可逆性损伤的共同通细胞内钙超载是细胞不可逆性损伤的共同通路。路。白细胞与微循环障碍白细胞与微循环障碍(zhng i)是缺血是缺血-再灌再灌注损伤引起各脏器功能障碍注损伤引起各脏器功能障碍(zhng i)的关的关键原因。键原因。第34页/共41页第三十五页，共41页。(一一)心功能变化心功能变化 心肌顿抑心肌顿抑myocardial stunning ，又称迟呆心肌，又称迟呆心肌 指心肌短时间缺血后恢复再灌一段时间内心肌出现的指心肌短时间缺血后恢复再灌一段时间内心肌出现的可逆性可逆性收缩功能降低的现象。收缩功能降低的现象。 自由基的作用和钙超载是心肌顿抑的主要机制自由基的作用和钙超载是心肌顿抑的主要机制MIR除心功能低下外，还可发生微血管迟呆（除心功能低下外，还可发