缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座

掌握：缺血再灌注损伤概念

白细胞作用钙超载自由基作用再灌注损伤机制熟悉：缺血再灌注损伤原因及条件缺血再灌注损伤时机体功效代谢改变了解：缺血再灌注损伤防治病理生理基础缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第1页1955年，Sewell报道，在结扎狗冠状动脉后，如突然解除结扎，恢复血流，部分动物马上发生心室纤颤而死亡

溶栓疗法器官移植体外循环PTCA冠脉搭桥治疗伎俩改进缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第2页心脏介入手术经皮冠状动脉腔内成形术（PTCA）放置支架PTCA结合支架治疗冠心病患者，成功率较高，长久生存率较高

缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第3页冠脉支架置入前后1967年，Bulkley和Hutchins发觉冠脉血管再通后病人发生心肌细胞反常性坏死。

缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第4页患者：男，58岁，早晨8时，起床后感到胸闷，30min后突感胸前区猛烈绞痛，9时入急诊病房。查体：血压75/50mmHg，意识冷淡，心率65次/min，律齐。心电图示Ⅲ度房室传导阻滞。冠状动脉造影：右冠状动脉上段85%狭窄，中段78%狭窄。入院治疗：马上给予阿托品、多巴胺、低分子右旋糖酐等进行扩冠治疗。早晨10时静脉点滴尿激酶。10.30分患者出现阵发性心室颤动（室颤），马上给予除颤，到下午13时重复发生室性心动过速、室颤，共计6次。到下午16时，经给予利多卡因、小剂量异丙肾上腺素后心律转为窦性，血压平稳，意识清楚。病例分析缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第5页第一节概述一、缺血－再灌注损伤（ischemia-reperfusioninjury，IRI）缺血基础上恢复血流后组织损伤反而加重，甚至发生不可逆损伤现象。缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第6页二、缺血－再灌注损伤原因1、全身循环障碍后恢复血供

如：心脏骤停后心肺复苏2、组织器官缺血后血流恢复

如：断肢再植和器官移植3、某一血管堵塞后血流恢复

如：冠脉狭窄后采取治疗办法缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第7页三、缺血－再灌注损伤条件■缺血时间长短■侧支循环形成情况■需氧程度■再灌注条件低温、低压、低pH、低钠、低钙液灌注缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第8页

▲pH反常（pHparadox）

在再灌注时快速纠正缺血组织酸中毒，反而会加重缺血细胞损伤，称为pH值反常。

▲O2反常（Oxygenparadox）

低氧溶液灌注组织器官一定时间后，再恢复正常氧供给，组织损伤反而更趋严重，称为氧反常。

▲Ca2+反常（Calciumparadox）

无钙溶液灌流大鼠心脏后，再用含钙溶液进行灌流，心肌细胞损伤反而加重，称为钙反常。缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第9页第二节缺血－再灌注损伤发生机制白细胞作用

细胞内钙超载自由基增多缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第10页一、自由基生成增多（一）概念与分类■自由基外层电子轨道上含有单个不配对电子原子、原子团或分子总称。缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第11页■自由基分类氧自由基、脂性自由基、氯自由基等

▲氧自由基（Oxygenfreeradical，OFR）

由氧诱发自由基称为氧自由基，包含超氧阴离子O-2·和羟自由基OH·

▲脂性自由基（Lipidradicals）

氧自由基与多聚不饱和脂肪酸发生脂质过氧化链式反应后生成中间代谢产物。包含烷自由基（L•）、烷氧自由基（LO•）烷过氧自由基（LOO•）

缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第12页活性氧（reactiveoxygenspecies,ROS）由氧形成、化学性质较基态氧活泼含氧代谢物质，包含氧自由基（超氧阴离子O-2·和羟自由基OH·）和非自由基，如单线态氧（1O2）和过氧化氢（H2O2）缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第13页O2线粒体98~99%H2O1~2%NADPH氧化酶黄嘌呤氧化酶P450细胞色素单加氧酶超氧阴离子O2-.羟自由基·OH单线态氧1O2SODH2O2谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）过氧化氢酶（CAT）髓过氧化物酶（MPO）去除（二）自由基代谢缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第14页在血红蛋白、肌红蛋白、儿茶酚胺及黄嘌呤氧化酶等氧化过程中也会生成超氧阴离子O-2·。O-2·能够在Fe3＋或Cu2＋催化下与过氧化氢生成羟自由基OH·

，这种由金属离子催化反应称为Fenton反应。缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第15页（三）氧自由基生成增多机制

1.黄嘌呤氧化酶路径2.中性粒细胞路径3.线粒体功效受损4.儿茶酚胺增加和氧化缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第16页（三）缺血－再灌注氧自由基生成增多机制1、黄嘌呤氧化酶路径OH·缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第17页2、中性粒细胞路径■吞噬过程中，激活PMN耗氧量显著增加，摄入O270%~90%在NADPH和NADH氧化酶催化下，接收电子形成氧自由基。

■缺血过程中，补体系统激活，细胞膜分解产生C3片断、白三烯等趋化因子，吸引中性粒细胞。再灌注期组织重新取得氧气供给，激活中性粒细胞耗氧量显著增加，产生大量氧自由基，称为呼吸暴发（氧暴发）缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第18页3、线粒体路径

缺血细胞线粒体内钙离子沉积，影响细胞色素氧化酶系传递电子能力，恢复血液灌注后，弥散到组织内氧部分经单电子还原生成氧自由基。缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第19页4、儿茶酚胺增加和氧化各种应激情况下，儿茶酚胺分泌增加，首先起到代偿作用，另外首先，儿茶酚胺氧化产生氧自由基造成细胞损害缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第20页（四）自由基损伤作用1.膜脂质过氧化作用增强2.抑制蛋白质功效3.破坏核酸和染色体缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第21页(1)破坏膜正常结构脂质过氧化膜不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸/蛋白质百分比失调膜液态性流动性膜通透性Ca2+内流1.膜脂质过氧化作用增强(enhancedlipidperoxidationofmembrane)缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第22页(2)间接抑制膜蛋白功效脂质之间交联(-)钙泵、钠泵Na2+/Ca2+交换蛋白胞内Na2+、Ca2+钙超载、细胞肿胀缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第23页(3)促进自由基及其它生物活性物质生成膜脂质过氧化磷脂酶C磷脂酶D膜磷脂分解花生四烯酸脂氧合酶白三烯过氧化物环氧合酶前列腺素内过氧化物OH.血栓素A2前列腺素自由基(+)(4)降低ATP生成（线粒体）缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第24页例：肌纤维蛋白对Ca2+反应性心肌收缩力肌浆网钙转运蛋白受损钙调整异常2.抑制蛋白质功效染色体畸变，核酸碱基羟化，DNA断裂（羟自由基）3.破坏核酸和染色体自由基使细胞结构蛋白和酶巯基氧化，形成二硫键；或使氨基酸残基氧化，蛋白和酶发生交联形成聚合物损伤蛋白功效缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第25页各种原因引发细胞内钙含量异常增多并造成细胞结构损伤和功效代谢障碍。二、钙超载（calciumoverload）缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第26页Na+-Ca2+载体Ca2+BPr线粒体肌浆网Ca2+

Ca2+

Ca2+泵Ca2+Ca2+[Ca2+]e：10-3M[Ca2+]i：10-7MVOCROC细胞内Ca2+稳态调整缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第27页1.生物膜损伤致细胞内钙超载(2)线粒体及肌浆网膜损伤(1)细胞膜损伤缺血膜外板与糖被膜分离Ca2+(+)磷脂酶膜磷脂降解自由基膜脂质过氧化膜通透性细胞内钙超载机制缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第28页2.Na+-Ca2+交换异常■缺血胞内pH↓

■再灌注Na+-H+交换↑胞内Na+↑Na+-Ca2+交换细胞外Ca2+内流↑

钙超载

ATP含量下降细胞内钙超载机制PKC对Na+/Ca2+交换蛋白间接激活缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第29页α1去甲肾上腺素GqPLCP1IP3Ca2+Ca2+肌浆网DGPKCH+Na+Ca2+肌丝PKC对Na+/Ca2+交换蛋白间接激活缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第30页㈡钙超载引发缺血-再灌注损伤机制

1.促进氧自由基生成2.加重酸中毒3.破坏细胞器膜：激活磷脂酶，加重膜损伤

4.线粒体功效障碍5.激活其它酶活性Ca2++PO33+→Ca3(PO3)2(黄嘌呤脱氢酶→黄嘌呤氧化酶)ATP↓缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第31页三、中性粒细胞作用■无复流现象（no-reflowphenomenon）解除缺血原因并没使缺血区得到充分血流灌注反常现象。缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第32页三、白细胞作用

（一）再灌注时白细胞增多机制内皮释放粘附分子白细胞释放趋化介质白细胞内皮细胞白三烯、血小板活化因子、补体、激肽整合素选择素缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第33页

2.WBC介导缺血-再灌注损伤机制①微血管损伤(无复流现象no-reflowphenomenon)②细胞损伤微血管通透性↑自由基、粒细胞血液流变学改变白细胞粘附聚集、血流迟缓微血管口径改变内皮细胞肿胀缩血管物质↑扩血管物质↓缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第34页IRI主要发病机制再灌注中性粒细胞无复流致炎因子↑氧自由基↑钙超载细胞损伤缺血O2Ca2+细胞坏死缺血损伤恢复缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第35页第三节缺血－再灌注损伤时机体

功效代谢改变心脏脑其它器官（肺、肠、肾、骨骼肌）缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第36页一、心肌缺血－再灌注损伤1.再灌注性心律失常(reperfusionarrhythmia)

在心肌缺血－再灌注过程中出现心律失常。发生率：50-80%，室性心律失常多见缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第37页心肌并未因缺血发生不可逆损伤，但在再灌注血流恢复后一段时间内，心肌出现可逆性收缩功效降低，称为心肌顿抑。2.心肌顿抑(myocardialstunning)缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第38页缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第39页3.再灌注对心肌代谢影响(Influenceofreperfusiononmyocardiummetabolism)

线粒体受损能量合成再灌注底物冲走高能磷酸化合物4.再灌注对心肌超微结构影响

缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第40页二、脑缺血－再灌注损伤脑代谢异常脂质过氧化损伤水肿、坏死神经递质改变缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第41页1.小肠黏膜屏障通透性菌血症或内毒素血症2.急性肾功效衰竭三、其它器官、组织缺血－再灌注损伤缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第42页1、尽可能缩短脏器缺血时间，控制再灌注条件2、改进缺血组织代谢（磷酸己糖、外源性ATP等）第四节防治病理生理基础缺血再灌注损伤专业基础知识专家讲座第43页3、去除自由基及活性氧减轻钙超载：钙拮抗剂Na+/Ca2+、Na+/H+交换抑制剂中性粒细胞抑制剂（抗中性粒细胞代谢药品：羟基脲）其它药品：细胞保护剂扩管稳膜等缺血预处理缺血