中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤培训课件

作者:张颖单位:昆明医科大学第十二章

缺血-再灌注损伤1中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025第一节原因及条件第二节发生机制第三节功能代谢变化第四节防治的病理生理基础2中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025重点难点熟悉了解掌握缺血-再灌注损伤的概念；缺血-再灌注导致自由基生成增多、钙超载及炎症反应过度激活的机制；自由基生成增多、钙超载引起缺血再灌注损伤的机制炎症反应过度激活引起缺血-再灌注损伤的机制；缺血-再灌注损伤时心脑功能代谢的变化缺血-再灌注损伤时其他器官缺血-再灌注损伤的变化；缺血-再灌注损伤的原因及条件；缺血-再灌注损伤防治的病理生理基础3中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025第一节原因及条件4中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）概述缺血性损伤（ischemicinjury）由于各种原因造成组织血液灌注减少而使细胞发生损伤缺血-再灌损伤（ischemia-reperfusioninjury）恢复某些缺血组织器官的血液灌注及氧供反而会加重组织损伤5中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、常见原因1.组织器官缺血后恢复血液供应

休克时微循环的疏通，断肢再植和器官移植等2.某些医疗技术的应用

溶栓疗法、冠脉搭桥术以及经皮冠状动脉介入治疗等3.体外循环条件下的心脏手术、肺血栓切除术，心肺复苏、脑复苏等6中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）1.缺血时间2.侧支循环3.需氧程度

4.再灌注的条件

二、常见条件7中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025第二节发生机制8中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）缺血-再灌注损伤的发生机制123自由基

生成增多钙超载炎症反应过度激活9中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、自由基生成增多自由基氧自由基（freeradical）:其他自由基：外层电子轨道上具有单个不配对电子的原子、原子团或分子，包括L·,

LO·,LOO·,Cl·,CH3·…H2O2,1O2,臭氧等化学性质活泼的含氧化合物，与含氧自由基统称为活性氧特点：化学性质非常活泼，易夺取其他物质的一个电子（一）自由基概念与分类

活性氧（reactiveoxygenspecies,ROS）：10中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、自由基生成增多（二）自由基的生成与清除1.生成（1）氧化磷酸化过程中单电子还原（2）其他反应中生成酶促反应和非酶促反应可通过单电子转移而产生自由基

11中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、自由基生成增多（二）自由基的生成与清除2.清除（1）抗氧化物质

辅酶Q、维生素E、β-胡萝卜素、维生素C、谷胱甘肽等提供电子使自由基还原，清除自由基

12中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、自由基生成增多（三）缺血-再灌注导致自由基增多的机制1.线粒体损伤缺血-再灌注引起线粒体内ROS生成增多及清除减少的机制13中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、自由基生成增多（三）缺血-再灌注导致自由基增多的机制2.中性粒细胞聚集及激活呼吸爆发（respiratoryburst）或氧爆发（oxygenburst）NADPH氧化酶和NADH氧化酶催化氧自由基生成14中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、自由基生成增多（三）缺血-再灌注导致自由基增多的机制3.黄嘌呤氧化酶形成增多黄嘌呤氧化酶催化ROS生成增多15中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、自由基生成增多（三）缺血-再灌注导致自由基增多的机制4.儿茶酚胺自身氧化增加应激反应，交感-肾上腺髓质系统兴奋产生大量儿茶酚胺，自氧化可产生大量的氧自由基16中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、自由基生成增多（四）自由基增多引起机体损伤的机制1.膜脂质过氧化细胞及细胞器膜结构破坏生物活性物质生成增多ATP生成减少改变血管的正常功能自由基对生物膜的损伤作用17中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、自由基生成增多（四）自由基增多引起机体损伤的机制2.蛋白质功能抑制3.核酸破坏与DNA断裂“氧化应激”（oxidativestress）18中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）二、钙超载①电压依赖性钙通道；②细胞膜钙通道；③Na+/Ca2+交换；④胞质结合钙；⑤线粒体；⑥内质网；⑦细胞膜结合钙

生理情况下，细胞内游离Ca2+浓度约为0.1µmol/L，细胞外游离Ca2+浓度约为1.0mmol/L，

细胞膜内外Ca2+浓度相差1万倍细胞Ca2+转运模式图19中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）二、钙超载（一）缺血-再灌注导致钙超载的机制1.Na+-Ca2+交换异常2.蛋白激酶C（PKC）激活3.生物膜损伤蛋白激酶C对Na+/Ca2+交换蛋白的激活20中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）二、钙超载（二）钙超载引起机体损伤的机制1.能量代谢障碍2.细胞膜及结构蛋白分解3.加重酸中毒钙超载引起缺血-再灌注损伤21中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）三、炎症反应过度激活（一）缺血-再灌注引起炎症反应过度激活的机制1.细胞黏附分子生成增多2.趋化因子与细胞因子生成增多中性粒细胞聚集、黏附与渗出22中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）三、炎症反应过度激活（二）炎症反应过度激活引起机体损伤的机制1.微血管损伤微血管血液流变学改变

无复流（no-reflow）现象微血管通透性增高23中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）三、炎症反应过度激活（二）炎症反应过度激活引起机体损伤的机制2.细胞损伤激活的中性粒细胞与血管内皮细胞可释放大量的活性物质白细胞浸润等炎症反应进一步加重24中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025第三节功能代谢变化25中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）一、心肌缺血-再灌注损伤1.再灌注性心律失常心律失常以室性心律失常居多，如室性心动过速和心室纤颤等2.心肌舒缩功能障碍再灌注性心肌顿抑，微血管阻塞，能量代谢障碍3.心肌结构变化出现严重收缩带、肌丝断裂、溶解，线粒体肿胀、嵴断裂，甚至出血、坏死26中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）二、脑缺血-再灌注损伤的变化1.兴奋性氨基酸毒性作用

谷氨酸和天门冬氨酸释放，激活受体，Na+、Ca2+及水大量内流，引起钙超载及脑水肿2.自由基、活性氧物质与炎症介质增多

细胞膜脂质过氧化，炎症介质生成增多，使细胞进一步损伤，加重脑水肿、颅内高压3.钙超载的作用

激活多种蛋白酶可降解细胞骨架，磷脂酶破坏细胞膜，引起线粒体损伤27中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025第四节防治的病理生理基础28中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/2025病理生理学（第9版）3.应用细胞保护剂与抑制剂缺血预适应（ischemicpre-conditioning）缺血后适应（ischemicpost-conditioning）远程缺血预适应（remoteischemicpre-conditioning,RIPC）

1.尽早恢复血流与控制再灌注条件2.清除与减少自由基、减轻钙超载4.激活内源性保护机制29中国医科大学病理生理学缺血再灌注损伤1/25/20251.缺血-再灌注损伤是机体缺血后恢复血液灌流时发生的普遍现象，主要表现为再灌注组织器官的功能代谢障碍及结构损伤等变化2.缺血-再灌注损伤发生的基本机制，主要是缺血-再灌注的过程中自由基生