缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座

掌握：缺血再灌注損傷概念

白細(xì)胞作用鈣超載自由基作用再灌注損傷機(jī)制熟悉：缺血再灌注損傷原因及條件缺血再灌注損傷時(shí)機(jī)體功效代謝改變了解：缺血再灌注損傷防治病理生理基礎(chǔ)缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第1頁1955年，Sewell報(bào)道，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)物馬上發(fā)生心室纖顫而死亡

溶栓療法器官移植體外循環(huán)PTCA冠脈搭橋治療伎倆改進(jìn)缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第2頁心臟介入手術(shù)經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈腔內(nèi)成形術(shù)（PTCA）放置支架PTCA結(jié)合支架治療冠心病患者，成功率較高，長久生存率較高

缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第3頁冠脈支架置入前后1967年，Bulkley和Hutchins發(fā)覺冠脈血管再通后病人發(fā)生心肌細(xì)胞反常性壞死。

缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第4頁患者：男，58歲，早晨8時(shí)，起床后感到胸悶，30min后突感胸前區(qū)猛烈絞痛，9時(shí)入急診病房。查體：血壓75/50mmHg，意識(shí)冷淡，心率65次/min，律齊。心電圖示Ⅲ度房室傳導(dǎo)阻滯。冠狀動(dòng)脈造影：右冠狀動(dòng)脈上段85%狹窄，中段78%狹窄。入院治療：馬上給予阿托品、多巴胺、低分子右旋糖酐等進(jìn)行擴(kuò)冠治療。早晨10時(shí)靜脈點(diǎn)滴尿激酶。10.30分患者出現(xiàn)陣發(fā)性心室顫動(dòng)（室顫），馬上給予除顫，到下午13時(shí)重復(fù)發(fā)生室性心動(dòng)過速、室顫，共計(jì)6次。到下午16時(shí)，經(jīng)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。病例分析缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第5頁第一節(jié)概述一、缺血－再灌注損傷（ischemia-reperfusioninjury，IRI）缺血基礎(chǔ)上恢復(fù)血流后組織損傷反而加重，甚至發(fā)生不可逆損傷現(xiàn)象。缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第6頁二、缺血－再灌注損傷原因1、全身循環(huán)障礙后恢復(fù)血供

如：心臟驟停后心肺復(fù)蘇2、組織器官缺血后血流恢復(fù)

如：斷肢再植和器官移植3、某一血管堵塞后血流恢復(fù)

如：冠脈狹窄后采取治療辦法缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第7頁三、缺血－再灌注損傷條件■缺血時(shí)間長短■側(cè)支循環(huán)形成情況■需氧程度■再灌注條件低溫、低壓、低pH、低鈉、低鈣液灌注缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第8頁

▲pH反常（pHparadox）

在再灌注時(shí)快速糾正缺血組織酸中毒，反而會(huì)加重缺血細(xì)胞損傷，稱為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)正常氧供給，組織損傷反而更趨嚴(yán)重，稱為氧反常。

▲Ca2+反常（Calciumparadox）

無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)胞損傷反而加重，稱為鈣反常。缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第9頁第二節(jié)缺血－再灌注損傷發(fā)生機(jī)制白細(xì)胞作用

細(xì)胞內(nèi)鈣超載自由基增多缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第10頁一、自由基生成增多（一）概念與分類■自由基外層電子軌道上含有單個(gè)不配對電子原子、原子團(tuán)或分子總稱。缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第11頁■自由基分類氧自由基、脂性自由基、氯自由基等

▲氧自由基（Oxygenfreeradical，OFR）

由氧誘發(fā)自由基稱為氧自由基，包含超氧陰離子O-2·和羥自由基OH·

▲脂性自由基（Lipidradicals）

氧自由基與多聚不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)后生成中間代謝產(chǎn)物。包含烷自由基（L?）、烷氧自由基（LO?）烷過氧自由基（LOO?）

缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第12頁活性氧（reactiveoxygenspecies,ROS）由氧形成、化學(xué)性質(zhì)較基態(tài)氧活潑含氧代謝物質(zhì)，包含氧自由基（超氧陰離子O-2·和羥自由基OH·）和非自由基，如單線態(tài)氧（1O2）和過氧化氫（H2O2）缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第13頁O2線粒體98~99%H2O1~2%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單線態(tài)氧1O2SODH2O2谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）過氧化氫酶（CAT）髓過氧化物酶（MPO）去除（二）自由基代謝缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第14頁在血紅蛋白、肌紅蛋白、兒茶酚胺及黃嘌呤氧化酶等氧化過程中也會(huì)生成超氧陰離子O-2·。O-2·能夠在Fe3＋或Cu2＋催化下與過氧化氫生成羥自由基OH·

，這種由金屬離子催化反應(yīng)稱為Fenton反應(yīng)。缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第15頁（三）氧自由基生成增多機(jī)制

1.黃嘌呤氧化酶路徑2.中性粒細(xì)胞路徑3.線粒體功效受損4.兒茶酚胺增加和氧化缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第16頁（三）缺血－再灌注氧自由基生成增多機(jī)制1、黃嘌呤氧化酶路徑OH·缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第17頁2、中性粒細(xì)胞路徑■吞噬過程中，激活PMN耗氧量顯著增加，攝入O270%~90%在NADPH和NADH氧化酶催化下，接收電子形成氧自由基。

■缺血過程中，補(bǔ)體系統(tǒng)激活，細(xì)胞膜分解產(chǎn)生C3片斷、白三烯等趨化因子，吸引中性粒細(xì)胞。再灌注期組織重新取得氧氣供給，激活中性粒細(xì)胞耗氧量顯著增加，產(chǎn)生大量氧自由基，稱為呼吸暴發(fā)（氧暴發(fā)）缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第18頁3、線粒體路徑

缺血細(xì)胞線粒體內(nèi)鈣離子沉積，影響細(xì)胞色素氧化酶系傳遞電子能力，恢復(fù)血液灌注后，彌散到組織內(nèi)氧部分經(jīng)單電子還原生成氧自由基。缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第19頁4、兒茶酚胺增加和氧化各種應(yīng)激情況下，兒茶酚胺分泌增加，首先起到代償作用，另外首先，兒茶酚胺氧化產(chǎn)生氧自由基造成細(xì)胞損害缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第20頁（四）自由基損傷作用1.膜脂質(zhì)過氧化作用增強(qiáng)2.抑制蛋白質(zhì)功效3.破壞核酸和染色體缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第21頁(1)破壞膜正常結(jié)構(gòu)脂質(zhì)過氧化膜不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸/蛋白質(zhì)百分比失調(diào)膜液態(tài)性流動(dòng)性膜通透性Ca2+內(nèi)流1.膜脂質(zhì)過氧化作用增強(qiáng)(enhancedlipidperoxidationofmembrane)缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第22頁(2)間接抑制膜蛋白功效脂質(zhì)之間交聯(lián)(-)鈣泵、鈉泵Na2+/Ca2+交換蛋白胞內(nèi)Na2+、Ca2+鈣超載、細(xì)胞腫脹缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第23頁(3)促進(jìn)自由基及其它生物活性物質(zhì)生成膜脂質(zhì)過氧化磷脂酶C磷脂酶D膜磷脂分解花生四烯酸脂氧合酶白三烯過氧化物環(huán)氧合酶前列腺素內(nèi)過氧化物OH.血栓素A2前列腺素自由基(+)(4)降低ATP生成（線粒體）缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第24頁例：肌纖維蛋白對Ca2+反應(yīng)性心肌收縮力肌漿網(wǎng)鈣轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白受損鈣調(diào)整異常2.抑制蛋白質(zhì)功效染色體畸變，核酸堿基羥化，DNA斷裂（羥自由基）3.破壞核酸和染色體自由基使細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白和酶巰基氧化，形成二硫鍵；或使氨基酸殘基氧化，蛋白和酶發(fā)生交聯(lián)形成聚合物損傷蛋白功效缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第25頁各種原因引發(fā)細(xì)胞內(nèi)鈣含量異常增多并造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷和功效代謝障礙。二、鈣超載（calciumoverload）缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第26頁Na+-Ca2+載體Ca2+BPr線粒體肌漿網(wǎng)Ca2+

Ca2+

Ca2+泵Ca2+Ca2+[Ca2+]e：10-3M[Ca2+]i：10-7MVOCROC細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)調(diào)整缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第27頁1.生物膜損傷致細(xì)胞內(nèi)鈣超載(2)線粒體及肌漿網(wǎng)膜損傷(1)細(xì)胞膜損傷缺血膜外板與糖被膜分離Ca2+(+)磷脂酶膜磷脂降解自由基膜脂質(zhì)過氧化膜通透性細(xì)胞內(nèi)鈣超載機(jī)制缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第28頁2.Na+-Ca2+交換異?！鋈毖麅?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↑

鈣超載

ATP含量下降細(xì)胞內(nèi)鈣超載機(jī)制PKC對Na+/Ca2+交換蛋白間接激活缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第29頁α1去甲腎上腺素GqPLCP1IP3Ca2+Ca2+肌漿網(wǎng)DGPKCH+Na+Ca2+肌絲PKC對Na+/Ca2+交換蛋白間接激活缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第30頁㈡鈣超載引發(fā)缺血-再灌注損傷機(jī)制

1.促進(jìn)氧自由基生成2.加重酸中毒3.破壞細(xì)胞器膜：激活磷脂酶，加重膜損傷

4.線粒體功效障礙5.激活其它酶活性Ca2++PO33+→Ca3(PO3)2(黃嘌呤脫氫酶→黃嘌呤氧化酶)ATP↓缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第31頁三、中性粒細(xì)胞作用■無復(fù)流現(xiàn)象（no-reflowphenomenon）解除缺血原因并沒使缺血區(qū)得到充分血流灌注反常現(xiàn)象。缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第32頁三、白細(xì)胞作用

（一）再灌注時(shí)白細(xì)胞增多機(jī)制內(nèi)皮釋放粘附分子白細(xì)胞釋放趨化介質(zhì)白細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞白三烯、血小板活化因子、補(bǔ)體、激肽整合素選擇素缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第33頁

2.WBC介導(dǎo)缺血-再灌注損傷機(jī)制①微血管損傷(無復(fù)流現(xiàn)象no-reflowphenomenon)②細(xì)胞損傷微血管通透性↑自由基、粒細(xì)胞血液流變學(xué)改變白細(xì)胞粘附聚集、血流遲緩微血管口徑改變內(nèi)皮細(xì)胞腫脹縮血管物質(zhì)↑擴(kuò)血管物質(zhì)↓缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第34頁IRI主要發(fā)病機(jī)制再灌注中性粒細(xì)胞無復(fù)流致炎因子↑氧自由基↑鈣超載細(xì)胞損傷缺血O2Ca2+細(xì)胞壞死缺血損傷恢復(fù)缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第35頁第三節(jié)缺血－再灌注損傷時(shí)機(jī)體

功效代謝改變心臟腦其它器官（肺、腸、腎、骨骼?。┤毖俟嘧p傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第36頁一、心肌缺血－再灌注損傷1.再灌注性心律失常(reperfusionarrhythmia)

在心肌缺血－再灌注過程中出現(xiàn)心律失常。發(fā)生率：50-80%，室性心律失常多見缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第37頁心肌并未因缺血發(fā)生不可逆損傷，但在再灌注血流恢復(fù)后一段時(shí)間內(nèi)，心肌出現(xiàn)可逆性收縮功效降低，稱為心肌頓抑。2.心肌頓抑(myocardialstunning)缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第38頁缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第39頁3.再灌注對心肌代謝影響(Influenceofreperfusiononmyocardiummetabolism)

線粒體受損能量合成再灌注底物沖走高能磷酸化合物4.再灌注對心肌超微結(jié)構(gòu)影響

缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第40頁二、腦缺血－再灌注損傷腦代謝異常脂質(zhì)過氧化損傷水腫、壞死神經(jīng)遞質(zhì)改變?nèi)毖俟嘧p傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第41頁1.小腸黏膜屏障通透性菌血癥或內(nèi)毒素血癥2.急性腎功效衰竭三、其它器官、組織缺血－再灌注損傷缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第42頁1、盡可能縮短臟器缺血時(shí)間，控制再灌注條件2、改進(jìn)缺血組織代謝（磷酸己糖、外源性ATP等）第四節(jié)防治病理生理基礎(chǔ)缺血再灌注損傷專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專家講座第43頁3、去除自由基及活性氧減輕鈣超載：鈣拮抗劑Na+/Ca2+、Na+/H+交換抑制劑中性粒細(xì)胞抑制劑（抗中性粒細(xì)胞代謝藥品：羥基脲）其它藥品：細(xì)胞保護(hù)劑擴(kuò)管穩(wěn)膜等缺血預(yù)處理缺血