最新病理生理学11缺血与再灌注损伤PPT文档.ppt
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1、缺血器官在恢复血液灌注后缺血性损伤进一步加重的现象,称为缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury)。,概念:,1、组织器官缺血后恢复血液供应。2、动脉搭桥术、溶栓疗法等血管 再通术后、心脏外科体外循环术、器 官移植及断肢再植术后等。,第一节 缺血一再灌注损伤 的原因及条件,一、原因,l.缺血时间 2侧支循环 3需氧程度 4再灌注条件:压力、温度、酸碱度、钠离子、钙离子,二、影响因素,缺血-再灌注损伤的现象,氧反常(oxygen paradox),用低氧溶液灌注组织器官或在缺氧条件下培养细胞一定时间后,再恢复正常氧供应组织及细胞的损伤不仅未能恢复,反而更趋严重。,钙
2、反常(calcium paradox),预先用无钙液短暂灌流后,恢复正常含钙溶液灌流,导致细胞外Ca2+大量内流而引起细胞损伤进一步加重象。,pH反常(pH paradox),缺血-再灌时,迅速纠正缺血组织的酸中毒,反而会加重缺血-再灌注损伤。,第二节 缺血-再灌注损伤的发生机制,三、微血管损伤和白细胞的作用,二、钙超载,一、自由基的作用,()自由基的概念与类型 概念:自由基(free radical)是指在外层 电子轨道上含有单个不配对电子的原 子、原子团和分子的总称。类型:1氧自由基(O2.、OH)2.脂性自由基(L、LO、LOO)3其它如氯自由基(Cl)、甲基自 由基(CH3)和一氧化氮
3、等。,一、自由基的作用,O2,H2O2,OH,H2O,O2,e-,e-+2H+,e-+H+,e-+H+,H2O,活性氧生成反应式,(二)氧自由基生成的机制,1、黄嘌呤氧化酶的形成,2、中性粒细胞,3、线粒体,4、儿茶酚胺的自身氧化,ATP,ADP,AMP,腺嘌呤核苷,次黄嘌 呤核苷,次黄嘌呤,黄嘌呤脱氢酶(XD),黄嘌呤氧化酶(XO),黄嘌呤,+,O2,+,H2O2,O2,XO,O2,+,H2O2,+,尿酸,OH,缺血期,再灌注期,O2,1、黄嘌呤氧化酶的形成,Ca2+,Ca2+依赖性蛋白酶,PMN吞噬:,O2,氧自由基,杀灭病原微生物,组织缺血,趋化因子(C3、白三烯等),PMN,再灌注,氧
4、自由基,正常,NADPH NADH 氧化酶,O2,细胞损伤,2、中性粒细胞,呼吸爆发或氧爆发,缺血缺氧,ATP,线粒体内Ca2+,线粒体功能受损,氧自由基,3、线粒体,细胞色素氧化酶系统功能失调,再灌注,O2,+,SOD,4、儿茶酚胺的自身氧化,缺血缺氧,儿茶酚胺,调节作用,氧化产物,氧自由基,再灌注,O2,+,(三)自由基的损伤作用,膜脂质过氧化(lipid peroxidation)破坏膜的正常结构 间接抑制膜蛋白功能 促进自由基及其它生物活性物质生成 减少ATP生成 蛋白质功能抑制 破坏核酸及染色体,(1)破坏膜的正常结构,膜脂质过氧化,膜不饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸/蛋白质比例失调,膜液
5、态性流动性,膜通透性,Ca2+内流,1.膜脂质过氧化作用增强(enhanced lipid peroxidation of membrane),(2)间接抑制膜蛋白功能,膜脂质之间交联,(-),钙泵、钠泵Na2+/Ca2+交换蛋白,胞内Na2+、Ca2+,钙超载、细胞肿胀,(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.,TXA2,PG,自由基,(+),(4)减少ATP生成,二硫键形成蛋白质交联 脂质-蛋白质交联 脂质-脂质交联 蛋白质-胶原交联,二聚体,大聚合物,二、钙超载,各种原
6、因引起的细胞内钙含量异常并导致细胞结构损伤和功能代谢障碍的现象称为钙超载(calcium overload),()细胞内钙超载的机制,1 Na+Ca2+交换异常(l)细胞内高Na+对 Na+Ca2+交换蛋白的 直接激活(2)细胞内高H+对 Na+Ca2+交换蛋白的 间接激活(3)蛋白激酶 C(PKC)活化对 Na+Ca2+交换蛋白的间接激活,细胞内高Na+对 Na+Ca2+交换蛋白的直接激活,缺血,细胞内ATP,钠泵活性,细胞内Na+,缺血-再灌注,激活钠泵、Na+/Ca2+交换蛋白,Na+向外转运,Ca2+运入细胞。,细胞重新获得氧、营养物质供应,+,细胞内高H+对 Na+Ca2+交换蛋白的
7、间接激活,缺血,缺血-再灌注,无氧代谢,H+生成,组织间液、细胞内pH,组织间液H+,而细胞内H+仍很高,跨膜H+浓度梯度差,激活Na+/H+交换蛋白,H+外流、Na+内流,继发性激活Na+/Ca2+交换蛋白,Ca2+内流,钙超载,Gq,PLC,1,Ca2+,Ca2+,IP3,DG,PKC,H+,3Na+,Ca2+,Na+,肌丝,肌浆网,去甲肾上腺素,PIP2,蛋白激酶C对Na+/Ca2+交换蛋白的间接激活示意图,(2)线粒体及肌浆网膜损伤,2生物膜损伤,(l)细胞膜损伤,通透性;离子分布异常。,线粒体及肌浆网膜损伤,缺血-再灌注,自由基损伤、膜磷脂分解,肌浆网膜损伤,钙泵功能抑制,肌浆网摄钙
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