心肌缺血和缺血再灌注损伤ppt课件
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缺血再灌注损伤PPT课件
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1975年Schaffer对234例急 性心肌梗死病人插入心导管到冠状 动脉,注入溶栓剂治疗,并对缓解 后的病人追踪观察了5个月,发现 其中89例病人因复发室颤而死亡。
尸检未发现新的血栓与栓塞情况。
作者认为再灌注所致。
5
1967年,Bulkley 和 Hutchins发现冠脉搭桥血管再 通后的病人发生心肌细胞反常性 坏死
Na + -Ca 2+载 体
34
钙超载(calcium overload)
各种原因引起的细胞内钙含量异常 增多并导致细胞结构损伤和功能代谢障 碍的现象称为钙超载,严重者可造成细 胞死亡。
35
(一) 钙超载的机制
1. Na+ -Ca2+异常交换
胞内Na+↑、H+↑、NE- 1R- PLC-PKC
促进更多的白细胞聚集和浸润。 3. 再灌注期,中性粒细胞和内皮细胞表达粘附分子增
加加剧白细胞粘附与集聚。
45
(一)再灌注时血管内皮细胞与白细胞激活
激活
缺血-再灌注损伤
降解
血管内皮细胞 白细胞
炎症介质
激
膜磷脂
白介素-8
细胞粘附分子
活
花生四烯酸代谢产物 促进 (白三烯,强趋化作)
白细胞与血管内皮 细胞粘附、浸润
23
黄嘌呤氧化酶的形成增多
1975年Schaffer对234例急 性心肌梗死病人插入心导管到冠状 动脉,注入溶栓剂治疗,并对缓解 后的病人追踪观察了5个月,发现 其中89例病人因复发室颤而死亡。
尸检未发现新的血栓与栓塞情况。
作者认为再灌注所致。
5
1967年,Bulkley 和 Hutchins发现冠脉搭桥血管再 通后的病人发生心肌细胞反常性 坏死
Na + -Ca 2+载 体
34
钙超载(calcium overload)
各种原因引起的细胞内钙含量异常 增多并导致细胞结构损伤和功能代谢障 碍的现象称为钙超载,严重者可造成细 胞死亡。
35
(一) 钙超载的机制
1. Na+ -Ca2+异常交换
胞内Na+↑、H+↑、NE- 1R- PLC-PKC
促进更多的白细胞聚集和浸润。 3. 再灌注期,中性粒细胞和内皮细胞表达粘附分子增
加加剧白细胞粘附与集聚。
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(一)再灌注时血管内皮细胞与白细胞激活
激活
缺血-再灌注损伤
降解
血管内皮细胞 白细胞
炎症介质
激
膜磷脂
白介素-8
细胞粘附分子
活
花生四烯酸代谢产物 促进 (白三烯,强趋化作)
白细胞与血管内皮 细胞粘附、浸润
23
黄嘌呤氧化酶的形成增多
缺血-再灌注损伤
①整合素
缺血-再灌注时中性粒细胞和血管内皮细胞的多种 黏附分子表达增强,引起中性粒与受损内皮细胞之间 广泛黏附、聚集。
②选择素 ③细胞间黏附分子 ④血管细胞黏附分子
在维持细胞结构 完整和细胞信号 转导中起重要作用。
2.趋化因子与细胞因子生成增多 组织损伤时,内皮细胞和白细胞分泌的趋化因子,选 择素、整合素等和细胞膜磷脂降解,花生四烯酸代谢产物 增多;如: ① 白三烯(LT)
再灌注时:带来O2 次黄嘌呤+O2
X→O
黄嘌呤+ O·-2 +H2O2
↓XO
尿酸+O·-2+H2O2
黄嘌呤氧化酶在自由基生成增多中的作用
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。
各种应激
交感-肾上腺髓质系统(+)
儿茶酚胺增加
氧化产物
(4)肌浆网膜损伤
自由基的作用及膜磷脂降解可造成肌浆网膜损伤,对钙摄取减少。
(二)钙超载引起机体损伤的机制 1. 能量代谢障碍:线粒体摄钙消耗大量ATP,钙进入线粒体
又干扰氧化磷酸化,使ATP 减少,又损伤线粒体膜。
2. 细胞膜及结构蛋白分解:钙增加可激活磷脂酶类,
使膜磷脂降解,造成膜损伤;激活钙依赖性蛋白酶活性,促进细胞膜 和结构蛋白分解;激活核酸内切酶,引起染色体的损伤。
缺血再灌注损伤PPT课件
细胞凋亡与坏死
总结词
细胞凋亡与坏死是缺血再灌注损伤的两种主要细胞死亡方式,它们会导致组织结构和功能的丧失。
详细描述
在缺血再灌注过程中,细胞凋亡与坏死被触发。细胞凋亡是程序性死亡过程,涉及一系列基因和蛋白 的激活。坏死则是细胞因能量耗竭和膜通透性改变而发生的细胞死亡。这两种细胞死亡方式都会导致 细胞结构和功能的丧失,进而引发组织损伤和器官功能障碍。
总结词
氧化应激反应是缺血再灌注损伤的重要机制之一,它会导致细 胞内活性氧簇(ROS)的过度生成和抗氧化能力的下降,进而 引发细胞损伤。
详细描述
在缺血再灌注过程中,由于氧气供应的恢复,细胞内ROS的产 生增多,这些ROS具有很强的氧化能力,能够攻击细胞内的蛋 白质、脂质和DNA等生物分子,导致细胞结构和功能的破坏。 同时,抗氧化系统的削弱也使得细胞无法有效清除ROS,加剧 了细胞的氧化应激损伤。
03 缺血再灌注损伤的防治策 略
药物干预
01
02
03
04
抗炎症药物
抑制炎症反应,减轻再灌注损 伤。
抗氧化剂
清除自由基,减少氧化应激反 应。
细胞保护剂
保护细胞免受缺血再灌注损伤 的影响。
血管舒张剂
改善血液循环,减轻缺血再灌 注损伤。
细胞治疗
01
02
03
自体干细胞移植
利用干细胞分化成新的心 肌细胞,修复受损心肌。
分子药理学-缺血再灌注损伤 杜冠华ppt课件
高
二、缺血性损伤的机理
组织选择性
心脏-心肌缺血至今仍是致命性疾病 脑--脑缺血是危害严重的常见疾病 肝脏- 肾脏- 肺-- 其他
7
二、缺血性损伤的机理
能量代谢障碍
(能量供应减少,代谢物积聚,脑能量代谢的特点:耗量大、储存少、 依赖血流供应)
内环境改变 离子代谢紊乱
8
(酸性代谢物增加,酸中毒)
分子药理学-缺血再灌注损伤 冠华
杜
缺血再灌注性损伤 ——分子机理及治疗药物
目 录
一、序言 二、缺血性损伤的机理 三、缺血再灌注与再灌注损伤 四、再灌注性损伤分子机理 五、缺血预应激及其机理 六、再灌注性损伤的防治药物
2
一、序言——缺血再灌注损伤
缺血性疾病产生的原因
灌注压降低、血流降低、血管病变
再灌注损伤
加重缺血性损伤
(特殊阶段的反应,危害程度最严重时可导致死亡)
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三、缺血再灌注与再灌注性损伤
再灌注损伤的表现 急性损伤期 亚急性损伤期 慢性损伤
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三、缺血再灌注与再灌注性损伤
再灌注损伤的临床表现特点
缺血性疾病的治疗 器官移植
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四、缺血再灌注损伤的分子机理
1、能量代谢
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病理生理学课件:IRI 缺血-再灌注损伤
1955年,Sewell结扎狗冠状动脉后,如突然解除结扎, 恢复血流,动物室颤而死亡,临床类同。
1960年,Jennings首次提出心肌再灌注损伤的概念
1967年,Bulkley 和Hutchins发现冠脉搭桥血管再通后 的病人发生心肌细胞反常性坏死
1968年 Ames
脑IRI (无复流)
1972年 Flore
自由基的作用
2.中性粒细胞聚集及激活
缺血及再灌注活
补体系统激活 炎症因子释放 内皮细胞活化
激活
炎症细胞趋化、浸润
再灌注时大量氧气进入
自由基的作用
3. 线粒体功能受损
与Ca2+进入线粒体有关
缺氧
ATP↓
钙泵 功能障碍
细胞内 Ca2+浓度↑
氧化磷酸化功能障碍 细胞色素氧化酶系统功能失调 电子传递链受损
❖ ATP、Ca2+依赖的蛋白水解酶系统 ❖ 泛素降解系统
自由基的作用
3. 破坏核酸及染色体
铁催化的Haber-Weiss反应
·OH↑
·OH易于脱氧核 糖核酸及碱基发
生加成反应
核酸碱基羟化 பைடு நூலகம்NA断裂
染色体畸变 细胞死亡
自由基的作用
4. 细胞功能的改变
❖ ROS损伤大量炎症介质、趋化因子↑ 白细胞聚集、激 活
病理生理学
心肌缺血和缺血再灌注损伤
7. 心肌形态学的改变
1)可逆性改变 ① 线粒体: ATP减少,基质颗粒减 少或消失;嵴仍保存完整;② 肌膜:钠钾泵活性下 降,③ 肌纤维:肌节呈高度挛缩状改变,胞浆内糖 原颗粒明显减少,脂滴相对增加。 2)不可逆性改变 ① 线粒体肿胀,出现无定形致密 颗粒。② 肌膜微小缺损;③ 肌纤维呈波浪状,肌原 纤维出现收缩带。
内皮细胞功能的异常 ACh可使动脉舒张,舒张程度与ACh浓度成正
比;但若剥离了内膜,ACh呈现完全相反的作用, 冠脉特别是大冠脉在正常时和病理情况下对神经 和体液刺激的反应不同。麦角新碱是诱发冠脉痉 挛的最有力物质。但麦角新碱并不引起正常的冠 脉痉挛,它可使病变和狭窄的冠脉痉挛,且有剂 量依赖性。扩张正常犬胃引起大冠脉舒张;但狭 窄冠脉时,扩张胃却引起冠脉收缩。正常情况下, TXA2与PGI2保持动态平衡,粥样硬化和损伤的血 管,其内皮细胞受损,PGI2减少,而TXA2生成增 多,导致血小板聚集和血管收缩。
5. 血小板功能和血液流变学的变化 血液流经冠脉 狭窄处,横截面积小,血流速度快,因血流速度和横 截面积成反比,而在狭窄远端的血流速度减慢,易形 成涡流,血小板流向血管壁的边缘,增加血小板的粘 着与聚集性,TXA2也增加,易形成血栓,血栓形成使 局部血液中血小板数量和纤维蛋白量减少,可使脾收 缩释放血小板,肝代偿性合成纤维蛋白。血小板的粘 着和聚集,堵塞狭窄部位,释放TXA2收缩血管,使冠 脉阻力增加,当血栓阻塞冠脉的分支时,可造成心肌 梗死或心源性猝死。
心肌缺血和缺血再灌注损伤
(4)原来供血冠状动脉再通 供应梗塞区的冠状动脉 血管由于血栓自溶,或给予溶血栓药物,或血管痉挛解 除,可使原血管再通。应该指出,原阻塞的血管即使恢 复了血液供应,也远非正常供血。这是因为:① 病变 管腔仍存在病理性狭窄,一旦心肌组织需氧量增加时, 仍会使受损的心肌细胞因缺血、缺氧而坏死。② 在管 腔病变处易再次形成血栓或出血而发生阻塞。③ 在管 腔病变平滑肌增厚,内皮细胞受损伤,故对任何局部或 全身性刺激,都可使处于严重狭窄的冠脉发生痉挛或收 缩,造成出血、血栓形成而再次发生梗塞。④ 氧从未 梗塞区向缺血区弥散。
内皮细胞功能的异常 ACh可使动脉舒张,舒张程度与ACh浓度成正
比;但若剥离了内膜,ACh呈现完全相反的作用, 冠脉特别是大冠脉在正常时和病理情况下对神经 和体液刺激的反应不同。麦角新碱是诱发冠脉痉 挛的最有力物质。但麦角新碱并不引起正常的冠 脉痉挛,它可使病变和狭窄的冠脉痉挛,且有剂 量依赖性。扩张正常犬胃引起大冠脉舒张;但狭 窄冠脉时,扩张胃却引起冠脉收缩。正常情况下, TXA2与PGI2保持动态平衡,粥样硬化和损伤的血 管,其内皮细胞受损,PGI2减少,而TXA2生成增 多,导致血小板聚集和血管收缩。
8. 心肌缺血的分布和演变 (1) 心内膜易发 生缺血 心内膜下心肌更易发生缺血,不可逆 性改变先从心内膜下开始,逐渐向心外膜侧扩 展。(2)改善缺血区的血供是关键 缺血区是 一个“易变区”。(3)侧支循环的建立和发展 缺血区由于心肌缺血、缺氧和代谢产物以及扩 血管活性物质的作用,使缺血区血管扩张,从 而造成缺血区压力明显低于周围区压力,
缺血-再灌注损伤 (Ischemia-reperfusion injury)
C3,LTB4 呼吸爆发
NADH(I) NADPH(II) + O2
NADH氧化酶 NADPH氧化酶 + + O H
激活中粒
己糖旁路活化
+H 2· 2O2
3. 线粒体功能障碍(心肌细胞源性)
Ca2+进入线粒体 缺氧 MnSOD 氧经单电子还原↑
·↑ O 2
4. 儿茶酚胺
Adr
甲基转移酶
5min
10min
30min
±ª ±ä ¨ È Ñ Ê ¼ £ min)
第二节 发生机制
一、自由基的作用
O2
(一)自由基概念和类型
自由基——外层轨道上具有单个不配对 电子的原子、原子团和分子的总称
1.氧自由基 2.脂性自由基
1.氧自由基( oxygen free radical,OFR) 由氧诱发的自由基 种类: 超氧阴离子(O·2) 羟自由基(OH· ) 一线态氧(1O2)
SLOW
Fenton 型Haber-Weiss反应
O 2 + H 2O 2
-
Fe
3
O2 + OH +OH
FAST
3 氧自由基的清除
(1)低分子清除剂
胞浆:还原性辅酶Ⅱ
细胞内外水相: 半胱氨酸、Vit C、谷胱甘肽
细胞脂质: Vit E、 Vit A
NADH(I) NADPH(II) + O2
NADH氧化酶 NADPH氧化酶 + + O H
激活中粒
己糖旁路活化
+H 2· 2O2
3. 线粒体功能障碍(心肌细胞源性)
Ca2+进入线粒体 缺氧 MnSOD 氧经单电子还原↑
·↑ O 2
4. 儿茶酚胺
Adr
甲基转移酶
5min
10min
30min
±ª ±ä ¨ È Ñ Ê ¼ £ min)
第二节 发生机制
一、自由基的作用
O2
(一)自由基概念和类型
自由基——外层轨道上具有单个不配对 电子的原子、原子团和分子的总称
1.氧自由基 2.脂性自由基
1.氧自由基( oxygen free radical,OFR) 由氧诱发的自由基 种类: 超氧阴离子(O·2) 羟自由基(OH· ) 一线态氧(1O2)
SLOW
Fenton 型Haber-Weiss反应
O 2 + H 2O 2
-
Fe
3
O2 + OH +OH
FAST
3 氧自由基的清除
(1)低分子清除剂
胞浆:还原性辅酶Ⅱ
细胞内外水相: 半胱氨酸、Vit C、谷胱甘肽
细胞脂质: Vit E、 Vit A
病理生理学-缺血再灌注PPT课件
一、心肌缺血-再灌注损伤
(Ischemia-reperfusion injury of myocardium)
1.再灌注性心律失常
(reperfusion arrhythmia)
在心肌缺血-再灌注过程中 出现的心律失常。
2.心肌顿抑
(myocardial stunning)
在缺血心肌血流恢复后 一段时间内,心肌舒缩功能 仍不能恢复正常的状态,称 为心肌顿抑。
2、再灌注时灌流液的条件
(Conditions of reperfusion fluid)
反常(calcium paradox):预先用 无钙溶液短暂灌流后,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的现象。
氧反常(oxygen paradox):用低 氧或无氧灌注液灌注心脏一段时 间后恢复正常氧供应,心肌的损 伤更趋严重的现象。
(Injury of reactive oxygen)
活性氧(reactive oxygen)是化学性 质活泼的含氧代谢物,包括氧自由基、单 线态氧、过氧化氢、NO脂质过氧化物 (LOOH)及其裂解产物脂氧自由基 (LO·)、脂过氧自由基(LOO ·)等。
自由基(free radical)是指在外层电子轨道含有一个或多个
3、组织器官缺血前的功能状态
(Functional state of organs before ischemia)
心肌缺血和缺血再灌注损伤课件
心肌缺血和缺血/再灌注损伤
心肌缺血
心肌缺血和缺血/再灌注损伤
心肌缺血
心肌缺血和缺血/再灌注损伤
心肌缺血
Leabharlann Baidu
心肌缺血和缺血/再灌注损伤
心肌缺血的原因
冠脉流量绝对不足 冠脉血流量的相对不足
心肌缺血和缺血/再灌注损伤
冠脉流量绝对不足
冠状动脉阻塞
冠状动脉粥硬化是引起冠脉阻塞最常见的原因。 风湿性及细菌性心内膜炎脱落的附壁血栓引起 的冠状动脉栓塞,冠状动脉内膜增生和纤维化 以及冠状动脉血管瘤等,也可成为冠脉供血不 足的原因
心肌缺血和缺血/再灌注损伤
缺血对心肌的影响
心肌收缩能力的降低 心肌舒张功能降低 血流动力学的改变 心肌电生理的变化 血小板功能和血液流变学的变化 缺血对心肌代谢的影响 心肌形态学的改变 心肌缺血的分布和演变
心肌缺血和缺血/再灌注损伤
心肌收缩能力的降低
心肌收缩成分破坏
心肌能量供应不足:Ca2+的转运或是粗、 细肌丝的滑行均要消耗ATP,物质的氧化产 能过程受阻,ATP和磷酸肌酸生成减少
冠状动脉痉挛
冠状动脉痉挛(CAS)是指各种原因引起的节 段性或弥漫性的、可逆的冠状动脉平滑肌层的 痉挛性收缩
心肌缺血和缺血/再灌注损伤
冠脉流量绝对不足
自主神经功能紊乱
交感神经兴奋和儿茶酚胺(CA)分泌的增多,通过其正性变力、 变时作用使心肌耗量增加,心肌代谢增强,虽通过腺苷等代谢产 物扩张冠脉,使冠脉血流量和供氧量增加,但耗氧的增加大于供 氧的增加,此外,交感神经和CA还能使心内膜层血流转向心外膜 层,促进冠脉内血小板聚集与血栓形成,CA类能促进糖原分解及 糖酵解,使乳酸堆积,激活甘油三酯酯酶,使游离脂肪酸堆积, 引起酸中毒
病理生理学缺血再灌注损伤(完整)ppt课件
精选ppt课件2021
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(三)自由基生成增多的机制
1.黄嘌呤氧化酶途径
2.中性粒细胞途径
3.线粒体途径
4.儿茶酚胺自身氧化途径
精选ppt课件2021
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ATP 1.黄嘌呤氧化酶途径
缺
ADP
血
AMP
期
腺嘌呤核苷
黄嘌呤脱氢酶 XD(90%)
Ca2+依赖性蛋白水解酶
次黄嘌呤核苷 次黄嘌呤
黄嘌呤氧化酶XO(10%)
Na+
Ca2+泵
Ca2+
Na+-Ca2+ 交换蛋白
细胞内Ca2+的稳态调节
二、细胞钙超载引起再灌注损伤
各种原因引起的细胞内钙含量异
常增多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)。
精选ppt课件2021
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钙反常(calcium paradox): 1966年 Zimmerman和Hulsmann发现用无钙的 “生理盐水溶液” 灌流大鼠离体心脏, 短时间内即发生肌膜损伤,随后恢复 正常含钙的生理溶液,心脏发生更为 严重的结构和功能改变。
维生素E 维生素A
维生素C GSH
清除 1O2 , 抑制脂质过氧化
GSHpx H2O2 + 2GSH
病理生理学缺血再灌注损伤(完整)
缺血-再灌注损伤Байду номын сангаас
(Ischemia-reperfusion injury)
患者:男,58岁,上午8时,起床后感到胸闷,30min后突感
心胸前区剧烈绞痛,9时入急诊病房。 体查:血压75/50mmHg,意识淡漠,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:立即给予阿托品、多巴胺、低分子右旋糖酐等进 行扩冠治疗。上午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),立即给予除颤,到下 午13时反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。
1、Na+-Ca2+交换异常 (1)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 2、生物膜损伤 (1)细胞膜损伤 (2)肌浆网膜损伤 (3)线粒体膜损伤
3.儿茶酚胺增加
3. 其他(others) Cl. , CH3. , NO等
1. 氧自由基
O2
以氧为中心的自由基称为氧自由基, 如超氧阴离子(
(Ischemia-reperfusion injury)
患者:男,58岁,上午8时,起床后感到胸闷,30min后突感
心胸前区剧烈绞痛,9时入急诊病房。 体查:血压75/50mmHg,意识淡漠,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:立即给予阿托品、多巴胺、低分子右旋糖酐等进 行扩冠治疗。上午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),立即给予除颤,到下 午13时反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。
1、Na+-Ca2+交换异常 (1)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 2、生物膜损伤 (1)细胞膜损伤 (2)肌浆网膜损伤 (3)线粒体膜损伤
3.儿茶酚胺增加
3. 其他(others) Cl. , CH3. , NO等
1. 氧自由基
O2
以氧为中心的自由基称为氧自由基, 如超氧阴离子(
心肌缺血PPT课件
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几个特殊问题:
1、无痛性心肌梗死 2、不完全性梗死 3、心肌梗死的伸展与扩展
20
不完全性梗死
与时空特性有关:随时间增长心肌坏死是 一个由内向外,逐步扩大的空间过程。
21
几个特殊问题:
1、无痛性心肌梗死 2、不完全性梗死 3、心肌梗死的伸展与扩展
22
心肌梗死的伸展
概念:指梗死区心壁变薄,心内外膜弧面被拉长 而膨出的形态学改变,不伴心肌新的坏死。
不同预处理的方法对心肌的保护作用是相似的: 梗死面积减少 心肌收缩功能的恢复 对心律失常的保护作用
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12
第四节 心肌缺血损伤的类型
隐匿性心肌缺血 心绞痛 心肌梗死 缺血-再灌注损伤 其他:
13
心绞痛
心肌缺血使冠状动脉血pH下降,细胞内K+丢失, 乳酸积集聚使ECG出现异常及心室功能恶化。
心绞痛发作时左心室舒张压常升高,有时可达到 引起肺充血和呼吸困难的水平。
心肌缺血及其引起的缺氧性代谢产物积聚刺激胸 1-5感觉神经在心肌的末梢引起疼痛。
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几个特殊问题:
1、无痛性心肌梗死 2、不完全性梗死 3、心肌梗死的伸展与扩展
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无痛性心肌梗死
无痛的可能机制:
梗死发生速度很快或梗死灶较小,未能产生足量的引起 疼痛的代谢产物
长期慢性的心肌供血不足,使感觉神经末梢受损,敏感 性下降
几个特殊问题:
1、无痛性心肌梗死 2、不完全性梗死 3、心肌梗死的伸展与扩展
20
不完全性梗死
与时空特性有关:随时间增长心肌坏死是 一个由内向外,逐步扩大的空间过程。
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几个特殊问题:
1、无痛性心肌梗死 2、不完全性梗死 3、心肌梗死的伸展与扩展
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心肌梗死的伸展
概念:指梗死区心壁变薄,心内外膜弧面被拉长 而膨出的形态学改变,不伴心肌新的坏死。
不同预处理的方法对心肌的保护作用是相似的: 梗死面积减少 心肌收缩功能的恢复 对心律失常的保护作用
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第四节 心肌缺血损伤的类型
隐匿性心肌缺血 心绞痛 心肌梗死 缺血-再灌注损伤 其他:
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心绞痛
心肌缺血使冠状动脉血pH下降,细胞内K+丢失, 乳酸积集聚使ECG出现异常及心室功能恶化。
心绞痛发作时左心室舒张压常升高,有时可达到 引起肺充血和呼吸困难的水平。
心肌缺血及其引起的缺氧性代谢产物积聚刺激胸 1-5感觉神经在心肌的末梢引起疼痛。
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几个特殊问题:
1、无痛性心肌梗死 2、不完全性梗死 3、心肌梗死的伸展与扩展
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无痛性心肌梗死
无痛的可能机制:
梗死发生速度很快或梗死灶较小,未能产生足量的引起 疼痛的代谢产物
长期慢性的心肌供血不足,使感觉神经末梢受损,敏感 性下降
最新心肌缺血和缺血再灌注损伤PPT课件
足够的冠脉灌流量是促进心室舒张的有 利因素,当冠脉灌流不足时,使心室舒 张受限。
心肌缺血时心肌发生水肿、坏死及纤维 化,使心肌顺应性降低,心脏舒张受限。
3.血流动力学的改变 冠脉狭窄处血流阻力增大,
狭窄远端血管的压力下降,有效灌注压下降,发生 湍流。
4.心肌电生理的变化
(1)静息电位(RP)降低,传导速度减慢 (2)室颤阈降低 (3)ATP敏感的的K+通道(KATP)开放 K离子外流引 起动作电位时程(APD)和有效不应期(ERP)缩短, 改善供氧与耗氧的平衡。
2.心肌舒张功能降低
心肌缺血、ATP减少,钙泵不能使心肌胞浆内钙离 子有效清除,部分钙离子仍然与肌钙蛋白处于结合 状态;正常心室收缩时,肌动球蛋白与ATP结合后, 肌动蛋白即与肌球蛋白分离,从而导致心室舒张, ATP不足使肌动-肌球蛋白复合体不能解离(仍处 于结合状态),心肌在收缩后不能充分松弛,而仍 然处于一定程度的收缩状态,结果心脏的充盈受到 影响。
3. 输注碱性液体, 纠正酸中毒 4. 钙拮抗剂和自由基清除剂的应用
二、 心肌缺血/再灌注损伤
(一) IRI的影响因素
(二)IRI对心肌的影响
1.心肌超微结构的变化 质膜破坏、肌原纤维结构破坏 (出现严重收缩带或肌丝断裂、溶解)、线粒体损伤, 既破坏膜磷脂也破坏蛋白质大分子及肌原纤维。受损 最严重的是生物膜结构,细胞膜、线粒体膜和内质网 膜等被氧化而变性,通透性增大、离子分布和运转异 常,尤其是钙离子大量流入细胞内。细胞内一些酶可 以通过膜而漏到细胞间隙,进而经淋巴和静脉到血液 中。
缺血-再灌注损伤-(2)
pH反常(pH paradox):
再灌注时迅速纠正缺血组织的酸中毒,反而加重细胞损伤,称为pH反 常。
第七页,共65页。
单纯缺血
缺血再灌
损伤程
度加重
12
3 4h
实验与临床资料证明冠脉重新恢复血流后, 有可能造成更严重的心肌损伤
第八页,共65页。
缺血-再灌注损伤概念
缺血-再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury, IRI): 组织缺血一段时间,当血流重新恢复后,组织的
总称。
种类:①氧自由基 ②脂性自由基 ③活性氧 ④其它
第十四页,共65页。
①氧自由基 (oxygen free radical):
以氧为中心的自由基称为氧自由基。如:
超氧阴离子(O2 ·)、羟自由基(OH·)
O2
第十五页,共65页。
超氧阴离子的Haber-Weiss反应 (without Fe 3 )
机制
缺血再灌注损伤的发生机制: • 自由基的作用 • 细胞内钙超载 • 白细胞的激活
第十二页,共65页。
一、自由基产生增多及其损害作用
自由基 (free radical): 指外层电子轨道上含 有单个不配对电 子
的原子、原子团和分子 的总称。
化学性质活泼 氧化性强 半衰期短
第十三页,共65页。
自由基 (free radical):指外层电子轨道上含 有单个不配对电子的原子、原子团和分子的
再灌注时迅速纠正缺血组织的酸中毒,反而加重细胞损伤,称为pH反 常。
第七页,共65页。
单纯缺血
缺血再灌
损伤程
度加重
12
3 4h
实验与临床资料证明冠脉重新恢复血流后, 有可能造成更严重的心肌损伤
第八页,共65页。
缺血-再灌注损伤概念
缺血-再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury, IRI): 组织缺血一段时间,当血流重新恢复后,组织的
总称。
种类:①氧自由基 ②脂性自由基 ③活性氧 ④其它
第十四页,共65页。
①氧自由基 (oxygen free radical):
以氧为中心的自由基称为氧自由基。如:
超氧阴离子(O2 ·)、羟自由基(OH·)
O2
第十五页,共65页。
超氧阴离子的Haber-Weiss反应 (without Fe 3 )
机制
缺血再灌注损伤的发生机制: • 自由基的作用 • 细胞内钙超载 • 白细胞的激活
第十二页,共65页。
一、自由基产生增多及其损害作用
自由基 (free radical): 指外层电子轨道上含 有单个不配对电 子
的原子、原子团和分子 的总称。
化学性质活泼 氧化性强 半衰期短
第十三页,共65页。
自由基 (free radical):指外层电子轨道上含 有单个不配对电子的原子、原子团和分子的
缺血再灌注损伤PPT课件
半胱氨酸 维生素C GSH
H2O2 + 2GSH GSHpx 2H2O + GSSG
.
(三)缺血-再灌注时活性氧增多的机制
1. 线粒体内单电子还原生成氧自由基增加 2. 血管内皮细胞内黄嘌呤氧化酶形成增加 3. 白细胞呼吸爆发产生大量活性氧 4. 儿茶酚胺的自身氧化 5. 体内清除活性氧的能力下降
Thanks
.
ONOO-
H2O
ONOONO2 ·+ OH ·+ H+
.
3、单线态氧 (single oxygen):是一种激发 态氧,其氧分子两个外层电子轨道中的电 子发生反向自旋改变,使外层轨道两个电 子自旋方向相反,氧分子的反应能力大大 增加。这种氧分子在紫外光谱中呈现一条 单线,故称单线态氧。
.
半衰期很短 半衰期较长
.
1、线粒体内单电子还原生成氧自由基增加
.
2.血管内皮细胞内黄嘌呤氧化酶形成增加
黄嘌呤氧化酶(XO) 10%
Ca+2依赖性蛋白酶
黄嘌呤脱氢酶(XD) 90%
.
.
3、白细胞呼吸爆发产生大量活性氧
白细胞吞噬时伴耗氧量显著增加的现象,称呼吸爆发。
OH OONO-
NO O2
NADPH
n
NADPH
双自由基
.
(二)活性氧的清除
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其它因素 剧烈运动、过度呼吸、体位变化、 饱餐、寒冷刺激、过量饮酒等,可引起冠脉痉挛。
如心动 过速主动脉粥样硬化,主动脉瓣关闭不全等。 2.冠脉血流量的相对不足 供氧降低或耗氧增加高原、高空或通 风不良的矿井,吸入氧减少;肺通气或肺换气功能障 碍可致血氧含量降低,红细胞数量和血红蛋白含量减 少,或血红蛋白变性,使血液携氧能力和血氧含量降 低;另外,氧化磷酸化受抑制或脱耦联,都可引起组 织细胞利用氧能力减弱。
平衡失调。副交感神经兴奋时有CA释放,这是
解释副交感神经兴奋引起冠脉痉挛的原因之一。
?
内皮细胞功能的异常 ACh可使动脉舒张,舒张程度与ACh浓度成正 比;但若剥离了内膜,ACh呈现完全相反的作用, 冠脉特别是大冠脉在正常时和病理情况下对神经 和体液刺激的反应不同。麦角新碱是诱发冠脉痉 挛的最有力物质。但麦角新碱并不引起正常的冠 脉痉挛,它可使病变和狭窄的冠脉痉挛,且有剂 量依赖性。扩张正常犬胃引起大冠脉舒张;但狭 窄冠脉时,扩张胃却引起冠脉收缩。正常情况下, TXA2与PGI2保持动态平衡,粥样硬化和损伤的血 管,其内皮细胞受损,PGI2减少,而TXA2生成增 多,导致血小板聚集和血管收缩。
心肌缺血和缺血/再灌注损伤
冠心病基本的生理过程是心肌缺血,故 又称为缺血性心脏病。
心肌缺血的原因 1.冠脉流量绝对不足
冠状动脉粥硬化是引起冠脉阻塞最常 见的原因。风湿性及细菌性心内膜炎脱落的附壁 血栓引起的冠状动脉栓塞,冠状动脉内膜增生和 纤维化以及冠状动脉血管瘤等,也可成为冠脉供 血不足的原因。 2)冠状动脉痉挛 冠状动脉痉挛(CAS)是指各种原因 引起的节段性或弥漫性的、可逆的冠状动脉平滑 肌层的痉挛性收缩。
2.心肌舒张功能降低
心肌缺血、 ATP 减少,钙泵不能使心肌胞浆内钙离 子有效清除,部分钙离子仍然与肌钙蛋白处于结合 状态;正常心室收缩时,肌动球蛋白与 ATP 结合后, 肌动蛋白即与肌球蛋白分离,从而导致心室舒张, ATP不足使肌动-肌球蛋白复合体不能解离(仍处于 结合状态),心肌在收缩后不能充分松弛,而仍然 处于一定程度的收缩状态,结果心脏的充盈受到影 响。
截面积成反比,而在狭窄远端的血流速度减慢,易形
成涡流,血小板流向血管壁的边缘,增加血小板的粘 着与聚集性,TXA2也增加,易形成血栓,血栓形成使
局部血液中血小板数量和纤维蛋白量减少,可使脾收
缩释放血小板,肝代偿性合成纤维蛋白。血小板的粘
着和聚集,堵塞狭窄部位,释放TXA2收缩血管,使冠
脉阻力增加,当血栓阻塞冠脉的分支时,可造成心肌 梗 死 或 心 源 性 猝 死 。
冠脉血流量减少的生理与病理因素
缺血对心肌的影响
1.心肌收缩能力的降低
引起收缩性减弱的机制是
(1)心肌收缩成分破坏 (2)心肌能量供应不足 Ca2+的转运或是粗、细肌丝的滑行均要消耗 ATP,物质的氧化产能过程受阻,ATP和磷酸肌酸生成减少。 (3)肌浆网提取Ca2+的能力下降 (4)酸中毒 一方面通过H+、Ca2+竞争与肌钙蛋白的结合,使Ca2+ 与肌钙蛋白结合减少,影响兴奋—收缩耦联,另一方面通 过抑制糖酵解酶的活性,使ATP生成进一步减少。
开放早、幅度大,引起 K+ 外流加快,使心肌复极化
加快和 APD 更为缩短,又 M 细胞的 IK 较内外膜显著减 小,增加心室跨壁的复极离散度,促进跨壁折返的 形成和心律失常的发生。因此,缺血时离子电流的 变化是心室肌跨壁离散度增大的原因。
5. 血小板功能和血液流变学的变化
血液流经冠脉
狭窄处,横截面积小,血流速度快,因血流速度和横
心肌细胞的Tto明显增大。
?且KATP开放早,外膜心肌细胞的KATP在缺血2-5min时 激活, M 细胞在缺血 5-15min 激活,内膜心肌细胞在 缺血30min时激活,激活的幅度也是外膜心肌细胞最 大,缺血状态下,三层心肌细胞的KATP开放时间和程 度的差异是构成 APD 异质性的原因之一。外膜的 KATP
6. 缺血对心肌代谢的影响
心肌缺血后导致心肌
内氧张力下降,使脂肪酸、葡萄糖、丙酮酸、乳酸 的氧化代谢严重受阻。缺氧使线粒体内呼吸链的运 转减慢甚至停止,氧化磷酸化过程减弱,ATP生成减 少。糖酵解增强后,乳酸和CO2堆积在心肌中引起酸
(4)对缺血、高钾敏感性的变化
在正常心
脏的内膜、中层和外膜心肌细胞的动作电位形 态、时程不同,并对生理、病理和药物反应也 存在差异,这种现象称之为电生理异质性。在 缺血时心内、外膜心肌的反应性不同,外膜心
肌的APD缩短较内膜明显,而正常情况下,心外
膜心肌的IK和Ito密度大,复极时K+外流大,心 外膜的APD短于心内膜,心肌缺血使心肌内外膜 的APD差值加大,导致室壁的复极离散度增大 (复极过程不均一),在缺血条件下,因外膜
1)冠状动脉阻塞
自主神经功能紊乱
交感神经兴奋和CA分泌的增多,通过其正性变力、
变时作用使心肌耗量增加,心肌代谢增强,虽通过腺 苷等代谢产物扩张冠脉,使冠脉血流量和供氧量增加, 但耗氧的增加大于供氧的增加,此外,交感神经和CA 还能使心内膜层血流转向心外膜层,促进冠脉内血小
板聚集与血栓形成,CA类能促进糖原分解及糖酵解,
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足够的冠脉灌流量是促进心室舒张的有利因素,当冠脉灌流不足时,使
心室舒张受限。
心肌缺血时心肌发生水肿、坏死及纤维化,使心肌顺应性降低,心脏舒 张受限。
3.血流动力学的改变 冠脉狭窄处血流阻力增
大,狭窄远端血管的压力下降,有效灌注压下降, 发生湍流。
4.心肌电生理的变化
(1)静息电位(RP)降低,传导速度减慢 (2)室颤阈降低 ( 3) ATP敏感的的 K+通道( KATP)开放 K 离子外流引起 动作电位时程(APD)和有效不应期(ERP)缩短,改善 供氧与耗氧的平衡。
使乳酸堆积,激活甘油三酯酯酶,使游离脂肪酸堆积,
引起酸中毒。
强烈的精神应激可使心室纤颤的阈值降低,诱 发心室纤颤,在早晨及上午易发生心肌缺血, 可能与此时体内CA及肾上腺皮质酮分泌处于高 峰,导致心肌耗氧量增加和冠脉痉挛。交感-肾
上腺髓质系统的兴奋是导致CAS的原因之一。在
冠脉痉挛时,交感和副交感活动均亢进,两者