病理生理学11缺血与再灌注损伤(优质)
病理生理学习题 缺血-再灌注损伤
第七章 缺血－再灌注损伤一、单项选择题（最佳选择题，每小题仅有一个正确答案）１畅缺血－再灌注损伤是（ ）。
Ａ畅缺血后恢复血流灌注引起的后果Ｂ畅缺血后恢复血流灌注引起的更严重的组织损伤Ｃ畅无钙后再用含钙溶液灌注引起钙超载Ｄ畅缺氧后再用富氧液灌注引起的更严重的组织损伤Ｅ畅是缺血的延续２畅缺血－再灌注损伤发生的原因主要是（ ）。
Ａ畅血管痉挛，组织缺血 Ｂ畅血管内血栓形成，阻断血流Ｃ畅器官在缺血耐受期内恢复血流Ｄ畅器官在可逆性损伤期内恢复血流Ｅ畅以上都不对３畅缺血－再灌注损伤可见于（ ）。
Ａ畅心 Ｂ畅脑 Ｃ畅肾 Ｄ畅肺 Ｅ畅各种不同组织器官４畅下列说法正确的是（ ）。
Ａ畅所有缺血的组织器官在血流恢复后都会发生缺血－再灌注损伤Ｂ畅缺血时间越长越容易发生缺血－再灌注损伤Ｃ畅心、脑较其他器官易发生再灌注损伤Ｄ畅低温（２５℃）低压灌注可诱发再灌注损伤Ｅ畅高钙灌注可减轻再灌注损伤５畅下列情况中不会引起再灌注损伤的是（ ）。
Ａ畅器官移植 Ｂ畅断肢再植 Ｃ畅冠状动脉溶栓Ｄ畅动－静脉瘘 Ｅ畅心脏直视手术６畅钙反常损伤程度主要与（ ）。
Ａ畅无钙灌注的时限有关 Ｂ畅灌注液的温度有关Ｃ畅灌注液的ｐＨ有关Ｄ畅再灌注时钙浓度有关Ｅ畅再灌注时的氧分压有关７畅心肌缺血－再灌注损伤时，白细胞数目的变化规律为（ ）。
Ａ畅缺血期↓、再灌注期↑ Ｂ畅缺血期↑、再灌注期↑Ｃ畅缺血期↑、再灌注期↓Ｄ畅缺血期↓、再灌注期↓Ｅ畅缺血期正常、再灌注期↑８畅再灌注时组织内白细胞浸润增加的机制主要是（ ）。
Ａ畅组胺和激肽的作用 Ｂ畅Ｃ３ａ、Ｃ５ａ的作用Ｃ畅ＬＴＣ４的作用Ｄ畅花生四烯酸代谢产物的作用Ｅ畅趋化性炎症介质的作用９畅缺血－再灌注损伤的发生机制中最主要的、为人们公认的是（ ）。
Ａ畅无复流现象 Ｂ畅高能磷酸化物缺乏 Ｃ畅钙超载Ｄ畅氧自由基损伤 Ｅ畅白细胞作用１０畅黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶需要有（ ）。
Ａ畅镁依赖性蛋白水解酶 Ｂ畅锌依赖性蛋白水解酶 Ｃ畅钙依赖性蛋白水解酶Ｄ畅钼依赖性蛋白水解酶Ｅ畅铜依赖性蛋白水解酶１１畅黄嘌呤氧化酶存在于（ ）。
病理生理学 缺血再灌注损伤(思维导图)
缺血再灌注损伤发生机制自由基合成增多概念自由基（free radical）：外层电子轨道上有不成对的原子电子或分子 主要包含：氧自由基（OH-是目前最活跃的自由基）、其他自由基自由基的合成及清除生成1、氧化磷酸化（获得一个电子O2-，获得两个电子H2O2，获得三个电子OH-）2、其他反应清除1、抗氧化物质2、抗氧化酶：超氧化物歧化酶（SOD）岐化O2-为H2O2；过氧化氢酶清除H2O2;谷黄甘肽过氧化物酶清除OH-机制线粒体损伤中性粒细胞激活：再灌注期间，中性粒细胞耗氧量显著增加，产生大量氧自由基，即呼吸爆发（respiratory burst）黄嘌呤氧化酶增加：XD通过钙离子转化为XO，XO可催化次黄嘌呤转化为黄嘌呤，黄嘌呤转化为尿酸与O2-（黄嘌呤氧化酶（XO）与黄嘌呤脱氢酶（XD)主要存在于毛细血管内皮细胞内）儿茶酚胺自身氧化增加：缺血-再灌注属于应激反应，大量儿茶酚胺自氧化产生自由基影响1、膜脂质过氧化2、蛋白质功能抑制3、核酸破裂与DNA断裂（主要为OH-)由于氧化物质增加而抗氧化物减少导致的失衡造成的损伤称之为氧化应激细胞内钙超载概念1、钙稳态：正常情况下细胞通过一系列转运机制使得胞内维持低钙状态2、钙超载：由于各种原因导致的细胞钙转运障碍或钙含量增加导致细胞功能结构损伤机制Na-Ca交换异常：反向转运增强是导致钙超载的主要途径蛋白激酶C（PKC）激活生物膜损伤：细胞膜损伤、线粒体膜损伤、内质网膜损伤影响1、能量代谢障碍（线粒体代谢及结构损伤）2、细胞膜及结构蛋白分解3、加重酸中毒钙超载机制再灌注损伤的结果，又是再灌注损伤的原因（正反馈机制）炎症反应过度激活机制细胞粘附因子增加趋化因子与细胞因子增加影响1、微血管损伤：& 微血管血流动力学改变（无复流现象） & 微血管通透性增加2、细胞损伤概述缺血性损伤（ischemic injury）：由于各种原因导致的组织血液灌流减少，而致使细胞发生损伤缺血-再灌注损伤（ischemic-reperfusion injury）：恢复某些缺血组织器官的灌注及氧供反而会加重组织的损伤病因1、组织器官缺血后恢复血流供应2、医疗技术导致3、体外循环参与的手术治疗条件1、缺血时间（骨骼肌4h，肾脏1h，肝脏45min，冠脉15min）2、侧支循环3、缺氧程度4、再灌注条件影响心肌再灌注性心律失常特点：1、室性居多2、再灌注区可恢复细胞越多越易发生3、缺血数量越多再灌注越快缺血程度越重越易发生机制：不均一性，心肌钙超载，自由基改变心肌膜通透性稳定性，再灌注儿茶酚胺增加心肌舒缩功能障碍心肌顿抑微血管阻塞心肌结构改变脑（脑水肿，脑细胞坏死最明显）机制：兴奋性氨基酸毒性作用（谷氨酸，天门冬氨酸）、自由基炎性介质增加，钙超载其他肺肝肾肠防治恢复血流且控制再灌注条件（低温，低钠，低压，低流速，低钙，高钾）清除自由基，减轻钙超载应用细胞保护及抑制剂激活内源性保护机制。
病理生理学案例典型版缺血-再灌注损伤
第十章
病理生理学案例典型版
缺血－再灌注损伤
Ischemia Reperfusion Injury
案例
患者，男性，48岁。因胸痛约1小时入院。经心电图诊断为急 性心肌梗死（前间壁）。体检：BP 100/75 mmHg，HR 37次/分， 率齐，意识淡漠。既往有高血压病史10年。给予吸氧、心电监护， 同时急查心肌酶、凝血因子、电解质、血常规等。
PTCA
Percutaneous transluminal coronary angioplasty
Langendorff 心脏灌流装置
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
影响因素 缺血时间： 缺血时间过短或过长 都不易发生
缺血部位：氧需求量高的器官易发生 ；缺血 后侧支循环不易形成者易发生
再灌注条件： 一定程度低压、低温、低PH、 低钠、低钙液
缺血前状态：基础疾病；缺血预适应
大鼠在体心再灌注时缺血时间对IRI的影响
缺血时间 再灌注时间 心律不齐 室速 室颤 死亡率 （min) （min) (%) (%) (%) (%)
2 10 5 10 10 10 15 10
0 000 80 47.6 47.6 25.8 60 30.0 40.0 10.0 9 9.0 0 0
单线态氧 (1O2) 过氧化氢(H2O2)
[自由基] 指外层电子轨道上含有单个未配对电子的原子、 原子团或分子的总称。化学性质非常活泼， 极易与其生成部位的其它物质发生连锁反应。
自由基分类： 氧自由基(O2·) 脂质自由基(L ·) 其他（Cl·，CH3·)
氧自由基--由氧诱发的自由基
（Oxygen Free Radicals，OFR）
病理生理学复习资料第十章缺血再灌注损伤
第12章缺血-再灌注损伤一、选择题【Ａ型题】1．缺血-再灌注损伤是指Ａ．缺血后引起的损伤 D．缺血基础上恢复血流后损伤反而加重Ｂ．在灌注后引起的损伤E．以上都不是Ｃ．缺血后恢复血流引起的后果[答案] Ｄ[题解] 缺血基础上再灌注以恢复血流，不仅不能使组织器官功能恢复，反而加重组织器官的功能障碍和结构损伤，这称为缺血—再灌注损伤。
2．下列哪一种情况不会发生缺血-再灌注损伤？Ａ．输血输液后D．冠脉搭桥后Ｂ．溶栓疗法后E．体外循环后Ｃ．器官移植后[答案] A[题解] 缺血-再灌注损伤发生在先缺血后灌注的情况，输血输液前可有缺血或不缺血情况，而其余4种均有先缺血后再灌注的情况，因此可发生缺血-再灌注损伤。
3．下列哪一种因素不会影响缺血-再灌注损伤的发生？Ａ．缺血时间的长短D．组织的营养状态Ｂ．组织侧枝循环有无E．电解质浓度Ｃ．对氧需求的高低[答案] D[题解] 缺血时间长短、侧枝循环有无、对氧需求高低和电解质浓度均能影响缺血-再灌注损伤的发生。
组织的营养状态与缺血-再灌注损伤发生无明显相关。
4．下列哪一种因素是缺血-再灌注损伤发生的主要机制？Ａ．钙超载D．高能磷酸化合物缺乏Ｂ．自由基作用E．无复流现象Ｃ．白细胞作用[答案] Ｂ[题解] 上述5种都参与缺血-再灌注损伤的发生机制，但其中最重要的机制为自由基作用，因自由基可促进钙超载，胞浆内游离钙增加又可加速自由基的产生，血管内皮细胞和中性粒细胞又可作为缺血-再灌注时自由基的重要来源。
5．自由基是指Ａ．极易被电离的原子、原子团和分子。
Ｂ．极易起氧化还原反应的原子、原子团和分子。
C．具有单价的原子、原子团和分子。
Ｄ．外层轨道上具有配对电子的原子、原子团和分子。
Ｅ．外层轨道上含有单个不配对电子的原子、原子团和分子的总称。
[答案] E[题解] 自由基是指外层轨道上含有单个不配对电子的原子、原子团和分子的总称。
6．自由基不包括A．O2-．D．Cl•B．OH•E．LOO•C．1O2[答案] C[题解] O2-．属氧自由基，Cl•为氯自由基，LOO•为烷过氧自由基；1O2为单线态氧，是一种激发态氧，易氧化不饱和脂肪酸，与H2O2均属活性氧。
病理生理学：缺血-再灌注损伤习题与答案
一、单选题1、无复流现象与下列哪项因素无关（）。
A.血管内皮细胞肿胀B.心肌细胞收缩C.微血管堵塞D.血管间隙水肿正确答案：B解析：导致无复流现象的主要原因是堵塞，狭窄和水肿压迫。
2、缺血-再灌注导致细胞内钙超载的机制无不包括（）。
A. Na+ - Ca2+交换异常B.细胞膜通透性增高C.儿茶酚胺减少D.钙泵功能障碍正确答案：C解析：缺血-再灌注，交感神经兴奋，儿茶酚胺增多。
3、下述（）物质通过促使肌浆网释放钙离子而引起心肌细胞内钙超载。
A.磷脂酰肌醇B.三磷酸肌醇（IP3）C.甘油二脂（DG）D. cAMP正确答案：B解析：磷脂酰肌醇分解成甘油二脂（DG）和三磷酸肌醇（IP3），其中三磷酸肌醇（IP3）作用于内质网或肌浆网受体，促进钙的释放。
4、缺血-再灌注损伤导致的心律失常，最常见的类型是（）。
A.房性心律失常B.室性心律失常C.房室交界区阻滞D.房室传导阻滞正确答案：B解析：再灌注性心律失常发生率极高，室性心律失常多见。
5、与再灌注损伤关系最密切的因素是（）。
A.灌流液的成分B.灌注压力C.缺血器官的需氧程度D.缺血时间的长短正确答案：D解析：尽早复灌，减轻缺血损伤，避免不可逆性缺血损伤和再灌注损伤的发生。
二、判断题1、SOD可清除再灌注损伤中过多的H2O2。
（）正确答案：×解析：超氧歧化酶（SOD）清除超氧阴离子（O2-）；过氧化氢酶（CAT）清除过氧化氢（H2O2）。
2、能直接激活Na+ - Ca2+交换的是Ca2+的跨膜浓度梯度。
（）正确答案：×解析：直接激活Na+ - Ca2+交换的是Na+的跨膜浓度梯度。
3、心、肺骤停后，最难复苏的器官是脑。
（）正确答案：√解析：脑是对缺血缺氧最敏感、耐受能力最差的器官，也是最容易发生缺血-再灌注损伤的器官之一。
4、再灌注时，组织内白细胞浸润增加可能是趋化性炎症介质的作用。
（）正确答案：√解析：缺血时，组织中趋化性炎症介质增加，吸引再灌注血液中的大量白细胞。
病理生理学ppt课件-第七章--缺血-再灌注损伤
胞所致者为继发
第二节 缺血-再灌注损伤的发生机制
3．线粒体受损
➢ 缺血和再灌注使ATP含量减少，Ca2+经钙泵摄入肌浆 网减少，进入线粒体增多，使线粒体细胞色素氧化酶 系统功能失调，以致进入细胞内的氧，经4价还原生成 的水减少，经单电子还原而形成的活性氧基增多
一、自由基生增多 二、钙超载在缺血-再灌注中的作用 三、白细胞的作用
第二节 缺血-再灌注损伤的发生机制
一、自由基生增多
（一）自由基的概念、特性、类型 ➢ 自由基(free radical)系指外层电子轨道上有单个不配 对电子的原子、原子团和分子的总称，又称游离基 ➢ 其中由氧诱发产生的自由基称为氧自由基 ➢ 活性氧(ROS)和活性氮(RNS)则是指由氧（氮）形成、 并在分子组成上含有氧（氮）的一类化学性质非常活 泼的物质总称
2．其他 氧自由基与多聚不饱和脂肪酸作用后生成的中间代谢
产物，如烷自由基(L∙)、烷氧基( LO ∙、烷过氧基(LOO ∙)等，属于 脂性自由基。
第二节 缺血-再灌注损伤的发生机制
（二）代谢和生物学意义
➢ 当氧在体内获得1个电子时还原生成O2-.，获得2个电子 时生成H2O2，获得3个电子时生成OH·
第二节 缺血-再灌注损伤的发生机制
2．中性粒细胞聚集及激活
➢ 中性粒细胞在吞噬过程中，其摄取氧的绝大部分（70%-90%）在 NADPH氧化酶和NADH氧化酶的催化下接受电子生成氧自由基， 用以杀灭病原微生物及异物
➢ 白细胞吞噬时伴耗氧量显著增加的现象，称为呼吸暴发 (respiratory burst) 或氧暴发
病理生理学缺血再灌注损伤(完整)
历 史
认识就从这简单的现象开始
• 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。
• 1966 年， Jennings 第一次提出心肌再灌注
损伤的概念，证实再灌注会引起心肌超微 结构不可逆坏死，包括爆发性水肿、组织 在心肌缺血恢复血流后，缺
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（
98%
_ • O O2 1%-2% 2 _ • O2
）、羟自由基（OH• ）。
细胞色素氧化酶系统
4e-+4H+
e-
e-+H+ e-+2H+ e-+H+ OH• H2O H O 2 2 SOD H2O
Haber-Weiss反应
(without Fe3+)
_ O•2
+ H2O2
O2 + OH- + OH•
SLOW
Hale Waihona Puke Fenton型 Haber-Weiss反应
Fe3+ _ O•2 + H2O2
O2 + OH- + OH•
FAST
2. 脂性自由基(lipid free radical) 氧自由基 + 多价不饱和脂肪酸 L. (烷自由基) LO. (烷氧自由基) LOO. (烷过氧自由基)
谢障碍的现象称为钙超载（calcium overload）。
钙反常(calcium paradox): 1966年
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• （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+
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
细胞重新 获得氧、 营养物质
供应
激活钠 泵、Na+ /Ca2+交 换蛋白
缺血-再灌注损伤 (Ischemia-reperfusion injury) 广西医科大学病理生理教研室
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)。
一、原因
• 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。
Na+向外转运 ↑， Ca2+运入
细胞。
细胞内高H+对 Na+／Ca2+交换蛋白的间接激 活
缺血
无氧代 谢
H+生成↑
组织间液、 细胞内pH↓↓
缺血再灌注
组织间液 H+ ↓↓，而 细胞内H+
跨膜H+ 激活Na+
浓度梯 /H+交换蛋
度差
白
C仍a2很+内高 继发性激活 H+外流↑
钙流超↑载
Na+ /Ca2+ 、 Na+内
pa用ra低do氧x）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
）
缺血-再 灌时，迅 速纠正缺 血组织的 酸中毒， →反而会 加重缺血
一、自由基的作用 二、钙超载 三、微血管损伤和白细胞的作用
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
交换蛋白
流↑
去甲肾上 腺素
H
Ca2
+
+
α1
PIP2
Gq PL
C IP 3
Na
D
+
G PK
3Na +
Ca2
Ca2 C
+
+
肌
肌 丝
蛋白激浆 网酶C对Na+/Ca2+交换蛋白的间接激活
2．生物膜损伤 （l）细胞膜损伤
通透性↑ ；离子分 布异常。
• （2）线粒体及肌浆网膜损伤
线粒体及肌浆网膜损伤
缺血再灌 注
成
• ④减少ATP生成 • 蛋白质功能抑制 • 破坏核酸及染色体
1.膜脂质过氧化作用增强 (enhanced lipid peroxidation of membrane)
(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
膜通透性 Ca2+内流
膜液态性 流动性
(2) 间接抑制膜蛋白功能
自由 基损 伤、 膜磷 脂分 解
肌浆网 钙泵 膜损伤 功能
抑制 胞浆钙浓度↑
肌浆 网摄 钙↓
线粒体 膜损伤
ATP 生成
↓
细胞膜、 肌浆网钙 泵能量供
应不足
(二) 钙超载引起缺血－再灌注损伤的机制 (Mechanism of ischemia-reperfusion injury
induced by calcium overload)
细胞色素氧化酶系统功能失调
再灌注 + O 2
氧自由基↑ SOD↓
• 4、 儿茶酚胺的自身氧化
缺血缺氧 儿茶酚胺
再灌注
O + 氧化产物 2
氧自由基
调节作 用
（三）自由基的损伤 作用
• 膜脂质过氧化（lipid peroxidation）↑ • ①破坏膜的正常结构 • ②间接抑制膜蛋白功能 • ③促进自由基及其它生物活性物质生
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
1、黄嘌呤氧化酶的形成↑
ATP→ AD →AM
缺 血 期
P腺嘌呤P↓ 核苷 黄嘌呤脱氢酶(XD)
次黄↓ 嘌 呤核苷
Ca Ca2+依赖性 2+黄嘌呤蛋氧白化酶酶
次黄嘌↓ 呤
(XO) 黄嘌呤+ O●+2H2O
核酸碱基的羟化，DNA的断裂 染色体的断裂
二、钙超
载
•
各种原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
1.线粒体功能障碍
线粒体 摄Ca2+
消耗ATP 抑制氧化 磷酸钙↓ 磷酸化 ATP
2.激活磷脂酶
(+) Ca2+
磷脂酶
膜磷脂分解
再
O
O
X2
灌
2
2O
注
尿 + O●2+ H2
期
酸
O2 OH●
2、中性粒细胞 NADP H
NADH
正 常
组
PMN吞 噬↑：
氧化 氧自由基
O2 酶
↑
杀灭病 原
微生物
织 缺 血
趋化因子 PMN↑ 氧自由基 细胞损
(C3、白三 烯等）
O 再灌2 注
↑↑
伤
呼吸爆
发或氧
爆发
3、线粒体
缺血缺氧 ATP↓ 线粒体内Ca2+↑ 线粒体功能受损
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 (+) 磷脂酶C 膜磷脂分解 过氧化 磷脂酶D
花生四烯酸
脂氧合酶
环氧合酶
过氧化物
OH.
前列腺素内过氧化物
白三烯 (4) 减少ATP生成
自由基
TXA2
PG
二、影响因素 •
• 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
缺血-再灌注损伤的现象
钙反常
（
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
氧反常
pH反常
（oxygen （pH paradox
2.导致蛋白质变性和酶活性降低 (protein
denaturalization and decreased activity of enzymes)
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
3.引起DNA断裂和染色体畸变 (DNA
disruption and chromosome aberration)
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·）和一氧化氮等。
e-
e- +2H+ e- +H+ e- +H+
O2 O●2
H2O2 OH H2O