缺血再灌注损伤(3)
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㈢ 心肌超微结构的变化 线粒体损伤 Ca2+蓄积→颗粒增多 肌原纤维断裂
医学ppt
32
二、脑缺血-再灌注损伤的变化 ㈠ 细胞代谢的变化
缺血时,内源性儿茶酚胺释放,刺激α、β受 体,引起Ca2+内流增加。
医学ppt
24
(二)钙超负荷引起再灌注损伤的机制
1. 线粒体功能障碍,能量急剧减少
ATP消耗增多--摄取Ca2+耗能; ATP生成减少--形成磷酸钙,及溶血磷脂
抑制ATP形成.
2. 细胞膜性结构受损
激活膜磷脂酶A2
3. 促进氧自由基生成
细胞膜分解 趋化物质
激活中性粒细胞
3. 线粒体功能受损 细胞色素氧化酶系统功能失调
4. 儿茶酚胺自身氧化
医学ppt
13
㈢ 自由基的损伤作用
1. 膜脂质过氧化 2. 蛋白质的功能抑制 3. 破坏核酸和染色体
医学ppt
14
穿膜糖 蛋白
CH3-S-
膜表面蛋白
SH-SH
磷脂
医学ppt
15
蛋白质 断裂
蛋白质-蛋 白质交联
一、心脏缺血-再灌注损伤的变化 ㈠ 心功能变化
1. 缺血-再灌注性心律失常
发生率：50-80%
室性心律失常多见
与缺血t、缺血范围、缺血程度、再灌V、电解质紊乱有关
兴奋折返、α-R兴奋→自律性↑、纤颤阈↓电解质紊乱
医学ppt
29
2. 心肌舒缩功能降低
可逆性 损伤
心肌顿抑 myocardial
stunning
Ca2+↑ XD向XO转化↑
自由基↑
医学ppt
25
三、微血管损伤和白细胞的作用
（一）. 血管内皮细胞与白细胞激活
白细胞
内皮细胞
内皮释放 粘附分子
白细胞释放
趋化介质
医学ppt
26
（二）介导的缺血-再灌注损伤
① 微血管损伤(无复流现象，no-reflow phenomenon) ② 细胞损伤
血液流变学改变
医学ppt
11
ATP→ADP→AMP
缺
腺嘌呤核苷
血
次黄嘌呤核苷
期
次黄嘌呤
黄嘌呤脱氢酶
Ca2+
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤＋ O2·－＋H2O2
再 灌
O2 O2
黄嘌呤 氧化酶
注
尿酸+O2·－＋H2O2
期
OH
1. 黄嘌呤氧化酶的形成增多
·
医学ppt
12
2. 中性粒细胞的大量聚集及激活：呼吸爆发
缺血
激活补体系统
白细胞粘附聚 集、血流缓慢
微血管口径的改变
内皮细胞肿胀
缩血管物质↑ 扩血管物质↓
医学ppt
微血管通透性↑自 由基、粒细胞
27
四、高能磷酸化合物缺乏
1. 缺血心肌的有氧代谢严重受损,对 氧的利用能力受限。 2. ATP合成的前身物质减少
3. 线粒体膜的脂质过氧化反应使 线粒体受损
医学ppt
28
第三节 缺血-再灌注损伤时机体的 功能及代谢变化
自的 钙 微损 白的 高酸物 由作 超 血伤 细作 能化缺 基用 载 管和 胞用 磷合乏
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7
一、自由基的作用
㈠ 自由基的概念与类型 ㈡ 氧自由基生成增多的机制 ㈢ 自由基的损伤作用
医学ppt
8
㈠ 自由基的概念与类型
概 外层轨道上含有单个不配对电子 念 的原子、原子团和分子的总称
类 1. 氧自由基： O2·－ OH · 型 2. 脂性自由基：L · LO · LOO ·
3
第一节 缺血-再灌注损伤的 原因及条件
医学ppt
4
原因
组织器官缺血后恢复血液供应
休克时微循环的疏通
冠脉痉挛缓解
心脑肺复苏
术后
动脉搭桥 溶栓疗法 PTCA
体外循环 器官移植 断指再植
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5
影响因素
缺血时间：可逆性损伤期、
侧支循环
不可逆性损伤期
需氧程度
电解质浓度
医学ppt
6
第二节 缺血-再灌注损伤的 发生机制
H+
α1
P1
Gq PLC
DG
IP3
Ca2+
肌浆网
Ca2+
Na+ PKC
Ca2+ 肌丝
PKC对Na+/Ca2+交换蛋白的间接激活
医学ppt
23
（一）钙超负荷的发生机制
1. Na+ -CFra Baidu bibliotek2+交换增加
缺血 细胞内Ｈ＋增加 Ｈ＋-Ｎa+交换 增加 再灌注时Na+-Ca2+交换增加
2. 细胞膜通透性增高
3.离子泵功能障碍 4. 儿茶酚胺增多
二硫交联
-S-S-
脂质-蛋白 质交联
OH
OH
HO
HO
CH3-S-
O 氨基酸
氧化
脂肪酸氧化
脂质-脂质交联
从氧化的脂 肪酸释出的
丙二醛
医学ppt
16
1. 膜脂质过氧化
① 破坏膜的正常结构 ② 间接抑制膜蛋白的功能 ③ 促进自由基及其它生物活性物质生成 ④ 减少ATP的生成
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17
2. 蛋白质的功能抑制
20
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21
（一）钙超负荷的发生机制
1. Na+ -Ca2+交换增加
缺血 细胞内Ｈ＋增加 Ｈ＋-Ｎa+交换 增加 再灌注时Na+-Ca2+交换增加
2. 细胞膜通透性增高
3.离子泵功能障碍 4. 儿茶酚胺增多
缺血时,内源性儿茶酚胺释放,刺激α、β受 体,引起Ca2+内流增加。
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22
去甲肾上腺素
不可逆 性损伤
器质性 损伤
心肌舒缩 功能↓
医学ppt
30
胞浆Na+超载 Na+/Ca2+：↑
可逆性I-R损伤
O2.-
H2O2
OH.
脂质过氧化
蛋白质及酶失活
肌浆网钙 转运蛋白
质膜通↑ 离子泵↓
线粒体 损伤
收缩蛋 白损伤
钙超载 ATP↓ Ca2+敏感性↓
心肌舒缩功能↓
心肌顿抑的发生机制
医学ppt
31
㈡ 心肌代谢变化（ATP↓）
蛋白质-蛋 白质交联
蛋白质 断裂
二硫交联
-S-S-
脂质-蛋白 质交联
CH3-SO
氨基酸 氧化
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18
3. 破坏核酸和染色体
碱基羟化 / DNA断裂 染色体畸变 / 细胞死亡
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19
二、钙 超 负 荷
目前认为, 细胞内外Ca2+平衡失调 造成的
细胞内Ca2+超负荷
是细胞死亡的关键
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3. 其它：Cl · CH3 · NO
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9
❖自由基的产生：
e-
e-+2H+
e-+H+
e-+H+
O2 O2·－
H2O2
OH ·
H2O
H2O
❖抗自由基生化防护系统：
清除自由基的酶：SOD、GSH-PX、CAT
低分子抗氧化剂：维生素E、C，谷光甘肽等
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10
㈡ 自由基生成增多的机制
1. 黄嘌呤氧化酶的形成增多 2. 中性粒细胞 3. 线粒体 4. 儿茶酚胺的自身氧化
第十三章 缺血-再灌注损伤
Ischemia-reperfusion injury
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1
研究背景
治疗手段的改进
溶栓疗法
冠脉搭桥
PTCA
体外循环
器官移植
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2
概 血液再灌注后缺血性 念 损伤进一步加重的现象
缺血后再灌注 不能使组织、器官功能恢复 加重组织、器官的功能障碍和
结构损伤
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二、脑缺血-再灌注损伤的变化 ㈠ 细胞代谢的变化
缺血时,内源性儿茶酚胺释放,刺激α、β受 体,引起Ca2+内流增加。
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24
(二)钙超负荷引起再灌注损伤的机制
1. 线粒体功能障碍,能量急剧减少
ATP消耗增多--摄取Ca2+耗能; ATP生成减少--形成磷酸钙,及溶血磷脂
抑制ATP形成.
2. 细胞膜性结构受损
激活膜磷脂酶A2
3. 促进氧自由基生成
细胞膜分解 趋化物质
激活中性粒细胞
3. 线粒体功能受损 细胞色素氧化酶系统功能失调
4. 儿茶酚胺自身氧化
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㈢ 自由基的损伤作用
1. 膜脂质过氧化 2. 蛋白质的功能抑制 3. 破坏核酸和染色体
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穿膜糖 蛋白
CH3-S-
膜表面蛋白
SH-SH
磷脂
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蛋白质 断裂
蛋白质-蛋 白质交联
一、心脏缺血-再灌注损伤的变化 ㈠ 心功能变化
1. 缺血-再灌注性心律失常
发生率：50-80%
室性心律失常多见
与缺血t、缺血范围、缺血程度、再灌V、电解质紊乱有关
兴奋折返、α-R兴奋→自律性↑、纤颤阈↓电解质紊乱
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2. 心肌舒缩功能降低
可逆性 损伤
心肌顿抑 myocardial
stunning
Ca2+↑ XD向XO转化↑
自由基↑
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三、微血管损伤和白细胞的作用
（一）. 血管内皮细胞与白细胞激活
白细胞
内皮细胞
内皮释放 粘附分子
白细胞释放
趋化介质
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（二）介导的缺血-再灌注损伤
① 微血管损伤(无复流现象，no-reflow phenomenon) ② 细胞损伤
血液流变学改变
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ATP→ADP→AMP
缺
腺嘌呤核苷
血
次黄嘌呤核苷
期
次黄嘌呤
黄嘌呤脱氢酶
Ca2+
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤＋ O2·－＋H2O2
再 灌
O2 O2
黄嘌呤 氧化酶
注
尿酸+O2·－＋H2O2
期
OH
1. 黄嘌呤氧化酶的形成增多
·
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12
2. 中性粒细胞的大量聚集及激活：呼吸爆发
缺血
激活补体系统
白细胞粘附聚 集、血流缓慢
微血管口径的改变
内皮细胞肿胀
缩血管物质↑ 扩血管物质↓
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微血管通透性↑自 由基、粒细胞
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四、高能磷酸化合物缺乏
1. 缺血心肌的有氧代谢严重受损,对 氧的利用能力受限。 2. ATP合成的前身物质减少
3. 线粒体膜的脂质过氧化反应使 线粒体受损
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第三节 缺血-再灌注损伤时机体的 功能及代谢变化
自的 钙 微损 白的 高酸物 由作 超 血伤 细作 能化缺 基用 载 管和 胞用 磷合乏
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一、自由基的作用
㈠ 自由基的概念与类型 ㈡ 氧自由基生成增多的机制 ㈢ 自由基的损伤作用
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8
㈠ 自由基的概念与类型
概 外层轨道上含有单个不配对电子 念 的原子、原子团和分子的总称
类 1. 氧自由基： O2·－ OH · 型 2. 脂性自由基：L · LO · LOO ·
3
第一节 缺血-再灌注损伤的 原因及条件
医学ppt
4
原因
组织器官缺血后恢复血液供应
休克时微循环的疏通
冠脉痉挛缓解
心脑肺复苏
术后
动脉搭桥 溶栓疗法 PTCA
体外循环 器官移植 断指再植
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5
影响因素
缺血时间：可逆性损伤期、
侧支循环
不可逆性损伤期
需氧程度
电解质浓度
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第二节 缺血-再灌注损伤的 发生机制
H+
α1
P1
Gq PLC
DG
IP3
Ca2+
肌浆网
Ca2+
Na+ PKC
Ca2+ 肌丝
PKC对Na+/Ca2+交换蛋白的间接激活
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（一）钙超负荷的发生机制
1. Na+ -CFra Baidu bibliotek2+交换增加
缺血 细胞内Ｈ＋增加 Ｈ＋-Ｎa+交换 增加 再灌注时Na+-Ca2+交换增加
2. 细胞膜通透性增高
3.离子泵功能障碍 4. 儿茶酚胺增多
二硫交联
-S-S-
脂质-蛋白 质交联
OH
OH
HO
HO
CH3-S-
O 氨基酸
氧化
脂肪酸氧化
脂质-脂质交联
从氧化的脂 肪酸释出的
丙二醛
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1. 膜脂质过氧化
① 破坏膜的正常结构 ② 间接抑制膜蛋白的功能 ③ 促进自由基及其它生物活性物质生成 ④ 减少ATP的生成
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2. 蛋白质的功能抑制
20
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21
（一）钙超负荷的发生机制
1. Na+ -Ca2+交换增加
缺血 细胞内Ｈ＋增加 Ｈ＋-Ｎa+交换 增加 再灌注时Na+-Ca2+交换增加
2. 细胞膜通透性增高
3.离子泵功能障碍 4. 儿茶酚胺增多
缺血时,内源性儿茶酚胺释放,刺激α、β受 体,引起Ca2+内流增加。
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去甲肾上腺素
不可逆 性损伤
器质性 损伤
心肌舒缩 功能↓
医学ppt
30
胞浆Na+超载 Na+/Ca2+：↑
可逆性I-R损伤
O2.-
H2O2
OH.
脂质过氧化
蛋白质及酶失活
肌浆网钙 转运蛋白
质膜通↑ 离子泵↓
线粒体 损伤
收缩蛋 白损伤
钙超载 ATP↓ Ca2+敏感性↓
心肌舒缩功能↓
心肌顿抑的发生机制
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㈡ 心肌代谢变化（ATP↓）
蛋白质-蛋 白质交联
蛋白质 断裂
二硫交联
-S-S-
脂质-蛋白 质交联
CH3-SO
氨基酸 氧化
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3. 破坏核酸和染色体
碱基羟化 / DNA断裂 染色体畸变 / 细胞死亡
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二、钙 超 负 荷
目前认为, 细胞内外Ca2+平衡失调 造成的
细胞内Ca2+超负荷
是细胞死亡的关键
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3. 其它：Cl · CH3 · NO
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❖自由基的产生：
e-
e-+2H+
e-+H+
e-+H+
O2 O2·－
H2O2
OH ·
H2O
H2O
❖抗自由基生化防护系统：
清除自由基的酶：SOD、GSH-PX、CAT
低分子抗氧化剂：维生素E、C，谷光甘肽等
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10
㈡ 自由基生成增多的机制
1. 黄嘌呤氧化酶的形成增多 2. 中性粒细胞 3. 线粒体 4. 儿茶酚胺的自身氧化
第十三章 缺血-再灌注损伤
Ischemia-reperfusion injury
医学ppt
1
研究背景
治疗手段的改进
溶栓疗法
冠脉搭桥
PTCA
体外循环
器官移植
医学ppt
2
概 血液再灌注后缺血性 念 损伤进一步加重的现象
缺血后再灌注 不能使组织、器官功能恢复 加重组织、器官的功能障碍和
结构损伤
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