缺血-再灌注损伤

病理生理学 缺血再灌注损伤思维导图 供学习使用

缺血-再灌注损伤

• 概述
  • 缺血的组织、器官经恢复血流灌注后，不但不能使其功能和结构恢复，反而加重其功能障碍和结构损伤的现象
  • 典型的临床情况
    • 冠脉解痉、溶栓、支架、搭桥术后； 脑血管栓塞再通； 休克微循环再通； 心肺手术体外循环后心肺复苏； 断肢再植，器官移植血供恢复等
• 发生机制
  • 自由基的作用
    • 缺血-再灌注导致自由基生成增多的机制
      • （1）黄嘌呤氧化酶形成增多
        • Ca2+内流增加→激活“Ca2+依赖性蛋白水解酶”→黄嘌呤氧化酶形成增多→血管内皮细胞内大量自由基生成
      • （2）中性粒细胞聚集及激活
        • “呼吸爆发”或“氧爆发”
        • 黄忠献儿
      • （3）线粒体膜损伤
        • 氧没被消耗被生成ATP，都变成氧自由基了
      • （4）儿茶酸胺自氧化增加
        • 应激反应启动，儿茶酚胺分泌增多，最终可自氧化生成氧自由基
    • 自由基引起缺血-再灌注损伤的机制
      • 膜脂质过氧化
        • 细胞膜损伤：通透性升高，可使细胞外Ca2+内流增加
        • 线粒体膜损伤：导致ATP生成减少
        • 膜磷脂分解：进一步增加自由基生成，并促进前列腺素、血栓素A2和白三稀等多种生物活性物质生成。
      • 蛋白质功能抑制
        • 直接抑制作用：导致蛋白质变性
        • 间接抑制作用：细胞膜损伤，从而间接抑制钙泵、钠泵及Na+-Ca2+交换系统等的功能。
      • 核酸及染色体破坏
        • 可引起染色体畸变、核酸碱基改变或DNA断裂
  • （二）钙超载的作用
    • 概念：钙超载是指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，严重时可造成细胞死亡。
    • 缺血-再灌注导致钙超载的机制
      • Na+-Ca2+交换异常：正向转运→反向转运
      • 生物膜损伤：细胞外Ca2+顺浓度差进入细胞内
      • 蛋白激酶C（PKC）激活：应激反应启动，内源性儿茶酚胺释放增加
        • 激动β受体→使L型钙通道开放→细胞外Ca2+内流
        • 激动α受体→肌质网释放Ca2+
    • 钙超载导致缺血-再灌注损伤的机制
      • 细胞膜损伤
        • 细胞内Ca2+增加可激活磷脂酶类，促使膜磷脂降解，造成细胞膜结构受损
      • 线粒体损伤
        • 进入线粒体的Ca2+与含磷酸根的化合物结合，形成不溶性磷酸钙。
      • 蛋白酶激活
        • 细胞内Ca2+可增强“钙依赖性蛋白酶”活性→促使黄嘌呤氧化酶增多→氧自由基生成增多
      • 加重酸中毒
        • 细胞内Ca2+浓度升高可激活某些ATP酶，导致细胞高能磷酸盐水解，释放出大量H+，加重细胞内酸中毒
    • 钙超载——既是缺血-再灌注的结果，又是缺血-再灌注导致细胞损伤的原因。
  • （三）白细胞的作用
    • 缺血-再灌注时白细胞增多的机制
      • 黏附分子——生成增多
      • 趋化因子——生成增多
    • 白细胞介导缺血-再灌注损伤的机制
      • 微血管损伤
        • 形成“无复流现象”
        • 无复流——毛细血管中淤滞、停止的血流不能恢复；
        • 中性粒细胞激活及其致炎细胞因子的释放是引起“无复流现象”的病理生理学基础。
        • 微血管血液流变学改变：白细胞黏附在血管内皮细胞上，嵌顿、堵塞微循环血管。
        • 微血管口径缩小
        • 微血管通透性增高
      • 细胞损伤
        • 激活的中性粒细胞与血管内皮细胞可释放大量的致炎物质，如：自由基、蛋白酶、溶酶体酶等，造成周围组织细胞损伤
  • （四）ATP生成障碍
• 心肌的缺血-再灌注损伤
  • 主要表现在
    • 心肌舒缩功能降低——缺血心肌在恢复血液灌注后一段时间内出现可逆性舒缩功能降低的现象，称为心肌顿抑。
  • 自由基爆发性生成和细胞内钙超载是心肌顿抑的主要发生机制。
  • 再灌注性心律失常
    • 缺血心肌再灌注过程中出现的心律失常，主要表现为室性心律失常
    • 如：室性心动过速和心室颤动等。
  • 心肌的缺血性损伤和再灌注损伤的主要表现
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