OH HO
HOO
OH HO
脂质-脂质 从氧化的脂肪酸 交联 释出的丙二醛
脂肪酸 氧化
2）蛋白功能异常
抑制酶活性、蛋白质变性、受体构型改变
3）破坏核酸及染色体
OH·毒性作用，碱基羟化、DNA断裂
4）诱导炎症介质大量生成---花生四烯 酸代谢产物：PG、TXA2、LTB4
（二）钙超载（Calcium Overload）
脑电图出现病理性慢波，在IR时加重。 脑水肿加剧，脑细胞坏死。
其它器官IRI
1981年Greenberg介绍了肠缺血-再灌注损伤
1972年Flore研究肾缺血-再灌注损伤
1978年Modry报道了肺再灌注综合征 肺气肿、肺水肿 肝缺血-再灌注损伤：肝细胞坏死、线粒体肿胀 骨骼肌缺血-再灌注损伤：肌肉微血管和细胞损伤
基
烷自由基、 烷氧基、
L. 、
LO. 、
烷过氧基
LOO.
其他
Cl. 、 CH3. 、NO .
非自由基类（活性氧类）
H2O2 `O2
3.特点
在生物体内浓度低（约10-4-10-9mol/l ）， 存在时间短，不断产生，不断清除。
性质活泼，引发强烈的脂质过氧化反应。 自由基反应是连锁反应。 自由基含量的测定：
促进OFR生成:增强Ca2+依赖蛋白酶活性 心律失常 心肌纤维过度收缩
激活多种酶加重细胞损伤
损伤刺激
线粒体
肌浆Ca2+↑
肌浆网
ATP酶 磷脂酶 蛋白酶
ATP↓ 磷脂分解 膜和骨架 蛋白破坏
核酶
染色体 损伤
花生四烯酸的代谢途径
（三）微血管损伤和WBC的作用
血管内皮细胞损伤 白细胞的激活，聚集，粘附
电子顺磁光谱 过氧化产物MDA
4.代谢P.153
产生
线粒体 中性粒细胞 自然氧化 毒物、电离辐射
清除
低分子清除剂 酶性清除剂（P.163）
5. OFR产生增多的机制
黄嘌呤氧化酶系统形成增多 中性粒细胞“呼吸爆发” 线粒体损伤 CA自身氧化
(1)经黄嘌呤氧化酶系统形成增多
血流恢复，损伤加重
心脏介入手术
经皮冠状动脉腔内 成形术（PTCA）
放置支架
PTCA结合支架治疗冠心病患者
冠脉支架置入前后
1967年，Bulkley 和 Hutchins发现冠脉血管再 通后的病人发生心肌细胞 反常性坏死。
断肢再植
一、概念
缺血后，恢复血流，不仅功能未恢复， 反而加重了该器官的结构损伤和功能障碍， 这种反常现象即缺血-再灌注损伤 （Ischemia-Reperfusion Injury,IRI ）。 氧反常:低氧→复氧 钙反常：无钙→含钙 pH反常：酸中毒→迅速纠正
五、防治原则
减轻缺血性损伤
缩短缺血时间 控制再灌注条件：低温，低流，低压力，低pH、低钙、低钠
等 缺血预处理（Ischemia Preconditioning，IPC）P163
短时、多次、反复 缺血后适应
改善组织代谢
外源性ATP 细胞色素C
自由基清除剂 减轻钙超载 拮抗WBC
膜损伤、心肌细胞肿胀
室性心律失常(Ventricular arrhythmia)
Ventricular tachycardia Ventricular fibrillation
心肌代谢的改变
高能磷酸化合物的底物减少，能量代谢障碍 对氧的利用能力受限
超微结构的变化
脑与IRI
脑富含磷脂，脂质过氧化损伤明显，IR后游 离脂肪酸增高
2.细胞内钙超载的发生机制
Na+-Ca2+交换异常 细胞内高Na+对Na+-Ca2+交换体的直接激活 细胞内高H+对Na+-Ca2+交换体的间接激活
蛋白激酶C（PKC）活化对Na+-Ca2+交换体的间接 激活
高Na+直接激活
缺血时 ATP↓
K+
3Na+
Na+↑ Ca2+
Ca2+↑ Na+
高H+间接激活
缺血时H+↑ 再灌时
H+
H+ ↑ Na+↑ Na+
Ca2+↑
Ca2+

3Na+
细胞膜通透性↑，细胞外Ca2+交顺浓度差 进入细胞内
线粒体及SR 受损
3.钙超载与IR损伤
线粒体功能障碍ATP生成↓ 多种酶激活，加重生物膜损伤
ATPase Phospholipase Protease Endonuclease
缺血-再灌注损伤
Ischemia-Reperfusion Injury ,IRI
主要内容
概念 原因和条件 发生机制 对机体的主要影响
防治的病理生理基础
概述
缺血性损伤
冠心病，休克，心跳骤停，动脉硬化，断肢， 血栓形成，肿瘤压迫
血流恢复，功能恢复
再灌注性损伤
溶栓法，导管技术，动脉搭桥，冠脉成形术， 心肺复苏，断肢再植，器官移植，体外循环开 胸直视手术等
粘附分子表达 炎症介质释放 趋化因子释放
内皮细胞与白细胞介导的无复流现象 （no-reflow phenomenon ）
概念
缺血的原因解除后,缺血区在再灌注阶段 并没有得充足的血流供应,这种反常的现 象叫无复流现象
“无复流”机制：
微血管血液流变学的改变 RBC绲线状积聚 WBC贴壁\粘附\聚集 Pt沉积积聚，血栓形成 血流速度减缓，血流量减少
(2)中性粒细胞产生自由基增多
呼吸爆发：当缺血组织重新获得氧供时，激活的 中性粒细胞耗氧增加，产生大量氧自由基，称为 呼吸爆发（Respiratory Burst ）
氧爆发（oxygen burst）
NADPH氧化酶
2O2+NADPH
NADH氧化酶
2O2+NADH
2O2-.+NADP++H+ 2O2-.+NAD++H+
流动性↓，通透性↑（细胞内钙超载） 离子泵失灵，细胞内信号传导障碍 线粒体功能受损，ATP↓
穿膜糖 蛋白
膜表面蛋白 -SHHS-
CH3-S-
磷脂
正常细胞膜结构示意图
蛋白质 断裂
二硫交联
蛋白质-蛋白质
脂质-蛋白质 交联
交联
-S-S-
OH
HOO
OH
OH
CH3-SO
氨基酸 氧化
OOH
OH HOO
小结
基本概念：IRI、OFR、钙超载、活性氧、 呼吸爆发、无复流、心肌顿抑
再灌注损伤发生的条件 IRI发生的主要机制 心脏的IRI IRI的预防
(3)在线粒体中产生的自由基增多
4e- +4 细胞色素H氧+化酶系统
e-
O2
O2.
e- +2 H+
H2O2
e-+H e-+H
+ OH· +
H2O
SOD
O2-. + H2O2 Fe2+
O2-.+OH-+OH. （Haber-Weiss反应）
6.OFR 与IR损伤
1）脂质过氧化(lipid peroxidation) 生物膜损伤 细胞膜 线粒体膜 溶酶体膜 膜受体，膜蛋白酶，离子通道和膜转运系统
微血管口径缩小
增加：AngⅡ,ET,TXA2 减少：NO,PGI2 内皮细胞肿胀 毛细血管壁通透性↑ OFR产生↑ ，加重IR时的细胞损伤
四、IR损伤时机体的机能代谢的改变
心 脑 肠 肾 肺 肝
心脏的IRI
心肌收缩力下降
1982，Braunwald 心肌顿抑（myocardial stunning） 短期可逆性心肌缺血导致的较长时间的心功能抑制 区别于由持续缺血或非缺血因素引起的心功能障碍 机制：自由基、钙超载、线粒体损伤与能量代谢障碍、溶酶体酶释放、心肌细胞
二、原因和条件
原因
组织器官缺血后血流恢复：休克救治、冠脉解痉 新技术的应用：动脉搭桥、溶栓、经皮冠脉成形术 体外循环，心肺复苏 断肢再植，器官移植
条件（不可预知）
缺血时间的长短 侧枝循环建立情况 对氧的需求程度 再灌注条件 ：压力、温度、pH值、电解质浓度等
三、IR损伤的发生机制
1.概念： 由各种原因引起的细胞内Ca2+含量异 常↑，导致细胞结构损伤和代谢障碍 的现象称为钙超载。
细胞内Ca2+的稳态
[Ca2+]e：10-3 mol/L
[Ca2+]i：10-7 mol/L
不
•①Ca2+通道
•②Ca2+泵
•③Na+-Ca2 交 换 体
•④线粒体
•⑤肌质网
•⑥胞浆结合钙
•⑦胞膜结合钙
自由基的作用 钙超载 微血管损伤和WBC的作用
（一 ）自由基的作用
1.概念
自由基：指外层电子轨道上具有不配对电 子的原子、原子团和分子的总称
氧自由基（OFR）:由氧诱发的自由基 活性氧（ROS）：凡具有氧化活性的含氧
物质
2.种类
氧自由基：
超氧阴离子、羟自由基
自
O2-.
OH.
由 脂质自由基：