第九版病理生理学第十二章缺血-再灌注损伤考点剖析

第九版病理生理学第十二章缺血-再灌注损伤考点剖析内容提要：笔者以王建枝主编的病理生理学第九版教材为蓝本，结合40余年的病理生理学教学经验，编写了第九版病理生理学各章必考的考点剖析，共二十章。本章为第十二章缺血-再灌注损伤。本章考点剖析有重点难点、名词解释（13）、简述题（5）、填空题（7）。适用于本科及高职高专临床、口腔、医学、高护、助产等专业等学生学习病理生理学使用，也适用于临床执业医师、执业助理医师考试人员及研究生考试人员使用。目录第十二章缺血-再灌注损伤第一节原因及条件第二节发生机制第三节功能代谢变化第四节防治的病理生理基础重点难点掌握：缺血-再灌注损伤的概念；缺血-再灌注导致自由基生成增多、钙超载及炎症反应过度激活的机制；自由基生成增多、钙超载引起缺血再灌注损伤的机制。熟悉：炎症反应过度激活引起缺血-再灌注损伤的机制；缺血-再灌注损伤时心脑功能代谢的变化。了解：缺血-再灌注损伤时其他器官缺血-再灌注损伤的变化；缺血-再灌注损伤的原因及条件；缺血-再灌注损伤防治的病理生理基础。一、名词解释（13）1、缺血-再灌注损伤：是指组织缺血一段时间，当血流重新恢复后，组织的损伤程度较缺血时进一步加重，器官功能进一步恶化的综合症。2、缺血预适应：是指组织器官经反复短暂缺血后，会明显增强对随后较长时间缺血及再灌注损伤的抵抗力的现象。3、氧反常：是指预先用低氧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，组织及细胞的损伤不仅未能恢复，反而更趋严重，称为氧反常。4、钙反常：是指以无钙溶液灌流离体大鼠心脏2分钟后再以正常含钙溶液灌注时，心肌电信号异常、心脏功能、代谢及形态结构发生异常变化，这种现象称为钙反常。5、pH反常：是指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。6、活性氧：是指由氧组成的化学性质较基态氧活泼的含氧代谢物质，包括氧自由基和非自由基的物质。7、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。8、呼吸爆发或氧爆发：是指中性粒细胞在吞噬活动时耗氧量增加，其摄入氧的70%-90%在NADPH和NADH氧化酶的催化下，接受电子产生大量氧自由基的现象。9、氧化应激：是指缺血-再灌注会使自由基生成增多,特别是氧自由基与活性氧，从而加重细胞损伤。由于氧化物质增多而抗氧化防御机制降低之间的不平衡导致的损伤，又被称为“氧化应激”。10、钙超载：是指各种原因引起的细胞内游离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。11、无复流现象：是在犬的实验中发现的。结扎犬的冠状动脉造成局部心肌缺血后，在打开结扎的动脉，使血流重新开放，缺血区并不能得到充分的血流灌注，此现象称为无复流。12、粘附分子：是指由细胞合成的、可促进细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间粘附的一大类分子的总称，如整合素、选择素、细胞间粘附分子、血管细胞粘附分子及血小板内皮细胞粘附分子等。13、心肌顿抑：是指心肌并未因缺血发生不可逆性损伤，但在再灌注血流已恢复或基本恢复正常后的一定时间内心肌出现的可逆性收缩功能降低的现象。二、简述题（5）1、线粒体膜损伤如何引起钙超载?答：缺血-再灌注线粒体膜损伤导致钙超载的机制是:①由于细胞膜损伤,膜功能障碍，Ca2+内流增多,大量钙盐沉积于线粒体，可造成呼吸链中断、氧化磷酸化障碍，ATP合成减少，耗能离子泵功能抑制;②缺血-再灌注使线粒体呼吸链酶类活性降低，产生单电子还原而生成自由基及活性氧物质，进一步损伤线粒体膜;③自由基的损伤及膜磷脂的降解可使线粒体膜受损，抑制氧化磷酸化，使ATP生成进一步减少，又加重膜损伤，线粒体内的钙释放入胞质,引起钙超载。2、试述自由基生成增多引起缺血再灌注损伤的机制。答：（1）膜脂质过氧化增强：自由基与不饱利脂肪酸怍用引发脂质过氧化反应,使膜结构受损、功能障碍,引起以下损伤:细胞及细胞器膜结构破坏:脂质过氧化使膜不饱和脂肪酸减少,以致不饱和脂肪酸/蛋白质的比例失调;细胞膜及线粒体、溶酶体等细胞器膜的液态性、流动性降低及通透性升高,可使细胞外Na+与Ca2+内流增加,引起细胞水肿及钙超载。生物活性物质生成增多:膜脂质过氧化可激活磷脂酶C和磷脂酶D,进-步分解膜磷脂,催化花生四烯酸代谢反应,生成多种生物活性物质如前列腺素、血栓素A2(TXA2)、Lt等,促进再灌注损伤。ATP生成减少:线粒体膜脂质过氧化导致线粒体功能抑制,ATP生成减少，细胞能量代谢障碍加重。（2）蛋白质功能抑制：自由基与活性氧可与细胞结构蛋白和酶的巯基氧化形成二硫键,使氨基酸残基氧化，胞质及膜蛋白和某些酶交联形成二聚体或更大的聚合物，直接损伤蛋白质的功能,如离子通道蛋白或转运体功能抑制。同时膜磷脂微环境的改变共同导致跨膜离子梯度异常,Na+与Ca2+内流，细胞肿胀与Ca2+超载。脂质过氧化可抑制膜受体、G蛋白与效应器的耦联,引起细胞信号转导功能障碍。（3）核酸破坏与DNA断裂：自由基可使核酸碱基羟化及DNA断裂,这种作用80%为0H.所致。3、试述钙超载引起缺血-再灌注损伤的机制。答：（1）能量代谢障碍：聚集于胞质内Ca2+被线粒体摄取时可消耗大量ATP,同时进人线粒体的Ca2+与含磷酸根的化合物结合,形成不溶性磷酸钙,既干扰线粒体的氧化磷酸化,使ATP生成减少,又损伤线粒体膜而加重细胞能量代谢障碍。（2）细胞膜及结构蛋白分解：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。还可激活钙依赖性蛋白酶活性,促进细胞膜和结构蛋白的分解;激活核酸内切酶,引起染色体的损伤。缺血-再灌注可使溶酶体膜破裂,溶酶体内蛋白水解酶逸出引起细胞自溶。（3）加重酸中毒：细胞能量代谢障碍,有氧氧化生成ATP减少,无氧酵解增强,乳酸增多,细胞酸中毒;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。4、心脏缺血再灌注损伤最易发生哪种类型的心律失常?发生机制是什么?答：心脏缺血再灌注损伤最易发生心律失常以室性心律失常居多,如室性心动过速和心室纤颤等。发生的可能机制:（1）再灌注心肌之间动作电位时程的不均一性：实验研究发现:再灌注的最初30秒,心肌动作电位迅速恢复,但缺血区心肌与正常区心肌动作电位的恢复有明显不同，即使是缺血细胞,动作电位的恢复也不相同。有的幅度高,持续时间长;有的幅度低，持续时间短。再灌注心肌之间动作电位时程的不均一性增强了心肌兴奋折返,可能是导致心律失常的主要原因。（2）心肌细胞钙超载：研究证实,再灌注时细胞内高Na+激活Na+/Ca2+交换蛋白进行反向转运，使动作电位平台期进入细胞内的Ca2+增加,出现一个内向电流,在心肌动作电位后形成短暂除极,即延迟后除极,可造成传导减慢,触发多种心律失常。（3）自由基及活性氧增多：改变心肌细胞膜的流动性及离子的通透性,导致细跑离子通道发生改变,诱发心律失常。（4）再灌注时内源性儿茶酚胺增多,激活心肌细胞膜a受体,Ca2+进入细胞，自律性增高。5、缺血预适应、缺血后适应与远程缺血预适应区别是什么?答：（1）缺血预适应：是在长时间缺血前、实施多次短暂缺血与再灌的循环可减轻损伤。尽管缺血是不可预知的事件，限制了预适应在临床实践中的应用,但是在择期心脏手术等具有应用的可能性。（2）缺血后适应：是与缺血预适应相反，在长时间缺血后、实施多次短暂缺血与再灌的循环可减轻损伤。将缺血预适应与缺血后适应加以比较则不难发现两者的区别主要在于施加额外缺血的时机不同，缺血预适应不易为临床所接受,而缺血后适应则不然。（3）远程缺血预适应：是指对心脏和脑以外的非重要器官进行重复缺血或缺氧,从而改善血管功能状态,提高远隔重要器官对严重缺血或缺氧的耐受能力。三、填空题（7）1、缺血再灌注损伤常见的原因有、、。2、缺血再灌注损伤常见的条件有、、、。3、缺血-再灌注损伤的发生机制是、、。4、缺血-再灌注导致自由基增多的机制是、、、。5、自由基增多引起机体损伤的机制是、、。6、缺血-再灌注导致钙超载的机制有、、。7、钙超载引起机体损伤的机制有、、。填空题正确答案：1、答：（1）组织器官缺血后恢复血液供应（2）某些医疗技术的应用（3）体外循环条件下的心脏手术、肺血栓切除术，心肺复苏、脑复苏等。2、答：（1）缺血时间（2）侧支循环（3）需氧程度（4）再灌注的条件。3、答：（1）自由基生成增多（2）钙超载（3）炎症反应过度激活。4、答:(1)线粒体损伤(2)中性粒细胞聚集及激活(3)黄嘌呤氧化酶形成增多(4)儿茶酚胺自身氧化增加。5、答：（1）膜脂质过氧化（2）蛋白质功能抑制（3）核酸破坏与DNA断裂。6、答：（1）Na+-Ca2+交换异常（2）蛋白激酶C（PKC）激活（3）生物膜损伤。7、答：（1）能量代谢障碍（2）细胞膜及结构蛋白分解（3）加重酸中毒。