第二十三讲缺血再灌注损伤概论Word文件下载.docx

1、 （1） .细胞内钙稳态调节 （熟悉和了解） （2） 再灌注时细胞内钙超载的机制 （掌握）1） Na+Ca2+交换异常；2） 细胞膜通透性增高；3） 线粒体功能障碍；4） 儿茶酚胺增多。 （3） 钙超载引起再灌注损伤的机制 （掌握）1） 线粒体功能障碍； 2） 激活钙依赖性降解酶 Ca2+与钙调蛋白结合激活多种钙依赖性降解酶（磷脂酶，蛋白酶，核酸内切酶）；3） 促进氧由基生成；4） 引起心律失常；5） 肌原纤维挛缩和破坏细胞骨架。 3. 白细胞的作用 （1）缺血再灌注时白细胞增多机制： 1） 趋化因子生成增多; 2）细胞粘附分子生成增多。 （2） 白细胞介导缺血再灌注损伤的机制：1） 机械阻塞

2、作用；2） 炎症反应失控。 4. 无复流现象心肌无复流现象的发生机制：1） 心肌细胞肿胀; 2） 血管内皮细胞肿胀; 3） 微血管通透性增高; 4） 心肌细胞孪缩; 5） 微血管痉挛和堵塞。 5. 能量代谢障碍 表现特点：1）氧化磷酸化脱偶联； 2）高能磷酸化合物缺乏。 再灌注时高能磷酸化合物减少的机制：1） 线粒体膜易受自由基损伤，对氧的利用能力下降。2） ATP 合成的前身物质再灌注时被冲洗出去，。 （四） 缺血再灌注损伤时机体的功能、代谢变化 1. 心脏的缺血再灌注损伤 （1） 心功能变化：1） 心肌舒缩功能降低; 2） 缺血再灌注性心律失常; 3） 心肌顿抑。（2） 能量代谢变化： 氧

3、化磷酸化功能障碍， ATP和CP含量减少。（3） 超微结构变化：基底膜缺失，收缩带形成，线粒体肿胀等。2. 脑的缺血再灌注损伤生物电出现病理性慢波，ATP减少，脑水肿及脑细胞坏死。3. 其他器官的缺血再灌注损伤肠管缺血再灌注损伤的特征为粘膜损伤，表现为广泛上皮与绒毛分离，上皮坏死等。肾缺血再灌注时，肾功能严重受损。 4. 细胞凋亡能量代谢障碍及氧应激使氧自由基产生增多,激活多聚ADP 核糖转移酶和P53基因，参与细胞凋亡的发生。 （五） 缺血再灌注损伤的防治原则 消除缺血原因并尽早恢复血流，改善缺血组织的代谢，清除自由基和减轻钙超载，减轻炎症反应。三、复习思考题 （一）概念和名词1. 缺血再灌

4、注损伤（ischemia-reperfusion injury）2. 氧反常（oxygen paradox）3. 钙反常（calcium paradox）4. pH反常（pH paradox）5. 自由基（free radical）6. 活性氧（reactive oxygen species）7. 呼吸爆发respiratory burst）*8. 粘附分子adhension molecule）9. 凋亡（apoptosis）*10. 无复流现象 （no-reflow phenomenon） 11. 钙超载（calcium overload）*12心肌顿抑（myocardial stunnin

5、g） （二）填空题*1. 再灌注损伤是否出现及其严重程度，关键在于： ， ， 以及 。2. 自由基和离子不同，前者往往是具有 键的化合物发生 的产物，后者则为 的产物。3. 缺血再灌注损伤的机制主要有： ， ， ， ， 。4. 心肌发生无复流现象的可能机制有： ， ， ， ， 。5. 缺血与再灌注时氧自由基产生过多的可能机制有： ， ， ， 。6. 缺血与再灌注时钙超载的可能机制有： ， ， ， 。7. 自由基对细胞遗传物质方面的毒性作用主要表现为 、 或 ，这种作用80为 所致。8. 自由基导致细胞功能障碍和结构破坏的损伤作用表现在： ， ， ， ， 。9. 氧自由基可分为三大类： ， ，

6、。10. 细胞质膜上的钙通道主要有两大类型： ， 。11. Ca2+离开胞液的途径主要有：12. 白细胞介导缺血再灌注损伤的机制主要有：13. 缺血与再灌注时能量代谢障碍的表现形式有： ， 。14. 脑缺血/再灌注时，生物电出现 ，组织学最明显变化为 和 。*15. 缺血再灌注损伤导致细胞凋亡与 障碍及 应激使 产生增多有关。16. 缺血-再灌注时导致血管收缩的生物活性物质有： ， ， ， ， 等， 其中（6） 是已知最强内源性血管收缩剂。 （三）选择题 【A型题】 1. 缺血再灌注损伤最常见于: A.心肌 B.脑 C.肝 D.肾 E.肠 2. 最活泼、最强力的氧自由基是: A. O2- B.

7、H2O2 C.OH. D.LO. E.LOO. 3. 认为再灌注损伤实为缺血的继续和叠加的学说为: A.钙超载 B.自由基损伤 C.无复流现象 D.白细胞作用 E.能量代谢障碍 4. 缺血再灌注性心率失常最常见的类型: A.房性心律失常 B.室性心律失常 C.房室交界部阻滞 D.房室传导阻滞 E.房颤 *5. 下述情况可使氧反常损伤的程度加重, 除了: A.缺氧的时间越长 B.缺氧时的温度越高 C.缺氧时酸中毒程度越重 D.重给氧时氧分压越高 E.再灌时PH纠正缓慢 *6. 有关自由基的错误说法是: A.自由基是具有一个不配对电子的原子、原子团和分子的总称 B.O2-是其它活性氧产生的基础 C

8、.OH.自由基的产生需有过渡金属的存在 D.体内的自由基有害无益 E.自由基的化学性质极为活泼 7. 钙反常时细胞内钙超负荷的重要原因是: A.ATP 减少使钙泵功能障碍 B.Na+-Ca2+交换增加 C.电压依赖性钙通道开放增加 D.线粒体膜流动性降低 E.无钙灌流期出现的细胞膜外板与糖被表面的分离 8. 导致染色体畸变、核酸碱基改变或DNA断裂的自由基主要为: A.O2- B.OH. C.H2O2 D.LO. E.LOO. 9. 缺血再灌注时细胞内氧自由基的生成增加不见于: A.中性粒细胞吞噬活动增强 B.儿茶酚胺的增加 C.黄嘌呤氧化酶形成减少 D.细胞内抗氧化酶类活性下降 E.线粒体受

9、损、细胞色素氧化酶系统功能失调*10. 主要由白细胞释放的具有最强趋化作用的炎症介质是: A.C3a、C5a B.C5b67 C.LTB4 D.巨噬细胞趋化因子 E.纤维蛋白肽B11下述哪种物质收缩血管的作用最强？ A.血管紧张素 B.内皮素 C.白三烯 D.TXA2 E.PGI2*12. 自由基对机体的损伤最主要是通过： A.蛋白质交联 B.对核酸的直接损伤 C.引发葡萄糖交联 D.引发脂质过氧化而引起的损伤 E.引起染色体畸变13. 下面哪个不是氧自由基？ A. NO B.O2- C.OH. D.CO2 E.LOO.14. 线粒体功能失调导致氧自由基增多，是由于进入细胞内的氧： A.1价还

10、原增多 B.2价还原增多 C.3价还原增多 D.4价还原增多 E.5价还原增多15. 下述心肌超微结构变化，哪点为心肌细胞挛缩的直接标志？ A.基底膜部分缺失B.明显收缩带C.线粒体肿胀、嵴断裂 D.出现凋亡小体E.出现糖原颗粒16. 缺血/再灌注损伤时导致细胞不可逆损伤的共同通路是: A.ATP缺乏 B.细胞内钙超载 C.无复流现象 D.氧自由基作用 E.白细胞浸润17. 自由基攻击的细胞成份不包括: A.膜脂质 B.蛋白质 C.DNA D.电解质 E.线粒体18下述哪个器官血管内皮细胞的黄嘌呤氧化酶活性最高？ A.小肠 B.肝脏 C.肾脏 D.肺脏 E.心脏19. 下述哪种物质是通过促使肌

11、浆网释放Ca2+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） D2,3-DPG EcAMP20. 下述关于粘附分子的说法,哪一点是错误的?A. 可促进细胞及基质的粘附 B. 由血浆产生 C.由整合素、选择素等一大类分子组成 D. 维持细胞结构 E. 参与细胞信号传导*21心肌顿抑的最基本特征是缺血再灌注后： A.心肌细胞坏死 B.代谢延迟恢复 C.结构改变延迟恢复 D.收缩功能延迟恢复 E.心功能立即恢复22下列各种酶中，哪个不是自由基清除剂？ A. 过氧化氢酶 B. 过氧化物酶 C. SOD D.CAT E. NADH氧化酶23白细胞激活后释放的脂质炎症

12、介质是： A.TNF B.IL-1 C.IL-8 D.LT E. OH。*24下述哪点不是细胞凋亡的形态学特征? A.有凋亡小体 B.细胞皱缩 C.核固缩 D.质膜相对完整 E.细胞结构全面溶解25一般认为，缺血-再灌注损伤的始发环节是： A.ATP缺乏 B.细胞内钙超载 C.无复流现象 D.氧自由基作用 E.白细胞浸润26下述有关前列环素的描述，哪一点不正确？ A.主要由血管内皮合成 B.具有扩血管作用 C.可抑制血小板聚集 D.可促进无复流现象的发生 E.属于组织源性炎症介质 【B型题】 A. O2- B.H2O2 C.OH. D.LO. E.H2O27. 当氧在体内获得一个电子时生成:2

13、8. 当氧在体内获得二个电子时生成:29. 当氧在体内获得三个电子时生成:30. 当氧在体内获得四个电子时生成:31. 是其它自由基和活性氧产生的基础是： A.黄嘌呤脱氢酶（XD） B.黄嘌呤氧化酶（XO） C. 次黄嘌呤 D.黄嘌呤 E. 尿酸32. 黄嘌呤氧化酶的前体是：33. 黄嘌呤氧化酶催化黄嘌呤可生成：34. 黄嘌呤氧化酶的作用底物除了黄嘌呤还有：35. 次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶催化下可直接生成：36. O2-形成的主要催化酶是： 【X型题】37. 缺血再灌注损伤的发生机制有: A.钙超负荷 B.自由基大量产生 C.ATP缺乏 D.无复流现象 E.白细胞聚集*38. 组织缺血再灌注时白

14、细胞积聚对组织的损伤作用表现在: A.嵌顿、堵塞毛细血管 B.降低血管通透性 C.释放溶酶体酶 D.产生氧自由基 E.释放谷胱甘肽过氧化物酶 *39. 自由基引发的脂质过氧化可引起: A.组织及血浆中脂质过氧化物显著减少 B.线粒体功能障碍 C.细胞成分间广泛交联 D.改变膜酶、离子通道的脂质微环境 E.膜通透性增加, 细胞内钙超载40. 临床上再灌注损伤可发生于: A.休克治疗 B.动脉搭桥术 C.溶酸疗法 D.心脏外科体外循环 E.器官移植41. 脑缺血-再灌注损伤时最明显的组织变化是： A.脑水肿 B.脑梗塞 C.脑细胞坏死 D.脑出血 E.脑血栓形成42. 缺血再灌注损伤的影响因素有:

15、 A.缺血缺氧的时间 B.灌流液的压力、温度与pH C.重给氧时的氧分压 D.灌流液的成分 E.动物本身的情况43有关氧自由基的正确说法有： A.属于活性氧 B.是共价键化合物发生异裂的产物 C.化学性质极其活泼 D.可引发生物膜链式脂质过氧化 E.全部来自体外 *44关于NaCa2交换的正确描述是： A.载体是一种跨膜蛋白 B.本身为一种产电性电流 C.交换方式为双向转运 D.主要受跨膜Ca2浓度梯度的调节 E. 主要受跨膜Na浓度梯度调节45属于再灌注损伤的反常现象包括： A.钙反常 B.氧反常 C.pH反常 D.反常性酸性尿 E. 钠反常*46儿茶酚胺升高引起心肌细胞内钙超载的机制有：

16、A.L-型钙通道开放增加 B.肌浆网释放Ca2+增加 C.细胞膜通透性增加 D.Na+-Ca2+交换增强 E.Ca2+-Mg2+-ATP酶活性增强47参与呼吸爆发的酶包括： A.超氧化物歧化酶 B. NADPH氧化酶 C.黄嘌呤氧化酶 D.NADH氧化酶 E.LDH48肠管缺血再灌注损伤时，其粘膜损伤的特征性表现包括： A.上皮与绒毛分离 B.上皮坏死 C.中性粒细胞浸润 D.出血 E.溃疡形成 （四）问答题 1. 简述缺血与再灌注损伤的发生机制。 2. 简述缺血与再灌注时白细胞聚集对组织的损伤机制。 3. 简述缺血与再灌注时氧自由基产生过多的可能机制。 4. 为什么再灌注时纠正酸中毒的速度不

17、宜过快? 5. 简述缺血再灌注损伤细胞内钙超负荷的机制。 6. 简述缺血与再灌注时组织器官局部白细胞增多和聚集的机制。 7. 简述自由基在机体的生理和病理意义。 8. 试述缺血与再灌注通过黄嘌呤氧化酶途径产生氧自由基增多的机制。 9. 简述自由基如何通过生物膜脂质过氧化增强而导致细胞损伤？*10. 为什么缺血-再灌注时交感神经的兴奋可引起细胞内钙超载？11. 为何缺血/再灌注常导致组织细胞肿胀？12. 试述缺血再灌注性心律失常的特点和发生机制。（五）分析题 1. 为什么说缺血与再灌注时氧自由基产生增多和细胞内钙超载互为因果？四、答案与注释 1. 缺血再灌注损伤是指人和动物缺血后再灌注，不仅没使

18、组织器官功能恢复，反而使缺血所致功能代谢障碍和结构破坏进一步加重的现象。 2. 氧反常是指用缺氧溶液灌流组织器官或培养细胞造成损伤后，再恢复正常氧供应，组织及细胞的损伤不仅未能恢复，反而更趋严重的现象。 3. 用无钙液灌流后再用正常含钙液灌流组织器官，可造成细胞和器官的代谢和功能障碍及结构破坏更趋加重，这种现象称为钙反常。 4. 缺血后再灌注时迅速纠正缺血组织的酸中毒，反而会加重缺血再灌注损伤的现象，称为pH反常 ，其机制是相继通过H+-Na+交换和Na+-Ca2+交换导致细胞内钙超载而损伤细胞。 5. 自由基系指外层轨道上有单个不配对价电子的原子、原子团和分子的总称，又称游离基。其中由氧诱发

19、产生的自由基，称为氧自由基。 6. 活性氧是指由氧形成、并在分子组成上含有氧的一类化学性质非常活泼的物质总称。它包括氧自由基和非自由基的含氧物质，例如，单线态氧（O2，激发态放出一个光子）和H2O2。 7. 吞噬细胞在吞噬过程中，其富有的NADPH氧化酶和NADH 氧化酶可催化摄取的氧接受电子而转变为氧自由基，用以杀灭微生物及外来异物，同时拌耗氧量显著增加，这一现象称为呼吸爆发或氧爆发。 8. 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，在维持细胞结构完整和细胞信号传导

20、中起重要作用。 9 凋亡，又称细胞程序性死亡，是一种与细胞坏死有明显区别的主动过程，其形态学特征为：细胞膜出现囊泡（凋亡小体），细胞体积缩小，核固缩，DNA 被非随机地降解成小片段。 10. 无复流现象是指解除缺血原因并没使缺血区得到充分血流灌注的反常现象。它首先在犬实验中发现，这种再灌注损伤实际上是缺血的延续和叠加。 11. 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，称为钙超载, 它常常是细胞死亡的共同通路。 12. 心肌顿抑是指心肌短时间缺血后不发生坏死，但引起的结构、代谢和功能改变在再灌注后延迟恢复的现象，其特征为收缩功能障碍。 1. 缺血时间长短 侧支

21、循环形成情况 对氧需求程度 电解质浓度。 2. 共价 均裂 异裂 3. 高能磷酸化合物缺乏 钙超载 氧自由基作用 白细胞浸润 无复流现象 4. 心肌细胞肿胀 血管内皮细胞肿胀 心肌细胞挛缩 微血管堵塞 微血管通透性增高 5. 黄嘌呤氧化酶的形成增多 中性粒细胞 线粒体 儿茶酚胺增加 6. Na+Ca2+交换增加 细胞膜通透性增加 线粒体受损 儿茶酚胺增加 7. 染色体畸变 核酸碱基改变 DNA断裂 OH 8. 生物膜脂质过氧化增强 细胞内Ca2+超载 DNA 断裂和染色体畸变 蛋白质变性和酶活性降低 诱导炎症介质产生 9. 非脂性自由基 脂性自由基 一氧化氮（NO）10. 电压依赖性钙通道 受

22、体操纵性钙通道11. 钙泵 Na+-Ca2+交换 Ca2+H+交换 12. 机械阻塞作用 炎症反应失控 13. 氧化磷酸化脱偶联 高能磷酸化合物缺乏 14. 病理性慢波 脑水肿 脑细胞坏死 15. 能量代谢 氧 氧自由基16. 儿茶酚胺 血管紧张素 内皮素 内皮素 TXA2 （6）ET1 1.A 缺血再灌注损伤可发生在心肌、脑、肝、肾、肠等各个器官，因为心肌缺血再灌注损伤发现最早而且研究最多，故最常见。 2.C O2- 、H2O2、OH.、LO.、LOO.均是氧自由基或活性氧，但OH.化学性质最活泼，毒性最强，为众所周知。 3.C 顾名思义，无复流现象必然导致“看似再灌注”而实为缺血继续和叠加

23、的后果。 4.B 临床观察和动物实验均证实，再灌注期最易出现室性心率失常。 5.E 再灌时PH纠正缓慢，可避免Na+H+交换和Na+Ca2+交换所致的细胞内钙超载。 6.D 自由基除参与许多病理过程外，亦为机体正常代谢产物，参与许多生理过程。如自由基中间体参与某些电子转移、氧化还原酶促反应；中性粒细胞被激活，通过呼吸爆发产生大量氧自由基，以杀灭病原微生物等。 7.E 虽然所列各种原因均可引起钙反常时细胞内钙超负荷，但一般认为Na+-Ca2+交换增加是主要原因。 8.B 有资料表明，染色体畸变、核酸碱基改变或DNA断裂，80由OH.引起。 9.C 黄嘌呤氧化酶系统是缺血再灌注时细胞内氧自由基的主

24、要来源，故其形成减少自然会使氧自由基生成亦减少。 10.C C3a、C5a ,C5b67,LTB4,巨噬细胞趋化因子和纤维蛋白肽B都有趋化作用，最新资料表明，主要由白细胞释放的LTB4具有最强趋化作用。11.B 除PGI2外，血管紧张素、内皮素、白三烯和TXA2均具有缩血管作用，最新资料显示，内皮素作用最强。 12.D 除与引发葡萄糖交联无关外，自由基与其他4点均有关系，但生物膜最先与自由基接触，故一般认为自由基对机体的损伤最主要是通过生物膜的脂质过氧化反应。 13.D O2-、OH.、LOO.显然都是氧自由基，NO最近已被证实为氧自由基，因此，只能有CO2不是氧自由基。 14.A 线粒体功能

25、正常时,主要通过O2的4价还原生成H2O和CO2;细胞色素氧化酶功能失调，将导致进入细胞内的O21价还原生成O2增多，它是其他氧自由基形成的基础。 15.B 肌节是最小的心肌收缩单位，镜下表现为横纹，心肌细胞挛缩则出现明显的收缩带。 16.B 缺血/再灌注损伤时通过各种途径，可引起细胞内钙超载，后者又通过多种机制导致细胞不可逆损伤。 17.D 自由基攻击对象是由大分子组成的有形细胞成份，因此自然不包括电解质 18.A 文献记载，小肠血管内皮细胞的黄嘌呤氧化酶活性最高。 19.B 肌浆网存在IP3的受体，在IP3作用下可使肌浆网释放Ca2+。 20.B粘附分子是由细胞合成的,而不是由血浆产生。其

26、余说法均正确。21.D 心肌顿抑的特征是代谢、结构改变和功能的延迟恢复，但最主要的是收缩功能的延迟恢复。 22.E 过氧化氢酶、过氧化物酶、SOD（超氧化物歧化酶）、CAT（亦即过氧化氢酶）可清除H2O2和O2-，只有NADH氧化酶可促进O2-的产生。 23.D TNF、IL-1和IL-8为细胞因子，OH。为氧自由基，唯有LT（白三烯）是脂质炎症介质。 24.E 细胞结构全面溶解是细胞坏死的特征。 25.A 由于能量代谢障碍在缺血-再灌注损伤中出现最早，故一般认为它是缺血-再灌注损伤的始发环节。 26.D 前列环素可引起血管扩张，不会促进无复流现象的发生。 27.A 28.B 29.C 30.

27、E31.A 32.A 33.E 34.C 35.D 36.B 37.ABCDE 钙超负荷、自由基大量产生、ATP缺乏、无复流现象和白细胞聚集均是缺血再灌注损伤的发生机制。38.ACD组织缺血再灌注时白细胞激活和积聚，可嵌顿、堵塞毛细血管导致无复流现象、释放酶体酶、产生大量氧自由基等而损伤组织细胞和血管内皮，导致血管通透性增加，决不会引起血管通透性降低。谷胱甘肽过氧化物酶可清除H2O2 ，不会造成组织损伤。 39.BCDE 自由基引发的脂质过氧化，可致组织及血浆中脂质过氧化物显著增加、线粒体功能障碍、细胞成分间广泛交联（通过丙二醛）及膜通透性增加和细胞内钙超载。40.ABCDE临床上5种情况均可发生组织的缺血和再灌注（复流）情况。41.AC 脑缺血再灌注时，由于能量代谢障碍、自由基形成和钙超载等，必然导致生物膜（包括血管内皮细胞）通透性增加和组织严重损伤，故脑水肿和脑细胞坏死最常见。 42.E题中述及的各种因素，均可影响缺血再灌注损伤是否发生及程度。 43.ABCD 氧自由基属于活性氧，化学性质极其活泼，可引发链式脂质过氧化反应，是共价