【正文】 )及單線態(tài)氧(1O2)雖不是自由基 ,但其氧化作用亦強 ,經(jīng)過反應可形成 OFR或涉及自由基反應 ,所以常常把它們也列入到 OFR中。 包括超氧陰離子自由基 (O2氧自由基 ■ 自由基分類 （ Classification of free radical ） 氧自由基 、 脂性自由基 、 氮中心自由基 （ Oxygen free radical, Lipid radicals, Reactive nitrogen species） 病理生理學Pathophysiology 氧自由基 以氧為中心的自由基稱為氧自由基 。 Friedrich Woher 發(fā)現(xiàn) 化 學 反 應 中有一小群原子 ,并 未把自己的 單 一原子放出 ,反而 繼續(xù) 保留 ,到 處 去找 別 的分子 結(jié)合 ? 當時 就 稱這種 原子 為 “ radicals” ,此字源自 于 拉丁文“ radix” ,意思就是 “ a root” (根 ),表示它 們 根植在其他分子上 ? 自由基 “ Free Radicals”就是 短暫 的根植在其他分子上 ,而具有到 處游 走特性的原子 病理生理學Pathophysiology ▲ 氧自由基 （ Oxygen free radical， OFR） 以氧為中心的自由基稱為氧自由基 。 （ thrombolytic therapy,PTCA, etc） 病理生理學Pathophysiology 2． 條件 （ Factors） ■ 缺血時間的長短 （ Duration of ischemia） ■ 側(cè)支循環(huán)的形成情況 （ Collateral circulation） ■ 對氧需求程度 （ Dependency on oxygen） ■ 再灌注的條件 （ Condition of reperfusion） 低溫、低速、低 pH、低鈉、低鈣灌注 再灌注損傷 ↓ 病理生理學Pathophysiology 白細胞的作用 細胞內(nèi)鈣超載 【 發(fā)病機制 】 （ Pathogenesis） 自由基的生成增多 第二節(jié) 發(fā)病機制 （ PATHOGENESIS） The increase free radicals, calcium overload, neutrophils activation play the principal roles in ischemiareperfusion injury. 病理生理學Pathophysiology 一 、 自由基生成增多 （ Increase free radical） 1. 自由基的概念與分類 （ Conception and classification） ■ 概念 （ Conception） 外層軌道上有單個不配對價電子的原子 、 原子團或分子 。 Factors） 1． 原因 （ Etiology） ： 缺血后的血液再灌 ?全身循環(huán)障礙后恢復血液供應：如休克、心肺復蘇后等（ shock） ?組織器官缺血后血流恢復：斷肢再植，器官移植，體外循環(huán)等。 病理生理學Pathophysiology 一 、 概念 （ Conception） 缺血的組織 、 器官經(jīng)恢復血液灌注后不但不能使其功能 和結(jié)構(gòu)恢復 ， 反而加重其功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷的現(xiàn)象 。 病理生理學Pathophysiology 鈣反常（ calcium paradox） 預先用無鈣溶液灌流大鼠離體心臟 2分鐘，再用含鈣溶液進行灌流時，心肌細胞酶釋放增加，肌纖維過度收縮及心肌電信號異常，稱為鈣反常。 病理生理學Pathophysiology 1 2 3 4h 損傷程 度加重 單純?nèi)毖? 缺血再灌 實驗與臨床資料證明冠脈重新恢復血流后， 有可能造成更嚴重的心肌損傷 病理生理學Pathophysiology 1968年 Ames率先報道了 腦 IRI 1972年 Flore 腎 IRI 1978年 Modry 肺 IRI 1981年 Greenberg 腸 IRI 缺血 再灌注損傷特點： ? 不 可逆損傷 到 20世紀 80年代 溶栓療法、搭橋術、斷肢再植、器官 移植開展， IRI成手術成敗的關鍵之一。 實驗與臨床資料證明 :冠脈重新恢復血流 后，有可能造成更嚴重的心肌損傷。尸解時冠狀動脈未見新的血栓 與栓塞情況，認為是再灌注所致 。 1955年 Sewell等 在結(jié)扎狗冠狀動脈后，如突然解除結(jié) 扎，恢復血流，部分動物立即發(fā)生心 室纖顫而死亡。 病情惡化 第一節(jié) 概述 缺血 再灌注損傷 （ Ischemiareperfusion injury） 病理生理學Pathophysiology 研究背景 溶栓療法 器官移植 體外循環(huán) 冠脈搭橋 治療手段的改進 病理生理學Pathophysiology 心臟介入手術 經(jīng)皮冠狀動脈腔內(nèi) 成形術（ PTCA） 放置支架 PTCA結(jié)合 支架 治療冠心病患者， 成功率較高 ， 長期生存率較高 病理生理學Pathophysiology 1960年 Jennings等 Jennings第一次提出了 MIR概念 ,證實 再灌注會引起心肌超微結(jié)構(gòu)不可逆性 壞死，包括暴發(fā)性水腫，組織結(jié)構(gòu)崩 解，收縮帶形成和線粒體內(nèi)磷酸鈣顆 粒形成。病理生理學Pathophysiology 缺血 再灌注損傷 （ Ischemiareperfusion injury, IRI ） 閻春玲 Department of Pathophysiology Chapter 10 病理生理學Pathophysiology 缺血 休克、血栓形成、動脈硬化、血管收縮、血管受壓等。 組織缺氧 再灌注損傷 在恢復供血的過程中，出現(xiàn)缺血組織的功能、結(jié)構(gòu)損傷加重。提出心肌 IRI的概念。 History of IRI 病理生理學Pathophysiology 1975年 Schaffer對 234例急性心肌梗塞的病人 插入心導管到冠狀動脈，注入溶栓劑 治療，并對緩解后的病人追蹤觀察了 5 個月，發(fā)現(xiàn)其中 89例病人因復發(fā)室顫 死亡。 1977年 Bulkley和 Hutchins報道 ,在成功地施行 冠脈搭橋術使血管再通后的病人發(fā)生 心肌細胞反常性壞死。 病理生理學Pathophysiology 冠脈支架置入前后 1977年， Bulkley 和Hutchins發(fā)現(xiàn)冠脈血管再通后的病人發(fā)生心肌細胞反常性壞死。 病理生理學Pathophysiology 氧反常 鈣反常 pH反常 低氧 /缺氧 正常氧供 無鈣 含鈣 損傷加重 酸中毒 糾正酸中毒 病理生理學Pathophysiology 氧反常（ oxygen paradox） 用低氧溶液灌注組織器官或在缺氧條件下培養(yǎng)細胞一定時間后，再恢復正常氧供應，組織及細胞的損傷不僅未能恢復，反而更趨嚴重，這種現(xiàn)象稱為氧反常。 病理生理學Pathophysiology pH反常（ pH paradox） 缺血引起的代謝性酸中毒是細胞功能及代謝紊亂的重要原因 ， 但在再灌注時迅速糾正缺血組織的酸中毒 ， 反而會加重缺血 /再灌注損傷 ，稱為 pH反常 。 圖 1 腸黏膜缺血 再灌注損傷 Usually blood reperfusion should reduce the ischemia injury. However, recent clinical observations and animal ex periments showed that blood reperfusion sometimes indu ces or aggravates the further reversible even irreversible cell damage, especially for a prolonged ischemia. 病理生理學Pathophysiology 二 、 原因和條件 （ Etiology amp。 （ Myocardial infarction,cardiac bypass surgery, an transplantation） ?血管再通術后：冠脈搭橋術， PTCA，溶栓療法等。 （ Free radical are a highly reactive group of atoms, molecules or radicals, which carry unpaired electron in outer orbital. ） 病理生理學Pathophysiology 自由基 (Free Radicals)名 稱 的由 來 ? 1832年德 國過 化 學 家 Baron Von Liebig amp。 （ 由氧誘發(fā)的自由基稱為 氧自由基 ， Oxygenderived free radical ） 超氧陰離子自由基（ ） 羥自由基（ Hydroxyl radical, OH?） O2 ˉ 氧自由基 (OxygenFreeRadicals,OFR)是對機體危害最大的自由基種類。)、羥自由基 (HO 概 念 O2 病理生理學Pathophysiology ▲ 脂性自由基 （ Lipid radicals） 氧自由基與多聚不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化的鏈式 反應后生成的中間代謝產(chǎn)物 。 也稱 活性氮 。) ?是所有氧自由基中的第一個自由基，可以經(jīng)過一系列反應生成其它氧自由基，具有特別重要的意義。 ?超氧陰離子自由基存在于氣相，液相和固相之中。超氧陰離子自由基既可以接受一個電子氧化其它物質(zhì)而被還原，又可以提供一個電子還原其它物質(zhì)而被氧化。） ?羥基自由基是已知最強的一個氧化劑 ,它比高錳酸鉀和重鉻酸鉀的氧化性還強，是氧的三電子還原產(chǎn)物 ,反應性極強 ,壽命極短。但由于作用半徑小只能和鄰近分子發(fā)生反應。 ?過氧化氫（ H2O2）是氧二電子還原產(chǎn)物 ,具有較強的氧化性 , 可以直接氧化一些酶的巰基 ,使酶失去活性 ,過氧化氫可以穿透大部分細胞膜，這是超氧陰離子自由基不能相比的。過氧化氫在體內(nèi)的重要來源可能是超氧陰離子自由基的歧化反應。反應性極強。 病理生理學Pathophysiology NO自由基 ?NO作為自由基可以損傷正常細胞，在心肌和腦組織缺血再灌注損傷過程中起著重要作用。 NO不穩(wěn)定，半衰期短，與氧氣極易反應，生成NO2自由基。 病理生理學Pathophysiology 細胞內(nèi)大約 90%的氧被線粒體消耗 ,它們大部分被電子傳遞鏈傳來的電子還原為水 ,小部分氧被電子傳遞鏈中漏流出來的電子單價還原 ,形成超氧陰離子 ,在正常生理狀態(tài)下 ,大約有 2%～ 30%的氧被從線粒體電子傳遞鏈中漏出的電子還原產(chǎn)生超氧陰離子 ,并經(jīng)歧化作用產(chǎn)生過氧化氫。 線粒體是體內(nèi)氧自由基的主要來源 O2的發(fā)生器， — 是亞硫酸鹽氧化酶，此酶能以 O2作為電子受體，另一種是二巰基蛋白又稱二巰基氧化系統(tǒng)，可以自氧化形成二硫鍵，在此過程中產(chǎn)生 O2 H2O 小于 200nm光照射 2 OH ? 自由基參與許多生命活動中的生化反應，如氧化還原反應、光合作用等，在維持生命正?；顒又衅鹬匾饔? ? 當自由基生成的數(shù)量或時空定位出現(xiàn)異常，超出機體的調(diào)控能力時，自由基將造成組織的損傷，核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等大分子物質(zhì)最易受自由基破壞和攻擊 。體內(nèi)存在的消除自由基的防御系統(tǒng) ,即由