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第十章缺血-再灌注损伤
第一节教学大纲要求
(1)掌握自由基、活性氧、缺血-再灌注损伤、氧反常、钙反常、PH反常、钙超载、无复流现象和呼吸爆发的概念。
(2)掌握缺血-再灌注损伤的发生机制。
(3)熟悉缺血-再灌注损伤的原因和条件(影响因素)。
(4)熟悉缺血-再灌注损伤时机体的功能和代谢变化。
(5)了解脑缺血-再灌注损伤的变化和其他器官缺血-再灌注损伤的发生机制;了解防治缺血-再灌注损伤的病理生理基础。
第二节教材内容精要
一、基本概念
(一)自由基(free radical)
自由基系指外层轨道上有单个不配对电子的原子、原子团和分子的总称,又称游离基。从定义不难看出,一种物质不管是原子、原子团,还是分子,只要外层轨道上有单个不配对电子,都可以成为自由基。自由基在本章是一级概念,需从三个方面理解:(1)自由基和离子不同,前者往往是具有共价健的化合物发生均裂的产物,后者则为异裂(解离)的产物。以H2O为例,均裂产生H·+OH·;异裂则产生H++OH-。(2)自由基外层轨道上不配对电子有配对的倾向,易于失去电子(氧化)或获得电子(还原),故形成在体内存在时间短、化学性质极其活泼的特点,极易和其他物质反应形成新的自由基,呈现明显的连锁反应。(3)在病理情况下,由于自由基生成过多或机体抗氧化能力不足,可引发链式脂质过氧化反应,损伤生物膜(细胞膜和线粒体膜等),导致细胞死亡。
(二)氧自由基(oxygen free radical)
由氧诱发产生的自由基称为氧自由基,包括超氧阴离子自由基( )和羟自由基(OH·)。这个概念属二级概念,必须服从“自由基”一级概念所具有一切特点。在体内,OH·化学性质最活泼,危害亦最大。
(三)活性氧(reactive oxygen species)
“活性氧为化学性质较基态氧活泼的含氧物质,包括氧自由基和非自由基的含氧物质,例如,单线态氧(1O2)和过氧化氢(H2O2)”。顾名思义,活性氧有二个特点:(1)分子组成:由氧形成并在分子组成上含有氧的一类物质;(2)化学性质:非常活泼。两者缺一不可。
(四)缺血-再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury)
部分患者或动物缺血后恢复血液再灌注,不仅没使组织和器官功能恢复,反而使缺血引起的细胞功能代谢障碍和结构破坏进一步加重。这种在缺血基础上恢复血流后组织损伤反而加重,甚至发生不可逆性损伤的现象称为缺血-再灌注损伤。这一概念,属于统领整章内容的一级概念。整章的阐述,均围绕缺血-再灌注损伤的发生原因、条件、机制、对机体的影响和防治进行的。
(五)氧反常(oxygen paradox)
用缺氧溶液灌流组织器官或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,这种现象称为氧反常。这是一个二级观念,从属于缺血-再灌注损伤这个一级概念。两者的区别在于,缺血不仅有缺氧,而且缺少代谢基质(营养物)。
(六)钙反常(calcium paradox)
用无钙液灌流后再用含钙液灌流组织器官,可造成细胞和器官代谢、功能障碍和结构破坏损伤加重的现象,称为钙反常。这是一个从属于缺血-再灌注损伤的二级概念。两者的区别在于,缺血不仅有缺氧,而且缺少代谢基质,其中包括钙离子。钙反常首先在心脏灌流时发现,也可见于其他组