急性脑梗死的病理生理.ppt

急性脑梗塞的病理生理急性脑梗塞的病理生理 缺血缺血-再灌注损伤再灌注损伤一、缺血-再灌注损伤的发生机制 1、自由基的作用 2、钙超载 3、白细胞的作用二、缺血-再灌注损伤时脑的病理生理变化 1、组织病理学改变 2、脑缺血的病理生理 自由基的作用（1）自由基的概念与类型自由基的概念与类型 自由基是在外层电子轨道上含有单个不配对电子的原子、原子团和分子的总称。类型有：脂质自由基、氯自由基、甲基自由基、氧自由基（非脂质氧自由基、脂质氧自由基）。（2 2）自由基的代谢）自由基的代谢）自由基的代谢）自由基的代谢细胞线粒体在将分子氧化还原成水的过程中产生能量，同时会产生少量细胞线粒体在将分子氧化还原成水的过程中产生能量，同时会产生少量细胞线粒体在将分子氧化还原成水的过程中产生能量，同时会产生少量细胞线粒体在将分子氧化还原成水的过程中产生能量，同时会产生少量自由基。在生理状态下，自由基。在生理状态下，自由基。在生理状态下，自由基。在生理状态下，98%98%的氧通过细胞色素氧化酶系统接受的氧通过细胞色素氧化酶系统接受的氧通过细胞色素氧化酶系统接受的氧通过细胞色素氧化酶系统接受4 4个电子个电子个电子个电子还原成水，同时释放能量，仅还原成水，同时释放能量，仅还原成水，同时释放能量，仅还原成水，同时释放能量，仅1%2%1%2%的氧经单电子还原成超氧负离子，的氧经单电子还原成超氧负离子，的氧经单电子还原成超氧负离子，的氧经单电子还原成超氧负离子，这是其他自由基和活性氧产生的基础。在活性氧生成的反应式：这是其他自由基和活性氧产生的基础。在活性氧生成的反应式：这是其他自由基和活性氧产生的基础。在活性氧生成的反应式：这是其他自由基和活性氧产生的基础。在活性氧生成的反应式：e-O2 2 e+2H+H2 2O2 2e+H+OHe-+H+H2 2OH2 2OO2 2生理情况下，细胞内存在的抗氧化物质可以及时清楚自由基，使自由基生理情况下，细胞内存在的抗氧化物质可以及时清楚自由基，使自由基生理情况下，细胞内存在的抗氧化物质可以及时清楚自由基，使自由基生理情况下，细胞内存在的抗氧化物质可以及时清楚自由基，使自由基的生成与降解处于动态平衡，对机体并无有害影响，病理情况下，由于的生成与降解处于动态平衡，对机体并无有害影响，病理情况下，由于的生成与降解处于动态平衡，对机体并无有害影响，病理情况下，由于的生成与降解处于动态平衡，对机体并无有害影响，病理情况下，由于活性氧生成过多或机体抗氧化能力不足，可引发氧化应激反应，导致细活性氧生成过多或机体抗氧化能力不足，可引发氧化应激反应，导致细活性氧生成过多或机体抗氧化能力不足，可引发氧化应激反应，导致细活性氧生成过多或机体抗氧化能力不足，可引发氧化应激反应，导致细胞损伤甚至细胞死亡。胞损伤甚至细胞死亡。胞损伤甚至细胞死亡。胞损伤甚至细胞死亡。（3 3）黄嘌呤氧化酶在氧自由基生成增多中的作用）黄嘌呤氧化酶在氧自由基生成增多中的作用）黄嘌呤氧化酶在氧自由基生成增多中的作用）黄嘌呤氧化酶在氧自由基生成增多中的作用ATP ADP AMPATP ADP AMP 腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷 黄嘌呤脱氢酶黄嘌呤脱氢酶 Ca+Ca+次黄嘌呤核苷次黄嘌呤核苷 黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶 次黄嘌次黄嘌 黄嘌呤黄嘌呤+O+O2 2 +H+H2 2OO2 2 O O2 2 O O2 2 黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶 尿酸尿酸+O2+O2 +H+H2 2OO2 2 OH OH (4)(4)自由基的损伤作用自由基的损伤作用自由基的损伤作用自由基的损伤作用 实验表明，给予外源性自由基发生剂可使正常及缺血组织细实验表明，给予外源性自由基发生剂可使正常及缺血组织细胞受到严重损伤，自由基清除剂则可有效减轻再灌注损伤。胞受到严重损伤，自由基清除剂则可有效减轻再灌注损伤。自由基性质极为活泼，一旦发生，即可经其中间代谢产物不自由基性质极为活泼，一旦发生，即可经其中间代谢产物不断扩展生成新的自由基，形成连锁反应。自由基与各种细胞断扩展生成新的自由基，形成连锁反应。自由基与各种细胞成分，如膜磷脂、蛋白质、核酸等发生反应（主要通过膜脂成分，如膜磷脂、蛋白质、核酸等发生反应（主要通过膜脂质过氧化增强、抑制蛋白质的功能、破坏核酸及染色体等）质过氧化增强、抑制蛋白质的功能、破坏核酸及染色体等）造成细胞结构损伤和功能代谢障碍。造成细胞结构损伤和功能代谢障碍。二、钙超载二、钙超载 细胞内钙主要储存在线粒体和肌浆网。缺血-再灌注损伤、氧反常及PH反常时，均可见胞浆钙浓度明显增加，而且钙浓度升高的程度往往与细胞受损的程度呈正相关。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，严重时可造成细胞死亡。钙超载引起再灌注损伤的机制钙超载引起再灌注损伤的机制（1 1）线粒体功能障碍：再灌注后，胞浆内）线粒体功能障碍：再灌注后，胞浆内Ca+Ca+浓度明显增浓度明显增加，刺激线粒体钙泵摄钙，线粒体过多摄入加，刺激线粒体钙泵摄钙，线粒体过多摄入Ca+Ca+，除增加，除增加ATPATP消耗外，消耗外，Ca+Ca+与线粒体内含磷酸根的化合物结合，与线粒体内含磷酸根的化合物结合，形成不溶性磷酸钙，干扰线粒体的氧化磷酸化，使形成不溶性磷酸钙，干扰线粒体的氧化磷酸化，使ATPATP生生成减少。成减少。（2 2）激活多种酶：）激活多种酶：Ca+Ca+浓度升高可激活磷脂酶类，促进膜浓度升高可激活磷脂酶类，促进膜磷脂分解，使细胞膜及细胞器膜结构均受到损伤。此外，磷脂分解，使细胞膜及细胞器膜结构均受到损伤。此外，钙可激活蛋白酶，促进细胞膜和结构蛋白的分解。钙可激钙可激活蛋白酶，促进细胞膜和结构蛋白的分解。钙可激活某些活某些ATPATP酶加速酶加速ATPATP的消耗。钙还可激活该酶引起染色的消耗。钙还可激活该酶引起染色体损伤。体损伤。（3 3）促进氧自由基生成：细胞内）促进氧自由基生成：细胞内Ca+Ca+增加可通过增强增加可通过增强Ca+Ca+依赖性蛋白酶活性，加速黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化依赖性蛋白酶活性，加速黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶，从而促进氧自由基生成。酶，从而促进氧自由基生成。白细胞的作用白细胞的作用 近年来研究表明，白细胞激活介导的微血管损伤在缺血-再灌注损伤的发病中起重要作用。中性粒细胞激活及其致炎细胞的释放是引起微血管床及血流流变学改变和产生无复流现象的病理生理学基础。中性粒细胞介导的再灌注损伤中性粒细胞介导的再灌注损伤1.1.微血管损伤：激活的中性粒细胞与血管内皮细胞相互作用，这是造成微血管损伤：激活的中性粒细胞与血管内皮细胞相互作用，这是造成微血管损伤的主要决定因素。微血管损伤的主要决定因素。（1 1）微血管内血液流变学改变：再灌注早期，中性粒细胞粘附在血管内）微血管内血液流变学改变：再灌注早期，中性粒细胞粘附在血管内皮细胞上。随后有血小板沉积后红细胞缗钱状聚集，造成毛细血管阻皮细胞上。随后有血小板沉积后红细胞缗钱状聚集，造成毛细血管阻塞。白细胞在微血管内流速减慢并与内皮细胞发生间歇性结合，造成塞。白细胞在微血管内流速减慢并与内皮细胞发生间歇性结合，造成“滚动滚动”现象，随着损伤的加重中性粒细胞与内皮细胞发生固定粘附，现象，随着损伤的加重中性粒细胞与内皮细胞发生固定粘附，导致微血管机械性阻塞。导致微血管机械性阻塞。（2 2）微血管口径的改变：再灌注时，损伤的血管内皮细胞肿胀，可导致）微血管口径的改变：再灌注时，损伤的血管内皮细胞肿胀，可导致官腔狭窄，阻碍血液灌流。官腔狭窄，阻碍血液灌流。（3 3）微血管通透性增高：自由基损伤和中性粒细胞粘附是微血管通透性）微血管通透性增高：自由基损伤和中性粒细胞粘附是微血管通透性增高的主要原因。微血管通透性增高使细胞间质水肿；而中性粒细胞增高的主要原因。微血管通透性增高使细胞间质水肿；而中性粒细胞从血管内游走到细胞间隙，直接释放细胞因子造成组织细胞的损伤。从血管内游走到细胞间隙，直接释放细胞因子造成组织细胞的损伤。2.2.细胞损伤：激活的中性粒细胞与血管内皮细胞释放大量的致炎物质使细胞损伤：激活的中性粒细胞与血管内皮细胞释放大量的致炎物质使周围组织细胞受到损伤，导致局部炎症反应。周围组织细胞受到损伤，导致局部炎症反应。缺血缺血 细胞坏死细胞坏死 再灌注再灌注 缺血损伤恢复缺血损伤恢复 O2 O2 中性粒细胞中性粒细胞 Ca+Ca+氧自由基氧自由基 无复流无复流 致炎因子致炎因子 钙超载钙超载 细细 胞胞 损损 伤伤 缺血缺血-再灌注损伤时脑的组织病理学改变再灌注损伤时脑的组织病理学改变分为四期：分为四期：1.1.超早期超早期（1-61-6小时）：脑组织变化不明显，可见部分内皮细小时）：脑组织变化不明显，可见部分内皮细胞、神经细胞及星形胶质细胞肿胀，线粒体肿胀空化。胞、神经细胞及星形胶质细胞肿胀，线粒体肿胀空化。2.2.急性期（急性期（6-246-24小时）：缺血区脑组织苍白伴轻度肿胀，神经小时）：缺血区脑组织苍白伴轻度肿胀，神经细胞、胶质细胞及内皮细胞呈明显缺血改变。细胞、胶质细胞及内皮细胞呈明显缺血改变。3.3.坏死期（坏死期（24-4824-48小时）：大量神经细胞脱失，胶质细胞坏变，小时）：大量神经细胞脱失，胶质细胞坏变，中性粒细胞、淋巴细胞及巨噬细胞浸润，脑组织明显水肿。中性粒细胞、淋巴细胞及巨噬细胞浸润，脑组织明显水肿。4.4.软化期（软化期（3 3日日-3-3周）：病变脑组织液化变软。周）：病变脑组织液化变软。5.5.恢复期（恢复期（3-43-4周后）：液化坏死脑组织被格子细胞清除，脑周后）：液化坏死脑组织被格子细胞清除，脑细胞萎缩，小病灶形成胶质瘢痕，大病灶形成中风囊，此细胞萎缩，小病灶形成胶质瘢痕，大病灶形成中风囊，此期持续数月至期持续数月至2 2年。年。脑缺血的病理生理脑缺血的病理生理1.1.缺血阈与半暗带：急性脑梗死的早期血流并未完全中断，梗缺血阈与半暗带：急性脑梗死的早期血流并未完全中断，梗死灶中心区周围存在一个缺血边缘区，这一区域内神经元死灶中心区周围存在一个缺血边缘区，这一区域内神经元处于电衰竭状态，称为半暗带。如血流马上恢复，功能可处于电衰竭状态，称为半暗带。如血流马上恢复，功能可恢复正常；若缺血加重细胞进入膜衰竭，成为梗死扩大部恢复正常；若缺血加重细胞进入膜衰竭，成为梗死扩大部分。缺血阈与半暗带理论为早期溶栓复流治疗急性脑梗死分。缺血阈与半暗带理论为早期溶栓复流治疗急性脑梗死带来希望，临床治疗的目的就是抢救半暗带。目前认为迅带来希望，临床治疗的目的就是抢救半暗带。目前认为迅速溶解血栓，恢复血流是最基本、最有希望的治疗方法。速溶解血栓，恢复血流是最基本、最有希望的治疗方法。2.2.缺血瀑布理论：近年发现脑缺血、缺氧造成的能量代谢障碍缺血瀑布理论：近年发现脑缺血、缺氧造成的能量代谢障碍-兴奋性神经介质释放兴奋性神经介质释放-钙过量内流钙过量内流-自由基反应自由基反应-细胞死亡细胞死亡等一系列缺血性连锁反应，是导致缺血性脑损害的中心环等一系列缺血性连锁反应，是导致缺血性脑损害的中心环节，称之为缺血瀑布。因此，迅速溶栓复流是大片脑梗死节，称之为缺血瀑布。因此，迅速溶栓复流是大片脑梗死急性期治疗成功的前提和基础，而确实的脑保护、打断反急性期治疗成功的前提和基础，而确实的脑保护、打断反应链则是治疗成功的基本保证，两个环节相辅相成，缺一应链则是治疗成功的基本保证，两个环节相辅相成，缺一不可。不可。Thanks!