答:1)鈣超員;2)自由基大量形成;3)無復(fù)流現(xiàn)象;4)白細(xì)胞集聚;5)ATP缺少。
2.闡述缺血與再灌注時(shí)白細(xì)胞集聚對(duì)組織的損傷機(jī)制。
答:1)嵌頓堵塞毛細(xì)血管有助于產(chǎn)生無復(fù)流現(xiàn)象;2)白細(xì)胞可以降低微血管私密性;3)激活的中性粒細(xì)胞釋放溶酶體酶;4)中性粒細(xì)胞形成氧自由基。
3.闡述缺血與再灌注時(shí)氧自由基形成過多的可能機(jī)制。
答:1)黃固醇氧化酶的產(chǎn)生增多;2)中性粒細(xì)胞集聚;3)線粒體損傷4)兒茶酚胺的降低。
4.為何再灌注時(shí)糾正酸中毒的速率不宜過快
答:再灌注時(shí)糾正酸中毒的速渡過快,可使細(xì)胞內(nèi)外產(chǎn)生pH梯度差,因?yàn)镹a+-H+交換,使細(xì)胞內(nèi)Na+降低,后又通過Na+-Ca2+交換而使細(xì)胞外鈣大量?jī)?nèi)流,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣超員。所以,再灌注時(shí)糾正酸中毒的速率不宜過快。
5.闡述缺血-再灌注損傷細(xì)胞內(nèi)鈣超負(fù)荷的機(jī)制。
答:(1)Na+-Ca2+交換降低(2)細(xì)胞膜私密性增高;(3)線粒體功能障礙;(4)兒茶酚胺增多。
6.闡述缺血與再灌注時(shí)組織臟器局部白細(xì)胞增多和集聚的機(jī)制。
答:(1)趨化因子生成增多:①再灌注損傷時(shí),細(xì)胞膜磷脂降解,玉米四香豆素代謝產(chǎn)物增多,其中白三烯、PGE2、血小板活化因子(PAF)以及補(bǔ)體和激肽等,具有很強(qiáng)白細(xì)胞趨化作用;②白細(xì)胞本身釋放許多具有趨化作用的發(fā)炎介質(zhì),如LTB4。這種趨化因子,吸引大量白細(xì)胞步入缺血組織。(2)細(xì)胞黏附分子生成增多正常情況下,血管內(nèi)皮細(xì)胞和血液中流動(dòng)的中性粒細(xì)胞相互抵觸,保證微循環(huán)的正常灌流。缺血-再灌注誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞抒發(fā)和分泌的整合素、選擇素等細(xì)胞黏附分子增多,造成局部白細(xì)胞增多和集聚。
7.闡述自由基在機(jī)體的生理和病理意義。
答:自由基是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物,參與許多生理過程,如個(gè)別酶反應(yīng)(非常是形成電子轉(zhuǎn)移、氧化還原反應(yīng)的酶系統(tǒng))通常都有自由基中間體的參與,個(gè)別抗生素可能是以自由基中間體作為其活性方式等。并且,自由基更重要的是與許多癌癥和病理過程密切相關(guān),動(dòng)脈粥樣硬化、心腦血管疾患、中樞神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能障礙、糖尿病、癌癥、肌萎縮、關(guān)節(jié)炎、急性呼吸困窘綜合征、衰老、休克、氧中毒、炎癥等病理過程,都與自由基形成的直接或間接損傷有關(guān)。
8.試述缺血與再灌注通過黃固醇氧化酶途徑形成氧自由基增多的機(jī)制。
答:黃固醇氧化酶(XO)的前身是黃固醇酯化酶(XD),二者主要存在于毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)。缺血時(shí)因?yàn)锳TP降低,膜泵失靈,細(xì)胞內(nèi)游離鈣降低,激活鈣依賴性蛋白酯化酶,使XD大量轉(zhuǎn)變?yōu)閄O。同時(shí)細(xì)胞膜損傷,ATP依次降解為ADP、AMP和次黃固醇,故在缺血組織內(nèi)次黃固醇大量堆積。再灌注時(shí),大量分子氧隨血流步入缺血組織。黃固醇氧化酶在催化次黃固醇轉(zhuǎn)化為黃固醇,并進(jìn)一步催化黃固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀嫉膬刹椒磻?yīng)中,均同時(shí)以分子氧為電子接受體細(xì)胞膜損傷,進(jìn)而形成大量超氧陰離子自由基和二溴化氫,前者在金屬離子參與下產(chǎn)生羥自由基。為此,再灌注時(shí)有大量氧自由基產(chǎn)生。
9.闡述自由基怎樣通過生物膜脂類二溴化提高而造成細(xì)胞損傷?
答:自由柵極為開朗,可引起生物膜中多價(jià)不飽和脂肪酸均裂,產(chǎn)生脂性自由基和脂類二溴化物,使膜受體、膜蛋白酶、離子通道和膜轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)等的脂類微環(huán)境改變。結(jié)果造成:①膜結(jié)構(gòu)破壞──膜的液態(tài)性和流動(dòng)性減小,私密性提高;②抑制膜蛋白功能──離子泵失靈和細(xì)胞內(nèi)訊號(hào)傳遞障礙;③線粒體功能損壞──ATP生成減輕。
10.為何缺血-再灌注時(shí)交感神經(jīng)的激動(dòng)可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣超員?
答:心肌缺血/再灌注可導(dǎo)致交感神經(jīng)亢奮,內(nèi)源性兒茶酚胺釋放降低,心肌α和β受體的密度也降低。這樣神經(jīng)遞質(zhì)與相應(yīng)的受體結(jié)合后通過:①α1腎上腺素能受體激活G蛋白-磷脂酶C(PLC)介導(dǎo)的細(xì)胞傳導(dǎo)通路,促使磷脂酰肌醇分解,生成三乙酸肌醇(IP3)和甘油二脂(DG)。IP3可促進(jìn)肌漿網(wǎng)釋放Ca2+,而DG激活蛋白激酶C(PKC),剌激H+-Na+交換,從而導(dǎo)致Na+-Ca2+交換,使細(xì)胞內(nèi)鈣超負(fù)荷;②β受體激動(dòng),通過受體依賴性鈣通道和電流依賴性L-型鈣通道,導(dǎo)致Ca2+內(nèi)流降低。
11.為什么缺血-再灌注常造成組織細(xì)胞水腫?
答:缺血時(shí),有氧氧化減小,無氧酵解提高,ATP降解產(chǎn)物—腺苷、肌苷、次黃固醇和黃固醇生成增多,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)滲透壓下降;細(xì)胞膜Na+-K+泵功能障礙,細(xì)胞內(nèi)鈉水潴留;再灌注時(shí)自由基生成降低,導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷。那些引起缺血區(qū)組織細(xì)胞水腫,壓迫微血管,導(dǎo)致無復(fù)流現(xiàn)象的發(fā)生。
12.試述缺血-再灌注性心率失常的特性和發(fā)生機(jī)制。
答:缺血-再灌注性心率失常以室性心率失常為主,其發(fā)生的基本條件是再灌注區(qū)存在功能可恢復(fù)的心肌細(xì)胞,也和缺血時(shí)間長(zhǎng)短、缺血心肌數(shù)目、缺血程度和再灌注恢復(fù)速率有關(guān)。發(fā)生機(jī)制主要有:①主要與氧自由基和鈣超員有關(guān),二者均可導(dǎo)致靜息膜電位負(fù)值變小,電位回落,初期后除極和延后后除極;②再灌注被磨蝕下來的兒茶酚胺剌激α受體,增強(qiáng)了心肌細(xì)胞的自律性;③再灌注顯著增加心室纖顫閾;④心肌電生理特點(diǎn)改變導(dǎo)致傳導(dǎo)性與不應(yīng)期的不均一性,為折返興奮心率失常創(chuàng)造了條件。
13.為何說缺血與再灌注時(shí)氧自由基形成增多和細(xì)胞內(nèi)鈣超員互為因果?
答:性質(zhì)開朗的自由基可和細(xì)胞的膜磷脂、蛋白、核酸發(fā)生反應(yīng),造成細(xì)胞功能障礙和結(jié)構(gòu)破壞。當(dāng)缺血與再灌注時(shí)氧自由基形成增多,可導(dǎo)致細(xì)胞膜脂類二溴化反應(yīng)和私密性提高,細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流;膜上Na+-K+-ATP酶失活,使細(xì)胞內(nèi)Na+下降,Na+-Ca2+交換提高;線粒體膜的液態(tài)及流動(dòng)性改變,造成線粒體功能障礙,ATP生成降低,使質(zhì)膜與肌漿網(wǎng)鈣泵失靈,不能將肌漿中過多的Ca2+泵出或攝入入肌漿網(wǎng)。這種均可引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+超員,并成為細(xì)胞致死緣由。
另一方面,細(xì)胞內(nèi)鈣超員使鈣敏感蛋白酯化酶活性增高,使得黃固醇酯化酶轉(zhuǎn)變?yōu)辄S固醇氧化酶,使自由基生成降低;鈣依賴性磷脂酶A2的激活,使黃豆四油酸(AA)生成降低,通過環(huán)加氧酶和脂加氧酶作用形成大量H2O2和OH.;鈣離子沉積線粒體使細(xì)胞色素氧化酶系統(tǒng)功能失調(diào),致分子氧經(jīng)單電子還原產(chǎn)生氧自由基增多;同時(shí),Ca2+步入線粒體可使MnSOD和二溴化氫酶和二溴化物酶活性增長(zhǎng),造成氧自由基增多。
所以,氧自由基形成增多和細(xì)胞內(nèi)鈣超員可互為因果,產(chǎn)生惡性循環(huán),使缺血與再灌注損傷加重。