急性腦梗塞的病理生理

—

缺血-再灌注損傷

急性腦梗死的病理生理一、缺血-再灌注損傷的發生機制

1、自由基的作用

2、鈣超載

3、白細胞的作用二、缺血-再灌注損傷時腦的病理生理變化

1、組織病理學改變

2、腦缺血的病理生理急性腦梗死的病理生理

自由基的作用（1）自由基的概念與類型自由基是在外層電子軌道上含有單個不配對電子的原子、原子團和分子的總稱。類型有：脂質自由基、氯自由基、甲基自由基、氧自由基（非脂質氧自由基、脂質氧自由基）。急性腦梗死的病理生理

（2）自由基的代謝

細胞線粒體在將分子氧化還原成水的過程中產生能量，同時會產生少量自由基。在生理狀態下，98%的氧通過細胞色素氧化酶系統接受4個電子還原成水，同時釋放能量，僅1%~2%的氧經單電子還原成超氧負離子，這是其他自由基和活性氧產生的基礎。在活性氧生成的反應式：e-O2?ˉeˉ+2H+H2O2eˉ+H+OH?e-+H+H2OH2OO2生理情況下，細胞內存在的抗氧化物質可以及時清楚自由基，使自由基的生成與降解處于動態平衡，對機體并無有害影響，病理情況下，由于活性氧生成過多或機體抗氧化能力不足，可引發氧化應激反應，導致細胞損傷甚至細胞死亡。急性腦梗死的病理生理（3）黃嘌呤氧化酶在氧自由基生成增多中的作用ATPADPAMP

腺嘌呤核苷黃嘌呤脫氫酶

Ca2+

次黃嘌呤核苷黃嘌呤氧化酶次黃嘌黃嘌呤+O2?ˉ

+H2O2O2O2

黃嘌呤氧化酶尿酸+O2?ˉ+H2O2

OH?

急性腦梗死的病理生理(4)自由基的損傷作用

實驗表明，給予外源性自由基發生劑可使正常及缺血組織細胞受到嚴重損傷，自由基清除劑則可有效減輕再灌注損傷。自由基性質極為活潑，一旦發生，即可經其中間代謝產物不斷擴展生成新的自由基，形成連鎖反應。自由基與各種細胞成分，如膜磷脂、蛋白質、核酸等發生反應（主要通過膜脂質過氧化增強、抑制蛋白質的功能、破壞核酸及染色體等）造成細胞結構損傷和功能代謝障礙。急性腦梗死的病理生理二、鈣超載

細胞內鈣主要儲存在線粒體和肌漿網。缺血-再灌注損傷、氧反常及PH反常時，均可見胞漿鈣濃度明顯增加，而且鈣濃度升高的程度往往與細胞受損的程度呈正相關。各種原因引起的細胞內鈣含量異常增多并導致細胞結構損傷和功能代謝障礙的現象稱為鈣超載，嚴重時可造成細胞死亡。急性腦梗死的病理生理鈣超載引起再灌注損傷的機制（1）線粒體功能障礙：再灌注后，胞漿內Ca2+濃度明顯增加，刺激線粒體鈣泵攝鈣，線粒體過多攝入Ca2+，除增加ATP消耗外，Ca2+與線粒體內含磷酸根的化合物結合，形成不溶性磷酸鈣，干擾線粒體的氧化磷酸化，使ATP生成減少。（2）激活多種酶：Ca2+濃度升高可激活磷脂酶類，促進膜磷脂分解，使細胞膜及細胞器膜結構均受到損傷。此外，鈣可激活蛋白酶，促進細胞膜和結構蛋白的分解。鈣可激活某些ATP酶加速ATP的消耗。鈣還可激活該酶引起染色體損傷。（3）促進氧自由基生成：細胞內Ca2+增加可通過增強Ca2+依賴性蛋白酶活性，加速黃嘌呤脫氫酶轉化為黃嘌呤氧化酶，從而促進氧自由基生成。急性腦梗死的病理生理白細胞的作用

近年來研究表明，白細胞激活介導的微血管損傷在缺血-再灌注損傷的發病中起重要作用。中性粒細胞激活及其致炎細胞的釋放是引起微血管床及血流流變學改變和產生無復流現象的病理生理學基礎。急性腦梗死的病理生理中性粒細胞介導的再灌注損傷1.微血管損傷：激活的中性粒細胞與血管內皮細胞相互作用，這是造成微血管損傷的主要決定因素。（1）微血管內血液流變學改變：再灌注早期，中性粒細胞粘附在血管內皮細胞上。隨后有血小板沉積后紅細胞緡錢狀聚集，造成毛細血管阻塞。白細胞在微血管內流速減慢并與內皮細胞發生間歇性結合，造成“滾動”現象，隨著損傷的加重中性粒細胞與內皮細胞發生固定粘附，導致微血管機械性阻塞。（2）微血管口徑的改變：再灌注時，損傷的血管內皮細胞腫脹，可導致官腔狹窄，阻礙血液灌流。（3）微血管通透性增高：自由基損傷和中性粒細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細胞間質水腫；而中性粒細胞從血管內游走到細胞間隙，直接釋放細胞因子造成組織細胞的損傷。2.細胞損傷：激活的中性粒細胞與血管內皮細胞釋放大量的致炎物質使周圍組織細胞受到損傷，導致局部炎癥反應。急性腦梗死的病理生理

缺血細胞壞死

再灌注缺血損傷恢復

O2中性粒細胞Ca2+

氧自由基↑無復流致炎因子↑鈣超載細胞損傷

急性腦梗死的病理生理缺血-再灌注損傷時腦的組織病理學改變分為四期：1.超早期（1-6小時）：腦組織變化不明顯，可見部分內皮細胞、神經細胞及星形膠質細胞腫脹，線粒體腫脹空化。2.急性期（6-24小時）：缺血區腦組織蒼白伴輕度腫脹，神經細胞、膠質細胞及內皮細胞呈明顯缺血改變。3.壞死期（24-48小時）：大量神經細胞脫失，膠質細胞壞變，中性粒細胞、淋巴細胞及巨噬細胞浸潤，腦組織明顯水腫。4.軟化期（3日-3周）：病變腦組織液化變軟。5.恢復期（3-4周后）：液化壞死腦組織被格子細胞清除，腦細胞萎縮，小病灶形成膠質瘢痕，大病灶形成中風囊，此期持續數月至2年。急性腦梗死的病理生理腦缺血的病理生理1.缺血閾與半暗帶：急性腦梗死的早期血流并未完全中斷，梗死灶中心區周圍存在一個缺血邊緣區，這一區域內神經元處于電衰竭狀態，稱為半暗帶。如血流馬上恢復，功能可恢復正常；若缺血加重細胞進入膜衰竭，成為梗死擴大部分。缺血閾與半暗帶理論為早期溶栓復流治療急性腦梗死帶來希望，臨床治療的目的就是搶救半暗帶。目前認為迅速溶解血栓，恢復血流是最基本、最有希望的治療方法。2.缺血瀑布理論：近年發現腦缺血、缺氧造成的能量代謝障礙-興奮性神