急性脑梗死的病理生理

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1、急性脑梗塞的病理生理—缺血-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）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，同时会产生少量自由基。在生理状态下，98%的氧通过细胞色素氧化酶系统接受4个电子还原成水，同时释放能量，仅1%~2%的氧经单电子

2、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：e-O2·¯e¯+2H+H2O2e¯+H+OH·e-+H+H2OH2OO2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。（3）黄嘌呤氧化酶在氧自由基生成增多中的作用ATPADPAMP腺嘌呤核苷黄嘌呤脱氢酶Ca²+次黄嘌呤核苷黄嘌呤氧化酶次黄嘌黄嘌呤+O2·¯+H2O2O2O2黄嘌呤氧化酶尿酸+O2·¯+H2O2OH·(4)自由基的损伤

3、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。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

4、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（1）线粒体功能障碍：再灌注后，胞浆内Ca²+浓度明显增加，刺激线粒体钙泵摄钙，线粒体过多摄入Ca²+，除增加ATP消耗外，Ca²+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ATP生成减少。（2）激活多种酶：Ca²+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，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ATP酶加速ATP的消耗。钙还可激活该酶引起染色体损伤。（3）促进氧自由基生成：细胞内Ca²+增加可通过增强Ca²+

5、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。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的主要决定因素。（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“滚动

6、”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。（2）微血管口径的改变：再灌注时，损伤的血管内皮细胞肿胀，可导致官腔狭窄，阻碍血液灌流。（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。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周围组织细胞受到损伤，导致局部炎症反应。缺血细胞坏死再灌注缺血损伤恢复O2中性粒细胞Ca²+氧自由基↑无复流致炎因子↑钙超载细胞损伤缺血-再灌注损伤时脑的组

7、织病理学改变分为四期：1.超早期（1-6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。2.急性期（6-24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。3.坏死期（24-48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。4.软化期（3日-3周）：病变脑组织液化变软。5.恢复期（3-4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，此期持续数月至2年。脑缺血的病理生理1.缺血阈与半暗带：急性脑梗死的早期血流

8、并未完全中