病理生理学/高能磷酸化合物的缺乏

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病理生理学

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心肌正常情况下以有氧代谢形式生成三磷酸腺苷ATP)供作功需要。心肌缺血时则转为无氧代谢为主,ATP合成减少,以致心舒功能障碍。在犬的实验中证明,心肌严重缺血15分钟(结扎冠状动脉左旋支),心肌发生可逆性损伤。此时如果得到血液再灌注,则细胞并不死亡。但有很多报告指出,短时间缺血后,收缩功能长时间不能恢复。究其原因,多认为与ATP水平的低下有关。研究证明缺血15分钟时不仅ATP减少60%。总腺苷酸池也减少50%。ADP也轻度减少(可能转为ATP或AMP),AMP明显升高,但其升高程度小于ATP减少辐度。再灌注20分钟ATP明显回升,但只接近正常的一半,再灌注24小时仍然维持在低水平上,只有在再灌注4天后ATP及总腺苷池才近于恢复,但仍低于非缺血区(图11-2)。

心肌缺血/再灌注时ATP、Ca2+、K+的变化


图11-2 心肌缺血/再灌注时ATP、Ca2+、K+的变化

以大鼠离体作功心脏为模型(Neely氏模型),先在20℃低温下给心脏停跳液,再短时间全心缺血(夹住主动脉)后,再灌注生理溶液。结果是给停跳液30分钟再缺血30分钟后,ATP几乎完全丧失,ADP明显减少,AMP明显增加,总腺苷酸量显著降低。再灌注60分钟可使ATP明显回升,但不及正常对照的一半,而总腺苷酸量则明显低于给停跳液后,比正常对照减少50%。上述研究提示缺血及再灌注损伤的心肌有氧代谢性发生严重损伤,影响能量代谢及心肌功能的恢复。

再灌注时高能磷酸化合物之所以恢复慢且总腺苷酸水平明显下降,可能与下列因素有关。

(一)缺血心肌的代谢障碍主要表现为对氧的利用能力受限,有氧代谢严重受损。在缺血进入不可逆阶段再灌注时,氧的利用并不增加,心肌只能利用运至心肌的氧的17%。氧的利用能力受限与缺血及再灌注所致线粒体受损有关。

(二)ATP合成的前身物质(腺苷、肌苷次黄嘌呤等)在再灌时被冲洗出去,使心肌失去再合成高能磷酸化合物的物质基础。实验证明在再灌注液中补充肌苷或谷氨酸能促进ATP的合成及心功能的恢复。

3.线粒体膜发生氧自由基诱发的脂质过氧化反应使线体受损。线粒体膜富有磷脂,线粒体在缺氧时又是产生自由基的场所,因此极易引起膜脂过氧化使线粒体功能障碍。

32 白细胞的作用 | 自由基的作用 32
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