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缺血-再灌注损伤习题:问答题

1. 简述缺血与再灌注损伤的发生机制。

答:1)钙超载; 2)自由基大量产生; 3)无复流现象; 4)白细胞聚集; 5)ATP缺乏。

2. 简述缺血与再灌注时白细胞聚集对组织的损伤机制。

答:1)嵌顿堵塞毛细血管有助于形成无复流现象;2)白细胞可以增加微血管通透性; 3)激活的中性粒细胞释放溶酶体酶;4)中性粒细胞产生氧自由基。

3. 简述缺血与再灌注时氧自由基产生过多的可能机制。

答:1)黄嘌呤氧化酶的形成增多; 2)中性粒细胞聚集;3)线粒体损伤 4)儿茶酚胺的增加。

4. 为什么再灌注时纠正酸中毒的速度不宜过快

答:再灌注时纠正酸中毒的速度过快,可使细胞内外形成pH梯度差, 由于Na+-H+交换,使细胞内Na+增加, 后又通过Na+-Ca2+交换而使细胞外钙大量内流, 造成细胞内钙超载。所以,再灌注时纠正酸中毒的速度不宜过快。

5. 简述缺血-再灌注损伤细胞内钙超负荷的机制。

答:(1) Na+-Ca2+交换增加 (2)细胞膜通透性增高; (3)线粒体功能障碍; (4)儿茶酚胺增多。

6. 简述缺血与再灌注时组织器官局部白细胞增多和聚集的机制。

答:(1)趋化因子生成增多: ①再灌注损伤时,细胞膜磷脂降解,花生四烯酸代谢产物增多,其中白三烯、PGE2、血小板活化因子(PAF)以及补体和激肽等,具有很强白细胞趋化作用;②白细胞本身释放许多具有趋化作用的炎症介质,如LTB4。这些趋化因子,吸引大量白细胞进入缺血组织。(2)细胞粘附分子生成增多 正常情况下,血管内皮细胞和血液中流动的中性粒细胞互相排斥,保证微循环的正常灌流。缺血-再灌注诱导血管内皮细胞和白细胞表达和分泌的整合素、选择素等细胞粘附分子增多,导致局部白细胞增多和聚集。

7. 简述自由基在机体的生理和病理意义。

答:自由基是机体正常代谢产物,参与许多生理过程,如某些酶反应(特别是产生电子转移、氧化还原反应的酶系统)一般都有自由基中间体的参与,某些药物可能是以自由基中间体作为其活性形式等。但是,自由基更重要的是与许多疾病和病理过程密切相关,动脉粥样硬化、心脑血管疾病、中枢神经系统机能障碍、糖尿病、癌症、肌萎缩、关节炎、急性呼吸窘迫综合征、衰老、休克、氧中毒、炎症等病理过程,都与自由基产生的直接或间接损伤有关。

8. 试述缺血与再灌注通过黄嘌呤氧化酶途径产生氧自由基增多的机制。

答:黄嘌呤氧化酶(XO)的前身是黄嘌呤脱氢酶(XD), 两者主要存在于毛细血管内皮细胞内。缺血时由于ATP 减少,膜泵失灵,细胞内游离钙增加,激活钙依赖性蛋白水解酶,使XD大量转变为XO。同时,ATP依次降解为ADP、AMP和次黄嘌呤,故在缺血组织内次黄嘌呤大量堆积。再灌注时,大量分子氧随血流进入缺血组织。黄嘌呤氧化酶在催化次黄嘌呤转化为黄嘌呤,并进一步催化黄嘌呤转变为尿酸的两步反应中,均同时以分子氧为电子接受体,从而产生大量超氧阴离子自由基和过氧化氢,后者在金属离子参与下形成羟自由基。因此,再灌注时有大量氧自由基形成。

9. 简述自由基如何通过生物膜脂质过氧化增强而导致细胞损伤?

答:自由基极为活泼,可引发生物膜中多价不饱和脂肪酸均裂,形成脂性自由基和脂质过氧化物,使膜受体、膜蛋白酶、离子通道和膜转运系统等的脂质微环境改变。结果导致:①膜结构破坏──膜的液态性和流动性减弱,通透性增强;②抑制膜蛋白功能──离子泵失灵和细胞内信号传递障碍;③线粒体功能受损──ATP 生成减少。

10. 为什么缺血-再灌注时交感神经的兴奋可引起细胞内钙超载?

答:心肌缺血/再灌注可引起交感神经兴奋,内源性儿茶酚胺释放增加,心肌α和β受体的密度也增加。这样神经递质与相应的受体结合后通过:①α1 肾上腺素能受体激活G蛋白-磷脂酶C(PLC)介导的细胞传导通路,促进磷脂酰肌醇分解,生成三磷酸肌醇(IP3)和甘油二脂(DG)。IP3可促使肌浆网释放Ca2+,而DG激活蛋白激酶C(PKC) ,刺激H+-Na+ 交换,进而引起Na+-Ca2+交换,使细胞内钙超负荷;②β受体兴奋,通过受体依赖性钙通道和电压依赖性L-型钙通道,引起Ca2+内流增加。

11. 为何缺血-再灌注常导致组织细胞肿胀?

答: 缺血时,有氧氧化减弱,无氧酵解增强,ATP降解产物—腺苷、肌苷、次黄嘌呤和黄嘌呤生成增多,引起细胞内渗透压升高;细胞膜Na+-K+泵功能障碍,细胞内钠水潴留;再灌注时自由基生成增加,引起细胞膜损伤。这些导致缺血区组织细胞肿胀,压迫微血管,造成无复流现象的发生。

12. 试述缺血-再灌注性心律失常的特点和发生机制。

答: 缺血-再灌注性心律失常以室性心律失常为主,其发生的基本条件是再灌注区存在功能可恢复的心肌细胞,也和缺血时间长短、缺血心肌数量、缺血程度和再灌注恢复速度有关。发生机制主要有:①主要与氧自由基和钙超载有关,两者均可造成静息膜电位负值变小,电位震荡,早期后除极和延迟后除极 ;②再灌注被冲刷出来的儿茶酚胺刺激α受体,提高了心肌细胞的自律性;③再灌注明显降低心室纤颤阈;④心肌电生理特性改变引起传导性与不应期的不均一性,为折返激动心律失常创造了条件。

13. 为什么说缺血与再灌注时氧自由基产生增多和细胞内钙超载互为因果?

答:性质活泼的自由基可和细胞的膜磷脂、蛋白、核酸发生反应,导致细胞功能障碍和结构破坏。当缺血与再灌注时氧自由基产生增多,可引起细胞膜脂质过氧化反应和通透性增强,细胞外Ca2+内流;膜上Na+-K+-ATP酶失活,使细胞内Na+升高,Na+-Ca2+交换增强;线粒体膜的液态及流动性改变,导致线粒体功能障碍,ATP 生成减少, 使质膜与肌浆网钙泵失灵,不能将肌浆中过多的Ca2+泵出或摄取入肌浆网。这些均可导致细胞内Ca2+超载,并成为细胞致死原因。

另一方面,细胞内钙超载使钙敏感蛋白水解酶活性增高,促使黄嘌呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧化酶,使自由基生成增加;钙依赖性磷脂酶A2的激活,使花生四烯酸(AA)生成增加,通过环加氧酶和脂加氧酶作用产生大量H2O2和OH.;钙离子沉积线粒体使细胞色素氧化酶系统功能失调,致分子氧经单电子还原形成氧自由基增多;同时,Ca2+进入线粒体可使MnSOD和过氧化氢酶和过氧化物酶活性下降,导致氧自由基增多。

所以,氧自由基产生增多和细胞内钙超载可互为因果,形成恶性循环,使缺血与再灌注损伤加重。

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