病理生理学/缺血-再灌注损伤的发生机制

活性氧的损伤作用

缺血-再灌注时活性氧增多的机制

线粒体产生活性氧增加

在组织缺血阶段，电子传递链活性受损，传递电子的效能下降，不能产生足够的电子，水生成减少，而氧自由基生成增加。当再灌注提供大量氧时，就会产生更多的氧自由基。此外，钙超载使线粒体功能受损，线粒体氧化酶系统被抑制，氧经单电子还原生成的氧自由基也会增多。

黄嘌呤氧化酶途径产生活性氧增加

组织缺血时，一方面由于APT减少，膜钙泵功能障碍，细胞内钙超载，激活Ca2+依赖性蛋白酶将XD转变为XO，XO大量增加；另一方面，ATP代谢为次黄嘌呤，导致缺血组织中次黄嘌呤大量积累。再灌注提供大量的氧，使缺血时积聚的次黄嘌呤在XO的作用下生成黄嘌呤，后者再在XO的作用下生成尿酸，在这两步反应中，都能产生大量的活性氧。

白细胞呼吸爆发产生大量氧自由基

组织缺血过程中，大量白细胞向缺血组织趋化、浸润，激活细胞内NADPH/NADH氧化酶系统；再灌注时，缺血组织重新获得大量O2，激活的白细胞耗氧量显著增加，产生大量氧自由基，称为呼吸爆发。

儿茶酚胺的自身氧化

在各种应激包括缺氧的条件下，交感-肾上腺髓质系统会分泌大量儿茶酚胺，儿茶酚胺发挥其重要代偿调节作用的同时，在单胺氧化酶的作用下，自氧化生成超氧阴离子自由基。

诱导性NOS表达增强

iNOS存在与巨噬细胞、中性粒细胞等细胞中，当受到刺激时，迅速产生大量NO，对机体有一定的毒副作用。缺血=再灌注时白细胞被活化，iONS表达上调，导致NO大量生成。

体内清除活性氧的能力下降

生理情况下，活性氧不断被产生又不断被清除，维持着一种动态平衡。在病理条件下，缺氧导致细胞中抗氧化酶活性降低，致氧自由基清除减少，故体内活性氧增多。