病理生理學/缺血-再灌注損傷的發生機制

活性氧的損傷作用

缺血-再灌注時活性氧增多的機制

線粒體產生活性氧增加

在組織缺血階段，電子傳遞鏈活性受損，傳遞電子的效能下降，不能產生足夠的電子，水生成減少，而氧自由基生成增加。當再灌注提供大量氧時，就會產生更多的氧自由基。此外，鈣超載使線粒體功能受損，線粒體氧化酶系統被抑制，氧經單電子還原生成的氧自由基也會增多。

黃嘌呤氧化酶途徑產生活性氧增加

組織缺血時，一方面由於APT減少，膜鈣泵功能障礙，細胞內鈣超載，激活Ca2+依賴性蛋白酶將XD轉變為XO，XO大量增加；另一方面，ATP代謝為次黃嘌呤，導致缺血組織中次黃嘌呤大量積累。再灌注提供大量的氧，使缺血時積聚的次黃嘌呤在XO的作用下生成黃嘌呤，後者再在XO的作用下生成尿酸，在這兩步反應中，都能產生大量的活性氧。

白細胞呼吸爆發產生大量氧自由基

組織缺血過程中，大量白細胞向缺血組織趨化、浸潤，激活細胞內NADPH/NADH氧化酶系統；再灌注時，缺血組織重新獲得大量O2，激活的白細胞耗氧量顯著增加，產生大量氧自由基，稱為呼吸爆發。

兒茶酚胺的自身氧化

在各種應激包括缺氧的條件下，交感-腎上腺髓質系統會分泌大量兒茶酚胺，兒茶酚胺發揮其重要代償調節作用的同時，在單胺氧化酶的作用下，自氧化生成超氧陰離子自由基。

誘導性NOS表達增強

iNOS存在與巨噬細胞、中性粒細胞等細胞中，當受到刺激時，迅速產生大量NO，對機體有一定的毒副作用。缺血=再灌注時白細胞被活化，iONS表達上調，導致NO大量生成。

體內清除活性氧的能力下降

生理情況下，活性氧不斷被產生又不斷被清除，維持着一種動態平衡。在病理條件下，缺氧導致細胞中抗氧化酶活性降低，致氧自由基清除減少，故體內活性氧增多。