1、病理生理学培训一. 肾功能不全患者,因上腹不适呕吐急诊入院,血气分析结果如下:PH7.39,PaCO2 43.8mmHg,HCO3-26.2mmol/L, Na+ 142mmol/L,Cl- 96.5 mmol/L,该患者属于哪一型酸碱失衡?本例 PH、PaCO2 、HCO3-均在正常范围,可能是正常或者酸碱平衡紊乱。但 AG=UA-UC= Na+-(Cl-+ HCO3-)=142-(96.5+26.2)=19.3mmol/L,超出 AG 的正常值 12+2mmol/L,提示有高 AG 代谢性酸中毒。如为单纯性高 AG 代谢 性酸中毒, 则 AG 增高应有相等的 HCO3-下降,即 AG=HC
2、O3-,而 AG=19.3-12=7.3mmol/L,故理论 HCO3-=正常 HCO3AG=24-7.3=16.7mmol/L,而 实测 HCO3-=26.2mmol/L,结合患者病史有呕吐,可引起 HCO3-原发增高而血 Cl-降低,与实验室检查结果相符,提示存在代谢性碱中毒。呼吸性酸中毒合并高 AG 代谢性酸中毒和代谢性碱中毒时PaCO2 明 显增高,而呼吸性碱中毒合并高 AG 代谢性酸中毒和代谢性碱中毒时 PaCO2 降低,与本例 PaCO2 正常(43.8mmol/L )不符,可以排除三重性混合性酸碱平衡紊乱。故本例诊断高 AG 代谢 性酸中毒合并代谢性碱中毒。二心因性侏儒慢性应激可
3、在儿童引起生长发育延迟,特别是失去父母或生活在父母粗暴,亲子关系紧张家庭中的儿童,可因慢性应激时甲状腺功能低下和生长激素分泌减少出现生长缓慢,青春期延迟,并常伴有行为异常,如抑郁、异食癖等,称为心理社会呆小状 态,或心因性侏儒。三HSP 及 诱生 HSP 增多机理。HSP 即热休克蛋白,是热应激时细胞新合成或合成增加的一 组蛋白质,他们 主要在细胞内发挥功能,属非分泌型蛋白质。HSP 是一组在进化上十分保守的蛋白质,不同生物中同类型 HSP 的基因序列有高度的同源性。应激时诱生 HSP 增多的机理如下:诱生的 HSP 主要与应激时受损蛋白质的修复和移除有关,正常时 HSP 与一种细胞固有表达的
4、因子 HSF(热休克转录因子)相结合。多种应激原如热、炎症、感染等常会引起蛋白质结构的损伤,暴露出与 HSP 结合的部位(疏水区暴露),导致 HSP 与受损蛋白质结合而释放出游离的 HSF,游离的 HSF 倾向于聚合成三聚体,HSF 三聚体具有向核内移位并与热休克基因上游的启动序列相结合的功能,从而启动 HSP 的转录合成,使 HSP 增多,增多的 HSP 可在蛋白质水平起防御、保护作用。已有 证 据表明 HSP 可增强机体 对热、内毒素、病毒感染、心肌缺血等多种应激原的抵抗能力,表明了应激反应在分子水平上的保护机制。四SIRS 及诊断标准。SIRS 即全身炎症反应综 合征。是因感染或非感染因
5、素作用于机体而引起的一种全身性炎症反应临床综合征。SIRS 时体内主要病理生理变化是全身高代谢状态(静息时全身耗氧量增高,并伴有心输出量增加等高动力循环变化)和多种炎症介质的失控性释放。1991 年美国胸病医师学会和美国危重病医学会(简称 ACCP/SCCM)提出,具备以下各项中的二项或二项以上,SIRS 即可成立: 体温38或36;心率90 次/分;呼吸20 次/分或PaCO232mmHg(4.3Kpa);白细胞计数 12109/L,或4.010 9/L,或幼稚粒 细胞10% 。五氧自由基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。由氧诱发的自由基称为氧自由基,包括
6、超氧阴离子、羟自由基。 O2.-;OH.六肠源性紫绀食用大量含硝酸盐的腌菜后,经肠道细菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐, 亚硝酸 盐吸收入血导致高铁血红蛋白血症,称为肠源性紫绀。七影响缺血-再灌注损伤的因素:并不是所有缺血的组织器官在血流恢复后都会发生缺血-再灌注损伤, 许多因素可以影响其发生和发生的严重程度,常见的有:1.缺血时间:缺血时间的长短与再灌注损伤的发生与否有关。缺血时间过短或过长都不易发生再灌注损伤。不同动物,不同器官发生再灌注损伤所需的缺血时间也不一致,小动物相对较短,大动物相对较长;2.侧支循环:缺血后侧枝循环容易形成者,因可缩短缺血时间和减轻缺血程度,不易发生再灌注损伤;3.需氧程
7、度:对氧需求量高的组织器官,如心、脑等,易发生再灌注损伤;4.再灌注条件:低压、低温(25)、低 PH、低钠、低钙液灌流,可使心肌再灌注损伤减轻;反之,高压、高温、高钠、高钙灌注可诱发或加重再灌注损伤。八缺血-再灌注损伤的防治和理论依据。防治缺血-再灌注损伤的方法和理论依据如下:一减轻缺血性损伤,控制再灌注条件:减轻缺血性损伤使防治再灌注损伤的基础。应针对缺血原因,采取有效措施,缩短组织缺血时间,尽早恢复血流。 多次短暂缺血预处理可以增强细胞对缺血的耐受性,是调动机体内源性保护机制的有效措施;控制再灌注条件,采用低压、低流、低温、低 PH、低钠、低钙液灌流,可减 轻再灌注损伤;低压低流灌注可避
8、免因灌注氧和液体量骤增而引起的自由基过量生成及组织水肿;低温有助于降低组织代谢率,减少耗氧量和代谢产物聚积;低 PH 可以减 轻细胞内液碱化,抑制磷脂酶和蛋白酶对细胞的分解,减轻 Na+/H+交换的过度激活;低钙 可减轻因钙超载所致的细胞损伤:低钠有助于减少心肌内钠积聚,减轻细胞肿胀。二改善缺血组织的代谢:缺血组织有氧代谢低下,糖酵解过程增强,因而补充糖酵解底物如磷酸己糖有保护缺血组织的作用。外源性 ATP 作用于细胞表面与 ATP 受体结合,可使细胞膜蛋白磷酸化,有利于细胞膜功能恢复,并可穿过细胞膜进入细胞直接供能;针对缺血时线粒体损伤所致的氧化磷酸化受阻,可以应用氢醌、细胞色素 C 等治疗
9、,延 长缺血 组织的可逆性改变期限。三清除自由基:自由基是再灌注损伤的重要机制,机体对抗自由基损伤的防护系统主要有两大类:低分子自由基清除剂和酶性清除剂。 低分子自由基清除剂主要有存在于细胞脂质部分的 VitE、VitA等以及存在于细胞内外水相中自由基清除剂如半胱氨酸、抗坏血酸、还原型谷胱甘肽等,其机制是提供电子使自由基还原,中断链式反应。酶性清除剂:过氧化氢酶及过氧化物酶,可以清除,避免高毒性的羟自由基()产生。超氧化物岐化酶,可以清除 H2O2 和 OH.的前体 O2.- 化保 护细胞不受毒性氧自由基的损伤。四减轻钙超载:在再灌注前或再灌注即刻应用钙拮抗剂,可抑制细胞内钙超载,减轻再灌注损
10、伤。近年来研究表明,Na+/Ca+交换及 Na+/H+交 换抑制剂 可以更有效地防止钙 超载的发生。五其它:有学者提出采用内、外源性细胞保护剂,如牛磺酸、金属硫蛋白等,可增强细胞对内环境紊乱的耐受力而起到细胞保护的作用。目前,调动机体内源性抗损伤机制来减轻细胞的缺血- 再灌注损伤,已受到越来越广泛的关注。九细胞凋亡(apoptosis,PCD )由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程称为细胞凋亡,又称程序性细胞死亡(PCD)。十细胞凋亡的过程:从细胞受到凋亡诱导因素的作用到细胞凋亡大致可分成以下四个阶段:1. 凋亡信号转导:细胞内外的凋亡诱导因素通过各种受体作用于细胞后,细胞
11、产生一系列复杂的生化反应,形成与细胞凋亡有关的第二信使物质如:Ca+、CAMP、神经酰胺等,然后通过胞内的信号转导途径激活后续凋亡程序。2. 凋亡基因激活:调控凋亡的基因接收由信号转导途径传来的死亡信号后按预定程序启动,并合成为执行凋亡所需的各种酶类及相关物质。3. 细胞凋亡的执行:已决定死亡的细胞迅即进入死亡执行阶段,凋亡主要的执行者是核酸内切酶(DNase)和凋亡蛋白酶(Caspases),前者彻底破坏生命活动所必须的全部指令,而后者导致细胞结构全面解体。4. 凋亡细胞的清除:已经凋亡的细胞可被邻近的吞噬细胞或其它细胞所吞噬、分解。细胞凋亡的全过程需时约数分钟至数小时不等,从凋亡信号转导到
12、凋亡执行的各个阶段都有负调控因子存在,以形成完整的反馈环路,使凋亡过程受到精确、严密的调控。十一. 氧化应激引起细胞凋亡的可能机制氧自由基化学性质活泼,破坏机体正常的氧化还原动态平衡,造成生物大分子的氧化损伤,干扰正常的生命活动,形成严重的氧化应激状态,机体氧化损伤的后果之一就是诱导细胞凋亡。氧化应激引起细胞凋亡的可能机制是:氧自由基引起的 DNA 损伤可激活 P53 基因引起细胞凋亡;氧自由基引起的 DNA 损伤可活化聚 ADP 核糖转移酶,引起NAD 快速耗竭,ATP 大量消耗,引发细胞凋亡;氧自由基攻击细胞膜上的不饱和脂肪酸,引起脂质过氧化,直接造成细胞膜的损伤可诱导细胞凋亡;此外细胞膜
13、上不饱和脂肪酸(如花生四烯酸)的氧化产物过氧羟基 24 碳四烯酸有很强的诱发细胞凋亡的作用;氧化应激可激活 Ca+/Mg+依赖的核酸内切酶,也可 产生膜的发泡现象;氧化应激引起细胞膜结构的破坏,可改变细胞膜的通透性使Ca+内流增加,诱导细胞凋亡;自由基对线 粒体膜的损害导致其通透性和膜电位的变化也可诱导细胞凋亡;氧化应激可活化核转录因子 NF-B 和 AP-1,可加速细胞凋亡相关的一些基因的表达,诱发细胞凋亡。1. 无复流现象:结扎动脉造成组织缺血后再开放动脉,重新恢复血流,部分缺血区并不能得到充分的血液灌流,这种现象称为无复流现象。2. 功能性肾衰:休克时由于肾灌流不足,很容易发生少尿和氮质血症,最初没发生肾小管坏死时,恢复肾灌流后,肾功能立刻恢复,称为功能性肾衰。3. 代谢性酸中毒:是指原发性 HCO3-减少而导致 PH 下降。4. 阴离子间隙:即 AG,指血 浆中未测定的阴离子与未测定的阳离子的差值。AG=UA-UC 。