《病理生理学》读书笔记
2021-08-17 23:29:20 2 举报
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大纲/内容
第十二章 缺血再灌注损伤
概述:恢复某些缺血组织器官的血液灌注及氧供反而会加重组织损伤,此现象称为缺血-再灌注损伤
常见条件
缺血时间:过短、过长反而不易出现
侧枝循环:有则不易出现
需氧程度:越强越严重
再灌注条件:压力、温度、PH、电解质
损伤加重
钙反常:低(无)钙液换高钙液灌流
氧反常:低氧液换高氧液灌流
PH反常:迅速纠正缺血组织酸中毒
发生机制
自由基增多
概念及分类
自由基的概念:外层有未配对的单电子;化学性质活泼,易失去(氧化)单电子或俘获(还原)其它基团的电子;产生损伤效应,同时产生新自由基
自由基的生理功能:吞噬作用;参与PG、凝血酶原等合成;参与肝脏解毒;调节细胞增殖、分化;参与机体免疫
活性氧(ROS)包括氧自由基及过氧化氢等;共同特点是氧化作用强
氧自由基OFR
自由基的清除
抗氧化物质
维生素 E (脂溶性,把细胞膜上产生的过氧自由基的电子接收,让自己暂时成为一自由基。)
维生素 C(水溶性,可让Vitamin E自由基恢复其抗氧化能力。)
谷胱甘肽(细胞内最重要的抗氧化物,其巯基(SH)可以接收自由基的电子。)
机体内还存在为数众多的小分子抗氧化剂.如胆红素,尿酸,类黄酮,类胡萝卜素等。
抗氧化酶
超氧化物歧化酶 (SOD) :催化把两个氧自由基转变为H2O2和O2的反应,抗氧化能力来自其所含之镁、铜、或锌,其浓度可被诱导而提高
过氧化氢酶:催化H2O2转变为H2O和O2的反应
谷胱甘肽过氧化物酶:大部分含硒,也是催化H2O2转变为H2O和O2的反应。此外还可以把有机的过氧化物转变为酒精。
谷胱甘肽转移酶,血浆铜蓝蛋白,血红素加氧酶
缺血-再灌注导致自由基增多的机制
线粒体损伤:线粒体钙超载,氧接受单电子还原形成OFR
中性粒细胞激活与氧自由基的产生
还原型辅酶Ⅰ /Ⅱ氧化酶催化产生
缺血期白三烯LT、C3吸引大量白细胞聚集
再灌注时重新获得大量氧气,出现呼吸爆发
黄嘌呤氧化酶形成增多:缺血期积累的底物及酶,加上再灌注期充沛的氧气导致大量氧自由基产生
儿茶酚胺自身氧化增多:缺血-再灌注属于一种应激反应
自由基增多引起机体损伤的机制:膜脂质过氧化、抑制蛋白功能、破坏核酸及染色体
钙超载
正常细胞内的钙稳态维持
再灌注导致钙超载的 机制
Na+-Ca2+交换异常
直接激活:缺血时ATP生成减少,导致钠泵活性降低,细胞内Na+含量明显升高。再灌注时缺血细胞直接获得氧及营养物质,细胞内高钠直接激活钠泵,将细胞内Na+向外转运,Ca2+运入胞质
间接激活:影响H+-Na+交换蛋白
蛋白激酶C(PKC)激活
生物膜损伤:膜损伤导致通透性增加,细胞外钙离子进入;细胞器内钙离子进入细胞浆
钙超载引起机体损伤的机制
白细胞的作用
白细胞增多的机制
导致损伤的机制
功能代谢变化
心功能变化
脑功能变化
肠功能变化:粘膜损伤为主要特征,上皮细胞损伤、炎性细胞浸润、出血和溃疡
肝缺血-再灌注损伤:肝细胞坏死、线粒体肿胀
骨骼肌缺血-再灌注损伤:肌肉微血管和细胞损伤
防治原则
缩短缺血时间
采用低压、低温再灌注
清除自由基
减轻钙超载
中性粒细胞抑制剂的应用
第十三章 休克
概述
病例引入
病因
失血失液——血容量减少;约20%以上称为失血性休克;剧烈呕吐或腹泻、肠梗阻、多尿
烧伤—— 血浆丢失、疼痛、感染;严重的大面积烧伤患者,称为烧伤性休克(血容量减少)
强烈的神经刺激:血管容量扩大,有效循环血量相对不足
创伤——剧痛、失血;严重的创伤引起剧烈疼痛、大量失血及失液,且伴有组织坏死而引起休克,称为创伤性休克
感染——毒素及多种炎症介质;由感染引起的全身炎症反应,且在给予足量液体复苏仍无法纠正其持续性低血压时,称为 脓毒性休克(需要缩血管药物维持正常血压)
过敏——I型超敏反应;过敏性休克
心脏功能障碍:心排量
分类
按始动环节分类(血容量、血管容量、心脏泵功能)
发生机制
微循环机制
定义:微动脉和微静脉之间的微血管内的血液循环,使血液和组织进行物质交换的基本结构和最小功能单位
包括
七个关键点
三个通路:直捷通路、动静脉短路、迂回通路
三个闸门
反馈调节
病程时期
微循环缺血期(休克代偿期)
变化特点:血管痉挛(全身肌性小血管都发生收缩痉挛。以前阻力血管(前闸门)收缩更明显→少灌少流,灌少于流)
变化机制
神经机制
体液机制(其中血管紧张素Ⅱ缩血管作用最强)
临床表现
微循环变化的代偿意义
有助于动脉血压的维持
有助于心脑血液供应
治疗原则:尽早消除休克的动因,补充血容量,防止向休克失代偿期发展
微循环淤血期(休克进展期)
变化特点:微动脉、后微动脉和毛细血管前括约肌从收缩转为舒张,微静脉血流缓慢,细胞嵌塞,毛细血管后阻力大于前阻力→灌而少流,灌多于流
变化机制
微血管扩张机制(组胺、腺苷、激肽)代偿机制消失,全身各脏器缺血缺氧的程度加重
血液淤滞机制
失 代偿及恶性循环的产生
回心血量急剧减少(大量开放、瘀滞)
自身输液停止(流体静压、血浆外渗)
心脑血液灌流减少:平均动脉血压低于50mmHg,心脑血管对血流量的自身调节作用丧失
临床表现
治疗原则?
微循环衰竭期(休克难治期)
变化特点:微血管麻痹性扩张,毛细血管大量开放,微循环中可有 微血栓形成, 血流停止,出现 不灌不流 状态,组织几乎完全不能进行物质交换,甚至可出现 毛细血管无复流现象(输血补液治疗后,虽血压可一度回升,但微循环灌流无明显改善,毛细血管中淤滞停止的血流仍不能恢复的现象称无复流现象)
变化机制
微血管麻痹性扩张:对血管活性药物反应消失
弥散性血管内凝血(DIC)
微循环变化的严重后果(SIRS、CARS?)
临床表现
循环衰竭、DIC、重要器官功能障碍或衰竭
休克微循环变化小结
细胞分子机制
机体代谢与功能变化
物质代谢紊乱
电解质与酸碱平衡紊乱
器官功能障碍
免疫系统的变化
几种常见休克的特点
失血性休克:取决于失血量和速度;分期明显,具有休克综合征的典型临床症状;容易并发急性肾衰和肠源性内毒素血症(感染性休克)
感染性休克(脓毒性休克):常见休克类型,G-菌感染最为常见;分为高排低阻型和低排高阻型
过敏性休克:属Ⅰ型变态反应即速发型变态反应,其发病机制与血管床容量扩大及血容量减少有关
心源性休克:血压在休克早期显著下降;微循环变化过程同低血容量性休克;分为低排高阻型和低排低阻型
多器官功能障碍综合征(MODS):在严重创伤、感染、休克、烧伤等急性危重病时或在其复苏后,短时间内同时或相继出现两个或两个以上原无病理关联的器官功能损害,以致机体内环境的稳定必须靠临床干预才能维持的综合征
临床特点
病因
分型
发病机制
全身炎症反应失控
炎症细胞的激活和释放
促炎抗炎介质平衡紊乱
其他
分支主题
第十四章 凝血与抗凝血平衡紊乱
第一节 凝血系统功能异常
凝血系统激活后产生的凝血酶是凝血的关键,凝血酶产生的同时也激活了抗凝系统和纤溶系统,以维持新的凝血与抗凝血平衡。机体有内源性和外源性两大凝血系统,目前认为在启动凝血过程中外源性凝血系统起主要作用。外源性凝血系统的激活是从组织因子(tissue factor, TF)释放开始,而内源性凝血系统的激活始于 FⅫ的激活。当机体凝血功能异常时,可发生凝血与抗凝血功能紊乱。
此外,凝血因子的异常也可导致凝血和抗凝血功能紊乱。凝血因子数量减少或结构异常可导致机体凝血功能障碍而产生出血倾向,如血友病患者缺乏 FⅧ、FⅨ、FⅪ因子时产生出血倾向,维生素 K 缺乏会导致凝血因子生成障碍引起出血倾向等。反之,凝血因子的增多或活性增高则可能导致机体产生血栓形成倾向。
图 14-1 凝血过程示意图
第二节 抗凝系统和纤溶系统功能异常
一、抗凝系统异常
(一)抗凝血酶-Ⅲ(AT-Ⅲ)减少或缺乏:AT-Ⅲ与肝素或血管内皮细胞上表达的硫酸乙酰肝素结合后对 FⅦa、FⅨa、FⅩa、FⅪa 的灭活速度增加。其数量不足和(或)功能异常可导致血栓形成倾向。
(二)蛋白 C 和蛋白 S 缺乏:蛋白 C 被凝血酶活化后可阻碍 FⅩ激活物和凝血酶原激活物的形成,还可促进纤溶酶原激活物的释放,蛋白 S 则辅助活化的蛋白 C 清除凝血酶原激活物中的 FⅩa。血栓调节蛋白(thrombomodulin,TM)作为凝血酶的受体可增强凝血酶激活蛋白 C 的作用。因此,当蛋白 C、蛋白 S 及 TM 缺乏或异常时机体常表现为血栓形成倾向。
二、纤溶系统功能异常纤溶系统主要包括纤溶酶原激活物、纤溶酶原、纤溶酶及纤溶抑制物等成分。主要功能是使纤维蛋白凝块溶解、组织修复及血管再生等。遗传性或获得性纤溶功能亢进可引起出血倾向,纤溶功能降低则导致血栓形成
第三节 血管、血细胞的异常
血管内皮细胞可通过以下机制发挥抗凝和促进纤溶的作用
可产生组织因子途径抑制物(tissue factor pathway inhibitor,TFPI),防止局部凝血扩大化。
产生前列腺素、一氧化氮及 ADP 酶等物质,扩张血管、抑制血小板聚集。
产生纤溶酶原激活物促进纤溶过程。
表达 TM 调节蛋白 C 的抗凝作用。
表达肝素样物质。
产生一些其他的抗凝物质。在机械刺激、生化刺激、免疫学刺激等因素作用下血管内皮细胞及血管壁受损时,可使凝血、抗凝和纤溶系统发生紊乱而导致明显的血栓形成或出血倾向。
血小板直接参与凝血过程,白细胞激活可释放出炎性细胞因子启动凝血系统,红细胞可释放 ADP 促进血小板聚集,其数量增多还可增高血液黏滞度。因此血小板、白细胞、红细胞功能及数量的异常可促进血栓形成或引起出血倾向。
第四节 弥散性血管内凝血DIC
概念:是指在某些致病因子的作用下,大量促凝物质入血,凝血因子和血小板被激活,使凝血酶增多,微循环中形成广泛的微血栓,继而因凝血因子和血小板被大量消耗,引起继发性纤维蛋白溶解功能增强,机体出现以止、凝血功能障碍为特征的病理生理过程
发生机制
影响DIC发生发展的因素(促发因素)
单核吞噬系统功能受损
肝功能障碍(体内单核吞噬系统的主要脏器,制造凝血因子,抗凝血酶Ⅲ,蛋白C,蛋白S)
血液高凝状态(妊娠后期:凝血因子含量↑; 酸中毒:肝素活性↓,凝血因子活性↑,血小板聚集性↑)
微循环障碍 (血液淤滞,血小板聚集,酸中毒:内皮细胞损伤)
纤溶功能降低(高龄、吸烟、糖尿病和妊娠后期,体内的纤溶功能常明显降低)
DIC分型
根据发病快慢
败血症或严重创伤后数小时或1-2天,有出血及休克等典型表现,实验室检查也有明显异常,病情迅速恶化。
恶性肿瘤或慢性溶血患者,以器官功能不全为主要表现,仅有实验室检查异常或尸检发现
根据代偿情形
急性通常为失代偿型,血小板及纤维蛋白原明显减少;
轻度通常为代偿性,患者有轻度出血及血栓形成症状,实验室无明显异常。
过度代偿时甚至出现血小板及凝血因子暂时性升高
临床特点
广泛、多个部位出血,不能用原发疾病解释
常伴有DIC的其它临床表现,如休克等
常规的止血药无效
第十五章 心功能不全
生理学概述
泵功能的调节
每搏量的调节
异长自身调节(前负荷):回心血量增加时,初长度增加,粗细肌丝有效重叠程度及横桥连接的数量增加,收缩强度及作功能力增加
等长自身调节:改变心肌性能,涉及兴奋-收缩偶联的各环节、生化及能量释放转换过程的强度及效率。儿茶酚胺
后负荷:增加时心输出量降低
心率的影响
心脏活动的神经调节
心交感
分布整个心脏
分泌去甲肾上腺素
β-受体
增加钙离子通透性
增加兴奋性、自律性、传导性及收缩性
心迷走
主要分布于心房组织
分泌乙酰胆碱
M-受体
增加钾离子通透性
降低兴奋性、自律性、传导性及收缩性
心脏活动的体液调节
肾上腺素
兴奋α-受体、β1-受体及β2-受体(++)
心率+
每分输出量+++
去甲肾上腺素
兴奋α-受体+++、β1-受体+及β2-受体+
心率:离体心+在体心-(降压反射的效应)
每分输出量:离体心-,0在体心+
心功能不全概述
心功能不全的原因及诱因
心肌收缩性降低
心室负荷过重
前负荷过重:心室的前负荷指心脏收缩前所承受的负荷,相当于心室舒张末期容量或压力,又称容量负荷
后负荷过重:指心室射血时所要克服的阻力,又称压力负荷
左心室:见于高血压、主动脉缩窄和主动脉瓣狭窄
右心室:肺动脉高压和肺动脉瓣狭窄
肺源性心脏病:慢性阻塞性肺疾病肺循环阻力增加,右心后负荷过重
心室舒张及充盈受限
分类
按病变程度分类
分级
代偿
心脏本身功能代偿
心率加快(极限180)
收缩性增强
心脏紧张源性扩张:前负荷量增加导致心肌纤维初长度增大,此时心肌收缩力增强,代偿性增加每搏输出量,这种伴有心肌收缩力曾强的心腔扩大称为心脏紧张源性扩张,有利于将心室内过多的血液及时泵出。
心室重塑
心肌细胞重塑
心肌细胞重塑
心肌细胞肥大
心肌细胞表型的改变
非心肌细胞及细胞外基质的变化
成纤维细胞是细胞外基质的关键来源
细胞外基质是存在于细胞间隙、肌束之间及血管周围的结构糖蛋白、结构多糖及糖胺聚糖的总称,其中最主要的是 l型胶原纤维和lll型胶原纤维
心脏以外的代偿
神经体液调节
补充:本身的代偿与失代偿
发生机制
正常心肌舒缩的分子基础
收缩蛋白
调节蛋白
心肌的兴奋收缩耦联(Ca2+)
①肌膜电兴奋的传导
②三联管处的信息传递
③肌浆网(纵管系统)中Ca2+的释放
心肌的舒张:心肌细胞复极化时,大部分钙离子储存在肌浆网,小部分转运到细胞外,钙离子浓度迅速降低,钙离子与肌钙蛋白解离,肌动蛋白的作用位点又被掩盖,横桥解除,心肌舒张
发生机制
心肌收缩功能障碍
心肌舒张功能障碍
收缩蛋白改变:
心肌数量减少:缺血缺氧、中毒、致病微生物导致心肌凋亡和心肌坏死
心肌结构改变(肥大、胚胎基因)
心肌间质纤维化
心室被动扩张
能量代谢障碍:缺血缺氧、VitB1缺乏
耦联障碍
舒张障碍
临床表现的病生基础
心排出量减少
心脏泵血红能降低
器官血流的重新分配
急性心肌梗死导致的急性心衰可能会出现血压降低,多数慢性心衰患者在神经体液调节下血压保持正常,急性发作时由于过度调节甚至会出现血压升高。
同样由于神经体液的调节,α受体密度较高的器官如皮肤、骨骼肌、肾脏及腹腔内脏的血流量降低,而早期阶段心脑血流量可维持正常水平,晚期阶段由于排血量过低,心脑血流量也会降低,这是疾病进一步恶化的表现。
静脉淤血
体循环淤血(右心衰或全心衰)
肺循环淤血(左心衰,严重时肺水肿)
呼吸困难的表现形式及机理
防治原则
防治原发病:降压、调脂,倡导健康生活方式等。
调整神经体液系统失衡及干预心室重塑:ACEI、β-受体阻滞剂等。
减轻心脏负荷:限盐、利尿(降低前负荷);ACEI等扩血管药(降低后负荷)。
改善心肌舒缩性能:洋地黄制剂等。
第十六章 肺功能不全
概述
呼吸衰竭指由各种原因引起肺通气和(或)换气功能严重障碍,以致在静息状态,吸入空气时,出现低氧血症(PaO2降低)伴有或不伴有二氧化碳潴留(PaCO2增高)
受海拔高度影响,以呼衰指数(respiratory failure index;RFI)= PaO2/吸入气氧浓度,RFI≤300时诊断为呼衰。
呼吸衰竭的分类
I型:低氧血症型,PaO2<60mmHg,PaCO2降低或正常
II型:高碳酸血症型,PaO2<60mmHg,同时伴有PaCO2>50mmHg(一定伴有呼吸性酸中毒)
病因和发病机制
指标
弹性阻力:①度量法 顺应性 =(1/弹性阻力)
时间肺活量:用力吸气后再用力并快速呼出的气体量占肺活量的百分数。
注:时间肺活量是评价肺通气功能较好指标
肺通气量:
每分通气量=潮气量×呼吸频率(次/分)
肺泡通气量=(潮气量-无效腔量)×呼吸频率
生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔
肺通气功能评价指标
每分钟通气量:反应通气储备
每分钟肺泡通气量:有效通气量
用力通气量、一秒钟用力呼气容积:反应通气阻力
最大通气量:气道的动态功能
最大呼气中段流量:反应气道的阻塞程度
肺通气功能障碍
肺泡通气不足
限制性通气不足(肺泡扩张受限):①呼吸肌活动障碍②胸廓顺应性降低③肺顺应性降低④胸腔积液和气胸
阻塞性通气不足
中央气道胸外阻塞:声带、喉
吸气时,大气压>气道内压,压迫、阻塞加重(气管缩小)
呼气时,大气压<气道内压,阻塞减轻(气管扩大)
中央气道胸内阻塞:分叉之上
吸气时,气道内压>胸内压,阻塞减轻
呼气时,气道内压 < 胸内压,阻塞加重
外周气道阻塞:外周气道(2mm以下)几乎无软骨支撑;吸气时受肺泡牵拉,扩张呼气时阻塞加重
等压点
肺泡通气不足时的血气变化:PaO2下降,PaCO2升高
肺换气功能障碍
弥散障碍:肺泡膜面积减少或肺泡膜异常增厚和弥散时间引起的气体交换障碍
血气变化:PaO2下降,PaCO2正常或降低
肺泡通气与血流比例失调
正常成人在静息状态下,整个肺脏的VA/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标;但因肺脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性,故临床上更应测肺脏各局部的VA/Q
部分肺泡通气不足
通气不足的肺泡
代偿肺泡通气增加
全肺
解剖分流增加
解剖分流是指一部分静脉血经支气管静脉和极少的肺内动-静脉交通支直接流入肺静脉
肺实变和肺不张时,病变肺泡完全失去通气功能,但仍有血流,血液完全未进行气体交换而掺入动脉血
吸入纯氧不能提高解剖分流的PaO2,可用于与功能性分流的鉴定
部分肺泡血流不足
血流量减少但通气未相应减少甚至增多,导致VA/Q显著大于正常,使患部肺泡通气不能被充分利用,称为死腔样通气
病变的肺区
健康的肺区
全肺
常见呼吸系统疾病导致呼衰的机制
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)
慢性阻塞性肺疾病(COPD)
呼衰主要的代谢功能变化
代谢与呼吸系统变化
代谢
呼吸
循环系统
肺心病发病机理
中枢、肾、胃肠
肺性脑病
治疗原则
去除病因
提高PaO2
吸氧:一型50%,二型30%
降低PaCO2
解除阻塞、增强动力
人工辅助通气、补充营养
改善内环境、保护重要器官功能
第十七章 肝功能不全
肝功能概述:
体内最大的腺体,参与消化、代谢、排泄、解毒、免疫
也是最大的代谢器官,对来自胃肠道的物质进行合成、分解、转化、储存
由肝实质细胞(即肝细胞)和肺实质细胞(肝巨噬细胞即库普弗细胞、肝星形细胞、肝脏相关淋巴细胞和肝窦内皮细胞)构成
肝功能不全的概念:各种致肝损伤因素损害肝脏细胞,使其代谢、合成、解毒、分泌、生物转化及免疫等功能严重障碍,机体可出现黄疸、出血、感染、肾功能障碍及肝性脑病等临床综合征,称为肝功能不全
机体功能、代谢的变化
物质与能量代谢障碍(熟悉)
代谢障碍:糖代谢障碍、脂类代谢障碍、蛋白质代谢障碍
水、电解质代谢紊乱:肝性腹水、低钾血症、低钠血症
肝性腹水形成机制
胆汁分泌和排泄障碍:可导致高胆红素血症、黄疸或肝内胆汁淤积。
凝血功能障碍(凝血因子合成减少):可造成凝血和抗凝平衡紊乱,严重时诱发DIC。
生物转化功能障碍:包括药物代谢障碍;解毒功能障碍;激素灭活功能减弱(雌激素灭活减少:出现肝掌和蜘蛛痣)
免疫功能障碍:如库普弗细胞功能障碍导致肠源性内毒素血症。
分类
急性肝功能不全 :甲肝、药物性肝炎→肝细胞急性坏死→昏迷、出血、肾功能衰竭额
慢性肝功能不全:肝硬化(诱因:胃肠道出血)→各种毒物入脑NH3、AAA(芳香族氨基酸)→神经精神症状逐渐加重、血氨升高
肝性脑病(HE)
概念:严重肝病(其病因多为急、慢性肝炎和肝硬化、肝癌等 )引起的、以代谢紊乱为基础的中枢神经系统功能失调的综合病征。
临床表现为:意识障碍、行为失常和昏迷
门体分流性脑病(PSE)强调门静脉高压,门静脉与腔静脉间有侧枝循环存在,从而使大量门静脉血绕过肝脏流入体循环,是脑病发生的主要机理
临床分期(4):
前驱期:轻微的 神经精神症状:轻度知觉障碍、欣快或焦虑、精神集中时间短
昏迷前期:症状加重,出现嗜睡、淡漠 、时间及空间轻度感知障碍、言语不清、明显的人格障碍及行为异常,明显的扑翼样震颤
昏睡期:终日昏睡,精神错乱、易怒、暴躁,肌张力明显增强
昏迷期:昏迷且不能唤醒,对疼痛无反应
发病机制(学说):存在特异性神经病理学改变,脑组织主要受累细胞为星形胶质细胞,表现为星型胶质细胞肿胀及细胞毒性脑水肿
氨中毒学说:肝受损→血氨浓度上升→脑功能障碍
血氨增高的原因
氨清除不足:①肝功能严重不足,供给鸟氨酸循环的 ATP 不足。②鸟氨酸循环的酶系统严重受损。③鸟氨酸循环的各种底物缺失导致鸟氨酸循环障碍,氨的产生增多
氨的产生增多:①肠道产氨增多:门脉血流受阻,肠粘膜淤血、水肿,消化功能降低,未经吸收的蛋白在肠道潴留以及肝硬化晚期合并肾功能障碍,尿素排出减少,进而弥散入肠增多,在肠道细菌氨基酸氧化酶和尿素酶作用下产氨增加。②肝功能障碍伴有呼吸性碱中毒,NH3弥散入血增加。③肌肉产氨增多:肌肉活动如躁动不安、震颤出现,经肌肉产氨增多
氨对脑的毒性作用
氨使脑内神经递质发生改变:兴奋性神经递质减少(乙酰辅酶 A 减少),抑制性神经递质增多(谷氨酰胺,GABA 增多)。
干扰脑细胞能量代谢:ATP 生成减少,消耗过多。
氨对神经细胞膜的影响:氨与钾竞争入胞,细胞外高钾;膜电位兴奋性、传导性障碍
线粒体的作用:使线粒体膜PTP开放,干扰线粒体能量代谢,产生氧自由基
假性神经递质学说
补充:脑干网状结构
非特异性上行激活系统、上行抑制系统,参与调节睡眠与觉醒活动
各种内脏活动的调节中枢
调节躯体运动的部位
去甲肾上腺素及多巴胺是该系统中重要的神经递质。,被结构相似但生理效应较弱的物质(假递质,苯乙醇胺、羟苯乙醇胺)取代,则上行激动作用减弱、皮质抑制,产生昏睡等
氨基酸失衡学说
血浆氨基酸失衡的原因
1.肝脏功能障碍,血中胰岛素和胰高血糖素均升高,胰高血糖素升高更显著
2. 1导致组织蛋白分解增强,大量芳香族氨基酸释放入血,血中芳香族氨基酸(AAA)增加;肝功能障碍,芳香族氨基酸降解能力降低
3.肌肉组织摄取和利用支链氨基酸(BCAA)增多造成支链氨基酸减少,BCAA/AAA比值从正常的3~3.5下降到0.6~1.2。
4.脑内芳香族氨基酸增多,(抑制酪氨酸羟化酶活性)使正常神经递质生成减少,同时产生大量假性神经递质,最终导致患者昏迷
芳香族氨基酸与肝昏迷:生理情况下,芳香族氨基酸与支链氨基酸同属电中性氨基酸,借同一转运载体通过血脑屏障并被脑细胞摄取。血中芳香族氨基酸的增多和支链氨基酸的减少,使芳香族氨基酸主要是苯丙氨酸、酪氨酸入脑增多
GABA学说(γ-氨基丁酸)
GABA 属于抑制性神经递质,GABA 能神经元活动变化与肝性脑病的发生发展密切相关,可产生突触前抑制或突触后抑制(与Cl-有关)作用。血氨升高可使 GABA 能神经活动增强。
肝性脑病的诱因
凡能增加毒性物质的来源,提高脑对毒性物质的敏感性以及血脑屏障通透性增加的因素,均可成为肝性脑病的诱因
如肝硬化病人上消化道出血造成氮的负荷增加;严重肝病患者合并高碳酸血症、脂肪酸可使血脑屏障通透性增高;感染、电解质紊乱、缺氧等使脑对毒性物质的敏感性增加等均可诱发肝性脑病。
肝性脑病防治的病理生理基础:防止诱因,减少氮负荷;慎用止痛、镇静、麻醉以及氯化铵等药物
肝肾综合征(HRS):是指肝硬化失代偿期或急性重症肝炎时,继发于肝功能衰竭基础上的可逆性功能性肾功能衰竭,故又称肝性功能性肾衰竭
病因及分型
病因:各种类型的肝硬化、重症病毒性肝炎、暴发性肝衰竭、肝癌等
分型:Ⅰ型起病急,2周内肾功能急剧下降,肝功能亦急剧下降,出现黄疸及肝性脑病;Ⅱ型属于慢性型,病情相对稳定,但出现顽固性腹水
发病机制:肝肾综合征的典型特征为外周动脉扩张,肾血管收缩及血流减少,肾小球滤过明显降低
第十八章 肾功能不全
概述
肾功能不全的基本发病环节
肾小球滤过障碍
肾小管功能障碍?
内分泌功能障碍
肾功能不全
原因
分类
急性:急性肾功能不全是指各种病因引起双侧肾脏在短期内泌尿功能急剧降低,导致机体内环境出现严重紊乱的病理过程。主要表现为肾小球滤过率(GFR)迅速下降,尿量和尿成分的改变、水中毒、氮质血症、高钾血症和代谢性酸中毒等。
原因及分类
发病机制
功能代谢变化
治疗原则
慎用肾毒性药物;
治疗原发病和并发症(高钾、酸中毒);
饮食及支持疗法(限制蛋白及高钾食物,补充葡萄糖及必需氨基酸);
针对发病机制用药(清除自由基、RAAS阻断、膜稳定剂)。
慢性:各种慢性肾脏疾病引起肾单位进行性、不可逆破坏,使残存的有功能的肾单位越来越少,以致不能充分排出代谢废物及维持内环境稳定,导致代谢废物和毒物在体内潴留,水电解质和酸碱平衡紊乱以及内分泌功能障碍。
概述:
由于慢性肾衰涉及肾实质细胞的破坏减少,且病程迁延漫长,因此会出现因肾脏内分泌功能障碍而导致的系列临床表现,诸如高血压、贫血出血及肾性骨病。
临床上常采用内生肌酐清除率来判断GFR下降程度,因为血肌酐浓度不受饮食蛋白及内源性氮负荷的影响。当内生肌酐清除率降至正常20%以下时,体内会出现许多内源性毒性物质蓄积而引起全身中毒症状,称为尿毒症
病因
肾小球疾病
肾小管间质疾病
肾血管疾病
尿路慢性梗阻
发病机理(几个学说)
矫枉失衡是指机体在对肾小球滤过率降低的适应过程中,因代偿不全而发生的新的失衡,这种失衡使机体进一步受到损害,可出现内分泌功能紊乱等变化。典型表现:PTH晚期导致钙磷代谢紊乱和肾性骨病
肾单位进行性减少的机理
原发病的作用;
系膜细胞过度增殖及细胞外基质积聚导致肾小球硬化;
球后肾小管血流灌注不足导致缺氧,通过HIF-1上调生长因子表达,促使肾小管萎缩和间质纤维化。
发病过程
代谢变化
血中尿素,肌酐,尿酸等非蛋白氮(NPN)含量显著升高,血肌酐高于正常,但<450μmol/L,称氮质血症
尿毒症
概述
在慢性肾功能衰竭晚期,患者血液中有200多种大小不等的尿毒症毒素(正常生理活性物质如PTH或代谢产物如尿素但浓度升高、因解毒或排泄障碍蓄积的外源性毒物如铝、代谢产生的毒物如多胺;)
此时各系统及器官均可出现非特异性中毒症状及代谢障碍,需要靠透析或肾移植来维持生命。死亡率极高
发病机制
功能代谢变化
慢性肾衰和尿毒症的治疗
治疗原发病
消除诱因:感染、外伤、手术、肾毒性药物
对症治疗: 低盐饮食、降压、重组EPO治疗贫血
血液透析、肾移植
第二十章 多器官功能衰竭
第二章 疾病概论
健康、亚健康和疾病
健康:是指躯体、精神和社会适应上的完好状态,而不是没有疾病或虚弱
亚健康
定义:是指界于健康和疾病之间的状态
亚健康的表现形式:
躯体性:疲乏无力,精神不振
心理性:烦躁易怒,失眠焦虑
社会性:关系不稳定,心理距离变大,孤独感
疾病:是在一定病因作用下,机体的稳态调节紊乱而导致异常生命活动过程
疾病发生的条件:指影响疾病发生的因素
诱因:加强病因作用、促进疾病发生发展的因素
危险因素:指与疾病明显相关但是又不能确定为原因或条件的因素
疾病发生发展的普遍规律
稳态的失衡和调节:当疾病发生时,原有稳态被打破,机体通过反馈调节,在病理状态下建立新的平衡
损伤与抗损伤反应:患者的临床症状既可由损伤因素引起,也可由抗损伤反应所致;抗损伤反应过强时,也可导致机体损伤(如休克时并发的全身炎症反应综合征)
因果交替:由原始病因作用于机体所产生的结果又作为新的病因加重原始病因的作用(因果互换),推动疾病发展,形成恶性循环
第三章 水电紊乱
细胞内液(ICF)、细胞外液(ECF)
第一节 水钠代谢紊乱
正常水钠平衡
体液电解质成分
细胞外液:阳离子 Na+>K+>Ca+>Mg2+;阴离子Cl->HCO3->HPO4 2->SO42-及有机酸和蛋白
细胞内液:阳离子:K+>Na+>Ca+>Mg2+;阴离子:HPO4 2-和蛋白质>HCO3->Cl->SO42-
体液渗透压:血浆和组织间液的渗透压大部分来源于单价离子Na+、Cl-和HCO3-;细胞内液渗透压的离子主要是K+与HPO42-,主要是K+
水平衡:日需要量:1500ml~2000ml
钠平衡
渗透压:由溶液中溶质的微粒所产生的渗透效应形成的,取决于溶质的微粒数,与微粒的大小无关
血浆胶体渗透压:指血浆蛋白质分子所产生的渗透压。
渗透压大小约 1.5 mOsm/L。
在维持血管内外体液交换和血容量方面起重要作用。
血浆晶体渗透压:指血浆中的晶体物质微粒(主要是电解质离子)所产生的渗透压。
占血浆渗透压的绝大部分
在维持细胞内外体液交换方面起重要作用
体液容量及渗透压的调节
分支主题
脱水:是指人体由于饮水不足或病变消耗大量水分,不能及时补充,导致细胞外液减少而引起新陈代谢障碍的一组临床症候群
低渗性脱水(低容量性低钠血症)
特点:失Na多于失水,血清钠浓度<135mmol/L,血浆渗透压<290mmol/L;细胞外液减少
原因和机制(肾内外丢失大量液体或液体积聚在第三间隙后处理措施不当)
经肾丢失(4)(尿钠高)
高效利尿:呋塞米、依他尼酸、噻嗪类
肾上腺皮质功能不全:醛固酮分泌不足
肾实质性疾病:如慢性间质性肾疾患
肾小管酸中毒(RTA)是一种以肾小管排酸障碍为主的疾病。主要发病环节是集合管分泌H+功能减低,H+-Na+交换减少,导致钠随尿排出增加;醛固酮分泌不足,也可导致钠排出增多
肾外丢失(尿钠低)
经消化道:丧失大量消化液只补充水分
第三间隙(胸水、腹水)
经皮肤丢失:大量出汗、烧伤只补水
对机体的影响
血浆渗透压↓,ADH↓,肾重吸收↓,早期尿量正常
细胞外液减少,易发生休克:水分从细胞外液向渗透压相对较高的细胞内液转移,血容量减少,故容易发生低血容量性休克;外周循环衰竭症状出现较早,出现直立性眩晕、血压下降、四肢厥冷、脉搏细速
血浆渗透压降低:无口渴感(?);且由于血浆渗透压降低,抑制渗透压感受器,ADH分泌下降,对水的重吸收减少,出现低比重尿和尿量无明显减少;晚期,血容量持续降低,ADH分泌增多,出现少尿,可出现氮质血症
有明显的失水特征:血容量减少,组织间液向血浆转移,因此皮肤弹性减退,眼窝或婴幼儿囟门凹陷
防治的病理生理基础
防治原发病;适当的补液;原则上给予等渗液以恢复细胞外液容量(重度<100mmol/L补少量高渗盐水)
高渗性脱水(低容量性高钠血症)
特点:失水大于失钠,血清Na+浓度>150mmol/L,血浆渗透压>310mmol/L;细胞内外液均减少
原因和机制
水摄入减少:无水、不能饮水;每天自然丢失1200ml
水丢失过多
过度通气
大汗、甲亢
尿崩症:中枢性尿崩症:ADH产生和释放不足;肾性尿崩症:ADH反应缺乏及肾浓缩功能不良,肾排出大量低渗性尿液
消化道(未经治疗)
机体的影响
口渴:重要的保护机制,但在衰弱的患者和老年人,口渴反应可不明显
细胞外液含量减少:细胞外液渗透压增加(主要发病环节),ADH分泌增加,对水的重吸收增加,尿量减少而尿比重高
细胞内液向细胞外液转移:细胞外液高渗,细胞内液外移,有助于循环血量的恢复但是细胞失水皱缩→中枢神经功能
血液浓缩:由于血容量下降,反射性地引起醛固酮分泌增加(早期血容量下降不明显),醛固酮可与ADH维持细胞外液容量和循环血量,高渗性脱水患者血液浓缩、血压下降及氮质血症的程度一般比低渗性脱水轻
中枢神经系统功能障碍:包括嗜睡、肌肉抽搐、昏迷甚至死亡。脑体积因为脱水而显著缩小,颅骨和脑皮质之间的血管张力增大,可导致静脉破裂而出现局部脑出血和蛛网膜下腔出血
早期细胞外液减少不明显(细胞内液转移水分入外液),后期细胞外液减少,刺激交感肾上腺神经,儿茶酚胺分泌过多,心率加快→脉搏加快
防治的病理生理基础
原发病
补给体内缺少的水分:不能口服→静脉滴入5%~10%葡萄糖溶液
补给适当的钠离子:缺水等到一定程度纠正后,应适当补钠离子,可给予生理盐水与5%~10%葡萄糖溶液混合液
适当补K+:由于细胞内脱水,K+也同时从细胞内释出,引起血钾升高,尿排钾也增高;醛固酮增加时,增加了K+的转运至细胞内,易出现低钾血症
等渗性脱水:水钠呈比例丢失,血容量减少,但血清钠离子浓度和血浆渗透压仍在正常范围
任何等渗性液体的大量丢失所造成的的血容量减少,短期内都属于等渗性脱水;经处理可变为低渗性或高渗性脱水
根据临床表现判断脱水类型
脱水时可通过有无渴感来判断脱水类型;通常低渗性或等渗性脱水不渴
水中毒
特点:患者水潴留使体液量明显增多,血钠下降,血清Na+<135mmol/L,血浆渗透压<290mmol/L,但体钠总量正常或增多,故称高容量性低钠血症
原因和机制:主要原因是由于过多低渗性体液在体内潴留造成细胞内外液量都增多
水的摄入过多:ADH分泌增多:应激;ADH分泌异常增多综合征
水排出减少:急性、慢性肾衰
对机体的影响
水潴留→血浆渗透压↓
血钠↓,血液稀释
水移入细胞→脑细胞水肿(嗜睡、躁动、脑疝)
防治原则:
轻症:限制水分摄入
重症:高渗盐水纠正脑细胞水肿(临床少用);或静脉给予利尿剂
水肿:过多的体液在组织间隙或体腔内积累;发生在体腔内称为积水
水肿的机制(游离水:显性水肿即凹陷性水肿)
血管内外液体交换异常:组织液>回流
毛细血管流体静压增高:常见原因是静脉压增高(毛细血管括约肌调节动脉压)充血性心力衰竭;孕妇下肢回流不畅
血浆胶体渗透压降低:白蛋白!①合成障碍:肝②丧失过多:肾③分解过多:慢性感染
微血管通透性增加:各种炎症
渗出液(血管通透性增加):蛋白质含量高,比重高,白细胞多
漏出液(血管壁结构正常,如静压力升高或胶体渗透压下降):所含蛋白量低,比重低,细胞数少
淋巴回流受阻:正常情况能代偿回流,当淋巴干道被堵塞,淋巴回流受阻或不能代偿性加强回流时,形成淋巴性水肿
体内外液体交换平衡失调——钠水潴留
肾小球滤过率下降:滤过面积↓;有效循环血量↓(休克,心力衰竭)
肾小管的重吸收
近曲小管重吸收↑(球-管平衡失调)
肾血流量的重新分布:肾皮质血液流到肾髓质,获得更强的重吸收功能
肾小球滤过分数增高(滤过分数=肾小球滤过率⬇️/肾血浆流量⬇️⬇️)
血浆从肾小球滤出增多(入球小动脉收缩大于出球小动脉)
管周血管中胶体渗透压相对增高
血流量少,毛细血管内压相对降低
肾小管重吸收钠水增多
远曲小管和集合管重吸收钠水增加
醛固酮和ADH升高
循环血量减少;激素灭活减少
常见全身性水肿发病机制及特点
心性水肿
左心衰→ 心源性肺水肿
右心衰→心性水肿(右心衰上下腔静脉回流受阻,因重力作用先发于下垂部位)
胃肠道淤血可能会导致蛋白吸收合成下降,血浆渗透压下降,肝硬化
肝硬化产生腹水的原因:结缔组织增生与收缩以及肝细胞结节的压迫,肝静脉回流受阻,进而使肝静脉压和毛细血管流体静压增高
第二节 钾代谢紊乱
正常钾代谢
钾的生理功能
维持细胞新陈代谢,参与糖原、蛋白质合成
保持细胞静息膜电位,参与动作电位的形成
调节渗透压、酸碱平衡
钾的平衡
摄入(intake):食物
吸收(absorption): 肠道
分布(distribution):主要分布于细胞内(98%);血清钾浓度3.5~5.5mmol/L
排泄:肾(主要:远端小管)肠皮肤
多吃多排,少吃少排,不吃也排
低钾血症:血清钾离子浓度低于3.5mmol/L
原因与机制
摄入不足:长时间禁食
丢失过多
消化道:呕吐、腹泻
肾:利尿、醛固酮增多症
入胞增多:胰岛素治疗、碱中毒、β激动剂
对机体的影响
与膜电位异常相关的障碍
对神经肌肉兴奋性的影响:神经肌肉兴奋性降低
机制:超极化阻滞:细胞外液钾浓度急剧降低时,静息状态下钾外流增加,使静息电位(Em)增大,与阈电位(Et)之间的距离增大
表现:
骨骼肌:四肢无力软瘫,呼吸肌麻痹
胃肠道平滑肌:食欲不振、腹胀、麻痹性肠梗阻
CNS:萎靡、倦怠、嗜睡
对心肌的影响:心肌生理特性的改变→心电图变化;心肌功能损伤
心肌生理特性(与心电图的关联)
兴奋性增高:对钾的通透性降低,K+外流↓,Em绝对值降低
自律性增高:复极4 期钾外流减慢(相对于钠内流加快),自动去极化加快
传导性降低:Em绝对值降低使去极化不完全
收缩性先高后低:2 期钙内流增加(轻度),代谢障碍或变性坏死(严重、慢性)
心电图的变化
P波增宽:心房肌0期除极减慢?
QRS波增宽:心室肌0期除极减慢?
ST段(心室完全去极)下降:平台期Ca2+内向>K+外向(平台期晚期,钙通道逐渐失活,钾外流逐渐增加)
T波低平:复极延缓
U波出现:浦肯野纤维复极延长
心肌功能的损害:心律失常:自律性增高,,出现窦性心动过速;异位起搏的插入而出现期前收缩、阵发性心动过速;尤其心肌兴奋性升高、3期复极化延缓所致的超常期延长更易化了心律失常的发生
与细胞代谢障碍有关的损害
骨骼肌:对骨骼肌的血流量有调节作用;缺血缺氧性肌肉痉挛、坏死和横纹肌溶解
肾脏损害:主要表现为:髓质集合管上皮细胞肿胀、增生等;表现为尿浓缩功能障碍而出现多尿
发生机制:①远端小管细胞受损,cAMP生成不足,对ADH的反应性下降;②髓袢升支粗段对NaCl重吸收障碍,妨碍了肾髓质渗透压梯度的形成而影响了对水的重吸收
对酸碱平衡的影响:代谢性碱中毒,反常性酸性尿
低钾的临床表现
防治原则:补钾;纠正水和其他电解质(镁、钙)代谢紊乱
高钾血症:血钾浓度高于5.5mmol/L
原因和机制(4)
摄入增多
排出减少:肾衰;盐皮质激素缺乏;潴钾利尿剂
出胞增多(6)
假性高钾血症:血细胞增多;临床和心电图无高血钾表现,血浆钾与血清钾相差在0.5mmol/l以上即可诊断为假性高血钾
对机体的影响
对神经肌肉的影响(3)
急性轻度(5.5~7.5):感觉异常、刺痛;Em减少,兴奋性增高
急性重度(7.0~9.0):软弱、麻痹;Em过少,快钠通道失活,去极化阻滞
慢性:几乎无变化;Em变化不明显
对心肌的影响
心肌生理特性的改变
兴奋性改变:急性轻度:↑,急性重度:↓
自律性降低:膜对钾通透性增高;复极4 期钾外流加速,自动去极化减慢
传导性降低:Em绝对值降低使去极化不完全
收缩性减弱:抑制复极2期钙内流
心电图的变化
>6.0,复极3期钾外流加速
>7.5,传导性降低
QT缩短,复极2期延长
对心肌功能的损害:传导性降低,引起传导延缓和单向阻滞,又因有效不应期缩短,故易形成兴奋折返,引起严重心律失常
对酸碱平衡的影响:代谢性酸中毒,反常性碱性尿
临床上的表现:
高钾血症心肌机能改变主要表现为传导功能障碍,可引发严重的传导阻滞甚至停博。
临床表现常被原发病掩盖,收缩功能减退心音低钝、心率减慢、室早、房室传导阻滞、颤动甚至停博于舒张期。
大于6mmol就可见高而尖的T波。
血压早期高后期低、出现血管收缩缺血、疲乏、四肢松弛性瘫痪、腱反射消失、迟钝昏迷
防治原则
第三节 镁代谢紊乱(熟悉)
镁的生理功能
调节各种离子通道的通透性
调节多种酶活性,而参与ATP代谢,调控细胞生长及再生
维持心肌,骨骼肌,及胃肠道平滑肌的兴奋性
低镁血症:<0.75mmol/L
原因机制
摄入不足:长期禁食、厌食。
排出过多
胃肠道:小肠切除、严重腹泻。
肾排出过多:利尿剂、高钙血症、糖尿病酮症酸中毒、甲状旁腺功能减退、甲状腺功能亢进
对机体的影响
神经肌肉的应激性增高:肌肉震颤、反射亢进。Chvosrek征阳性
中枢神经系统兴奋:焦虑、易激动、癫痫发作、惊厥。
心血管系统
室性心律失常:干扰心肌细胞电生理活动。
高血压:血管平滑肌细胞收缩性增强。
冠心病:心肌细胞代谢障碍、冠状动脉痉挛。
低钾血症、低钙血症:钠钾ATP酶活性降低、腺苷酸环化酶活性降低
治疗原则:防治原发病;硫酸镁肌肉注射或静脉滴注
高镁血症
原因机制
摄入过多:静脉内补镁过快
排出过少
肾功能衰竭
严重脱水伴有少尿
甲状腺功能减退
肾上腺皮质功能减退
细胞内镁转移到细胞外
对机体的影响
神经肌肉:肌无力、弛缓性麻痹、呼吸肌麻痹
中枢神经系统:抑制呼吸中枢、嗜睡、昏迷
心血管系统:心动过缓、传导阻滞
抑制平滑肌活动:动脉血压下降、腹胀、便秘、尿潴留
治疗原则
防治原发病
利尿偷袭
静脉注射钙剂
处理高钾血症
第四节 钙磷代谢紊乱
正常的钙磷代谢
来源:失误
吸收:部位在小肠
排泄:20%钙经肾,80%粪便。肾小球滤过的钙95%被重吸收。 70%以上磷经肾,30%随粪便排出。
分布:99%的钙86%磷,羟磷灰石,存在于骨骼和牙齿中。其余呈溶解状态分布于体液和软组织中;发挥生理作用的主要为游离钙
正常钙磷代谢
钙代谢紊乱的原因及影响
分支主题
磷代谢紊乱
第四章 酸碱紊乱
酸碱的概念及酸碱的来源
概念
能释放出质子的化学物质称酸
能接受质子的化学物质称碱
共轭体系
酸碱物质的来源(人体内自主生成的碱性物质比酸性物质少的多)
酸性物质的来源
挥发酸(碳酸-碳酸酐酶CA-经肺呼出)
固定酸(H3PO4、HCl、有机酸等经肾排出):蛋白质、脂肪分解、糖酵解产物
碱性物质的来源
碱性氨基酸分解
有机酸盐转变
主要来源是食物与水果
酸碱平衡的调节
血液的缓冲作用
缓冲方式:H+多向左, H+少向右
HCO3-缓冲能力最强,但不能缓冲挥发酸
发挥作用快,终极能力有限,需要肺和肾配合
组织细胞在酸碱平衡中的调节作用
缓冲对与肺、肾的联动
Henderson方程提示:只要能维持HCO3-与H2CO3比值稳定,便可维持血液pH值的平衡。
缓冲过程中, HCO3-或H2CO3的绝对浓度一定会发生改变。
肾通过调节HCO3- 、而肺通过调节H2CO3,将有助于维持两者的比值
肺对CO2的调节
血液中的H+不易透过血脑屏障,但CO2可迅速通过血脑屏障,引起化学感受器周围H+升高
肾对酸碱平衡的调节
近端肾小管泌H重吸收NaHCO3达滤过的90%
Na+泵将Na+泵进毛细血管,使近曲小管上皮细胞钠保持在低水平,有利于管腔内Na+弥散入肾小管上皮细胞
远端肾小管泌H重吸收NaHCO3
闰细胞为泌氢细胞,非Na+依赖性的泌氢,借助H+-ATP酶作用向管腔泌氢,同时在基侧膜以Cl- -HCO3-交换的方式重吸收HCO3-,称为远端酸化作用
泌氢到集合管管腔后,可与管腔绿叶中的碱性HPO42-结合形成H2PO4-,使尿液酸化
还存在Na+-H+交换和Na+-K+交换,两者互为抑制关系。当机体发生酸中毒时,小管泌氢增加,血钾增高(画图)
NH4+的形成和排出
近曲小管是产NH4+的主要场所,酸中毒越严重,谷氨酰胺酶的活性就越高,NH3↑,NH4+↑
酸中毒严重时,远端小管也可分泌NH3与尿液H+结合,中和尿液
酸碱平衡紊乱常用指标及分类
常用指标及其意义
共同指标:pH值,需进一步测定PaCO2(计算出H2CO3)和HCO3-
呼吸性指标
PaCO2:动脉血CO2分压相当于肺泡气CO2分压;正常值为33~46mmHg;小,通气过度,呼吸性碱中毒或代偿后的代谢性酸中毒
SB和AB:SB是指全血在标准条件下,测得的血浆中HCO3-的浓度;AB是指在实际条件下,测得的血浆中HCO3-的浓度;AB-SB>0,呼吸性酸中毒;AB-SB<0,呼吸性碱中毒
代谢性指标
AB和SB:两者均低,表示代谢性酸中毒;反之,代谢性碱中毒
BB:缓冲碱,通常以氧饱和的全血在标准状态下测定,BB↓,代谢性酸中毒
BE:碱剩余,标准条件下,用酸或碱滴定全血标本至pH7.40时所需要的的酸/碱的量。用酸滴定,表示血液中的碱过多,BE用正值表示
AG:阴离子间隙,目前多以>16mmol/L作为判断是否有AG增高代谢性酸中毒
酸碱平衡紊乱的分类
pH值:降低称为…性酸中毒;反之…性碱中毒
H2CO3原发:呼吸性...;反之代谢性…
如何判断
严重失代偿的酸碱紊乱pH值一定会改变,大于7.4碱中毒,反之酸中毒。
通过询问发病过程可以获得重要线索。
通过血气分析仪检测其它重要指标
单纯型酸碱平衡紊乱
代谢性酸中毒:指固定酸增多和(或)HCO3-丢失引起的pH值下降,以HCO3-原发性减少为特征
原因和机制(酸多、碱少、其他)
酸多
肾排酸功能障碍(肾脏排酸保碱)
肾衰竭
肾小管功能障碍:肾小管性酸中毒
远曲小管泌氢障碍
近曲小管Na-H交换障碍:HCO3-重吸收减少
肾小管碳酸酐酶↓:应用碳酸酐酶抑制剂
体内产酸过多
缺氧:乳酸中毒
脂肪酸过度动员:酮症酸中毒
摄入酸过多:水杨酸、氯化铵
碱少
肾保碱障碍(同上)
碱性消化液丢失、烧伤创面丢HCO3-
其他:高钾、血液稀释
分类(依据AG值)
AG增高型代谢性酸中毒:AG增高,Cl-正常
AG正常型代谢性酸中毒:AG不变,Cl-增高,HCO3-丢失
机体的代偿调节
血液的缓冲及细胞内外离子交换的缓冲代偿调节作用
呼吸代偿
肾代偿
加强泌氨、泌氢;增加回收HCO3-。
原发病是肾小管排酸保碱障碍的,不能代偿。
发挥作用慢,通常要3-5天达高峰
指标改变
对机体的影响
心血管:
室性心律失常:高钾(H-K交换、肾排钾减少)导致严重的传导阻滞、心室纤维颤动、心跳停止。
心肌收缩力降低:H+拮抗Ca2+导致心肌收缩力下降。阻断肾上腺素对心脏的正性肌力作用。
血管系统度儿茶酚胺的反应性降低:血管扩张,血压降;尤其是毛细血管前括约肌最为明显,使血管容量不断扩大,回心血量减少,血压下降
中枢:ATP不足(抑制生物氧化酶酶活性) 、GABA增多(谷氨酸脱羧酶活性增强)导致的中枢抑制(意识障碍、乏力、嗜睡、昏迷)。
骨骼:慢性代酸骨盐溶解代偿(延缓儿童生长、骨营养不良)。
呼吸系统:酸中毒大呼吸
治疗原则
处理原发病:糖尿病酮症酸中毒,加以胰岛素;剧烈腹泻引起的酸中毒,应用抗菌药物;严重肾衰竭,进行腹膜透析或血液透析方能纠正
碱性药物的使用:
轻度患者口服碳酸氢钠片
重度患者输碳酸氢钠液(分次补、剂量宜小)
也可选用乳酸钠(肝功能不好或乳酸酸中毒者不 宜用)
THAM(三羟甲基氨基甲烷,不含钠的有机胺碱性药)可应用于代酸和呼酸(控制输液速度,避免其呼吸抑制作用
防治低血钾和低血钙
腹泻导致酸中毒的同时引起低钾,掩盖酸中毒的高钾
还有游离钙增多的问题
代谢性碱中毒:是指细胞外液碱增多和(或)H+丢失引起的pH升高,以血浆HCO3-原发性增多为特征
原因及机制
酸性物质丢失过多(常见原因)
机体的代偿调节
H+浓度高,呼吸中枢抑制
对机体的影响
神经、肌肉:
游离钙减少,应激性增高(肌腱反射亢进、肌肉抽动、手足抽搐)。
严重低钾也可能导致肌无力。
中枢:
GABA分解增多而生成减少,对中枢的抑制减弱(烦躁、精神错乱、意识障碍)
呼吸中枢抑制,呼吸浅慢。
Hb氧离曲线左移:Hb与氧亲和力增强,缺氧。
低钾血症:胞内外H-K交换、肾小管上皮细胞K-Na交换增强
治疗原则
处理原发病:治疗基础疾病,去除代碱的维持因素。
盐水反应性碱中毒
输生理盐水,扩容、补氯、排HCO3-
输液后可见尿pH值明显增加
补钾
盐水抵抗性碱中毒:改髓袢利尿剂为碳酸酐酶抑制剂,抗醛固酮治疗、补钾等等。
呼吸性酸中毒:是指CO2排出障碍或吸入过多引起的pH下降,以血浆H2CO3浓度原发性升高为特征
原因及机制
机体的代偿调节
急性呼吸性酸中毒主要是靠细胞内外离子交换和细胞内缓冲作用
tips
H+主要被血红蛋白和氧和血红蛋白缓冲
HCO3-则与血浆中Cl-交换
对机体的影响
心血管系统:与代酸类似。
中枢:
CO2舒张血管,颅内高压(持续头痛)。因为 CO2与HCO3-比较更易透过血脑屏障,因此呼酸较代酸对中枢的影响更为严重。
CO2麻醉:肺性脑病,症状包括精神错乱、震颤、谵妄、嗜睡甚至昏迷
治疗原则
病因学治疗:维持呼吸通畅、兴奋呼吸中枢。
发病学治疗:
逐步增加改善通气功能,忌过急过快。
避免过度人工通气。
慎用碱性药物。
呼吸性碱中毒:是指肺通气过度引起的PaCO2降低、pH升高,以血浆H2CO3浓度原发性减少为特征
原因及机制(肺过度通气)
代偿及指标改变
对机体的影响
神经、肌肉:低钙引起抽搐(pH↓)。
中枢:碱中毒及其引起的脑血流量减少引起眩晕、四肢及口周感觉异常;意识障碍。
糖磷酸化反应加强,耗磷增加,血浆磷酸盐浓度降低。
Hb氧离曲线左移:Hb与氧亲和力增强,缺氧。
低钾血症:胞内外H-K交换、肾小管上皮细胞K-Na交换增强
治疗原则
病因学:去除过度通气的原因
病学治疗:急性患者:吸入含5%CO2的混合气体、反复屏气、塑料袋套住口鼻等等
混合型酸碱平衡紊乱
酸碱一致
酸碱混合
三重
判断酸碱平衡紊乱的方法及其病理生理基础
pH值:判断是酸中毒、还是碱中毒。
病史及原发改变:判断是呼吸性或代谢性。
代偿情况:判断单纯性抑或混合型。
代偿预计值计算公式:
病例判断
第七章 缺氧
概述
机体对氧的获得和利用:机体通过呼吸运动从的大气中摄取O2并利用氧气产生能量
供氧
用氧
缺氧的定义:组织细胞因供氧不足或用氧障碍所致机能、代谢和形态结构改变的病理过程
第一节 常用的血氧指标
血氧分压(PO2):物理溶解于血浆中的氧分子所产生的张力
动脉血正常氧分压(PaO2):100mmHg,取决于吸入气氧分压和肺的通气与弥散功能
静脉血氧分压(PvO2):40mmHg,反应组织、细胞对氧的摄取和利用状态
血氧容量(C-02max):100ml血液中的Hb被氧充分饱和时所能携带氧的最大值
血氧含量(C-O2):100ml血液中实际携带的氧量(包括结合氧和游离氧)
动静脉氧含量差(DA-VO2):5ml/dl
血氧饱和度(SO2):Hb结合的氧占氧容量的百分率
影响因素:主要为PaO2;H+、PaCO2、2-3DPG
P50:血红蛋白氧饱和度为50%时的氧分压。反映Hb与O2的亲和力。
第二节 缺氧的原因、分类和血氧变化的特点
低张性缺氧(乏氧性缺氧)
定义:以动脉血氧分压降低、血氧含量减少为基本特征的缺氧称为低张性缺氧
原因
吸入气氧分压过低
外呼吸功能障碍
静脉血分流入动脉血
特点:PaO2 、 血氧含量、血氧饱和度均降低
急性:血氧容量正常,动静脉氧含量差降低
慢性:血氧容量代偿性增加,动静脉氧含量差可以正常
发绀:当毛细血管中脱氧血红蛋白(还原血红蛋白)(HHb)≥5g/dl(正常2.6)时,皮肤粘膜呈现青紫色
Hb正常时,缺氧与发绀是一致的
Hb不正常时,缺氧与发绀常不一致
血液性缺氧
定义:由于血红蛋白含量减少,或血红蛋白性质改变,使血液携氧能力降低或与血红蛋白结合的氧不易释出的缺氧,称为血液性缺氧
原因
血红蛋白含量减少(贫血)
一氧化碳结合
高铁血红蛋白血症:(二价铁在氧化剂的作用下氧化成三价铁)大量含亚硝酸盐的食物吸收入血使大量血红蛋白被氧化,形成高铁血红蛋白血症,皮肤、黏膜可出现青紫色,称为肠源性发绀
HB与O2亲和力增强:2,3-DPG含量降低(库存血)、碱中毒、血红蛋白分子病
特点
循环性缺氧
定义:是指因组织血流量减少使组织供氧量减少所引起的低血流性缺氧或低动力性缺氧
特点:各种血液循环障碍→组织细胞过度用氧→动静脉氧差↑
缺血性缺氧:动脉血灌注不足(苍白)
淤血性缺氧:静脉回流障碍(发绀)
组织性缺氧
定义:在组织供氧正常的情况下,因组织、细胞氧利用障碍,引起ATP生成减少,称为组织性缺氧/氧利用障碍性缺氧
特点:组织细胞利用障碍→动静脉氧差↓
原因
组织中毒:氰化物、砷化物等等
维生素缺乏:
Vit B1 丙酮酸脱氢酶辅酶---脚气病
Vit B2:黄素酶辅酶 / Vit PP:辅酶I/II组分(影响细胞生物氧化)
线粒体损伤:细菌毒素、钙超载、放射线照射、缺氧
第三节 缺氧时机体的功能与代谢变化
呼吸系统 的变化
代偿反应:主要见于乏氧性缺氧(PaO2<60mmHg,呼吸反射性加深加快)
PaO2低于60mmHg时;通过外周化学感受器反射性通气增强;还可增加回心血量
损伤性变化
高原肺水肿(HAPE):肺血流增加及循环阻力增加/炎症/血管通透性增加/肺清除水功能降低
表现为进入4000m以上高原1-4天,头痛、胸闷、咳嗽、发绀、呼吸困难、血性泡沫样痰、神志不清;湿性罗音
中枢性呼吸衰竭:严重缺氧(PaO2<30mmHg)的直接抑制作用(呼吸抑制、节律频率的变化)
循环系统 的变化
代偿反应
心输出量增加(交感神经)
心率:加快;兴奋交感神经,使心率加快/严重缺氧则抑制心血管运动中枢
回心血量增多:胸廓运动幅度大
收缩力增强:交感神经
肺血管收缩(HPV):减少缺氧肺泡周围的血管,使血流转向通气充分气泡
缺氧刺激:Kv(-)、Cav(+)钙内流增加,血管收缩
体液因素:AngⅡ、ET(内皮素)、TXA2(血栓素)缩血管(+)NO、PGI2(-)
交感:肺血管α受体
血液重新分布:心脑供血量增多(皮肤、内脏、骨骼肌及肾少)
扩血管代谢产物多
Kca、KATP(+)K外流、超极化(血管松弛)
α-受体密度相对低
毛细血管增生:HIF-1、VEGF、腺苷
损伤
肺动脉高压:是肺心病和高原心脏病的中心环节
交感兴奋
缩血管物质增多
Kv(-)、Cav(+)
Ca引起血管结构重塑:ROS(活性氧)提高肌球蛋白磷酸化水平、细胞骨架应力变化
心肌舒缩功能(-)
ATP不足
Ca转运功能障碍
PBC+使血粘度增加
严重缺氧破坏心肌结构
心律失常
窦性心动过缓:缺氧通过颈动脉体兴奋迷走
早搏、心室颤动:K、Na等分布改变,影响电生理
回心血量减少
血瘀滞在外周:乳酸、腺苷
呼吸运动减缓
血液系统
代偿
红细胞增多(急性缺氧时脾脏、肝脏收缩释放储备血液;慢性缺氧是肾脏分泌EPO促进红细胞生成及Hb合成)
2,3-DPG使氧解离曲线右移,有利于Hb释放氧气
损伤性反应
血液黏度增加,血流缓慢
2,3-DPG过多时,影响肺泡周围Hb结合氧气
组织细胞代偿性变化
代偿
利用氧能力增强:线粒体及呼吸酶活性增强
酵解增强:磷酸果糖激酶活性增强
肌红蛋白增加:储备氧增加
低代谢状态:耗氧减少
损伤
膜:钠钙内流(耗能、水肿、钙超载)、钾外流(影响代谢及酶活性)
线粒体:氧化应激、钙稳态紊乱、重症者有结构破坏
溶酶体(酸中毒及钙超载):膜损伤、膜破裂;水解酶溢出
第四节 治疗原则
去除病因
吸氧:低张性缺氧、高原肺水肿、CO中毒
吸入高氧浓度(或纯氧)气体
纯氧可以提高溶解氧2.0ml/dl
高压氧疗:3个大气压时,溶解氧6.0ml/dl
防止氧中毒:吸入氧压力过高,组织活性氧↑
氧中毒是指机体吸入高于一定压力的氧一定时间后,某些系统或器官的功能与结构发生病理性变化而表现的病症。
吸氧时间越长,越容易发生氧中毒。进入体内的氧会产生氧自由基,氧自由基极为活跃,在体内到处流窜,攻击和杀死各种细胞,导致细胞和器官的代谢和功能障碍
第八章 发热
第一节 概述
体温调节:是指温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平
产热过程:20~25%用于做功,其余的都以热能形式发散体外;主要受交感-肾上腺素系统及甲状腺激素等因子的控制,因此又叫化学性体温调节
散热过程:表皮肤可通过辐射、传导和对流以及蒸发等物理方式散热,所以散热过程又叫物理性体温调节
体温调节中枢:受视前区—下丘脑(POAH)POAH构成了下丘脑体温调节中枢中起整合作用的部分
调定点学说:人和高等恒温动物的体温类似恒温器的调节。调定点的作用相当于恒温箱的调定器,是调节温度的基准
发热:在致热原作用于体温调节中枢,引起调定点上移所出现的调节性体温升高
区别于生理性体温升高和过热
过热:体温调节中枢损伤;散热障碍:高温环境、皮肤病;产热过多:甲亢
第二节 病因和发病机制
发热激活物
内生性致热原
补充:巨噬细胞炎症蛋白-1、IL-2\IL-8
发热时的体温调节机制
致热信号传入中枢的途径
EP通过血脑屏障入脑
EP通过终板血管器作用于体温调节中枢
发热中枢调节介质
正调节介质
负调节介质:AVP(精氨酸加压素)具有解热效应,在25℃环境中主要加强散热,而4℃环境中主要表现为减少产热。AVP拮抗剂或其受体阻断剂能阻断其解热效应。
其它具有类似效应的物质还有α-MSH(α-黑素细胞刺激素)及膜联蛋白A1 、IL-10
发热时体温调节的方式及发热的时相:调定点↑,体温上升的同时,负调节中枢也被激活,产生负调节介质,限制调定点↑
体温上升期:由于正调节占优势,调定点上移,此时原来的体温就成了“冷刺激”,中枢对“冷”信息起反应,发出指令经交感神经到达散热中枢,引起皮肤血管收缩和血液减少
高温持续期(高峰期):当体温升高到调定点的新水平时,便不再继续上升,而是在新调定点相适应的高水平上波动
体温下降期(退热期):激活物、EP及发热介质的消除,体温调节中枢的调定点恢复正常。血温仍超过调定点,皮肤血管进一步扩张
第三节 代谢与功能的改变
物质代谢的改变:糖分解代谢加强,乳酸产量大增(氧债);脂肪分解增加;蛋白质分解增加,可能产生负氮平衡;上升期尿量减少、高温持续及退热期可出现脱水
生理功能改变:
中枢:兴奋性增强,头痛,热惊厥,淡漠嗜睡(IL-1);
循环:心跳加快,心脏负担加重,体温上升期血压轻度升高,持续期轻度下降,退热期由可能出现循环衰竭;
呼吸:CO2的作用,加深加快;
消化:食欲减退,消化不良
防御功能改变
抗感染能力:杀伤热敏感细菌,循环Fe水平降低抑制细菌生长,增强免疫功能;也有资料表明免疫功能可降低;
EP可抑制杀灭肿瘤细胞;
引起急性期反应:急性期蛋白增加、铁/锌下降、铜增加,白细胞数量增加
第四节 治疗原则
治疗原发病
一般性发热的处理:不要急于解热(增强防御功能,潜在病灶的病例发热是明显的临床体征)
除非:体温过高、恶性肿瘤患者、心肌梗塞或心肌劳损者、妊娠期妇女
解热措施
对因治疗
针对发热机制中心环节:
阻止EP的合成和释放
对抗EP对体温调节中枢的作用
阻断中枢发热介质的合成
清热解毒中草药和物理降温
第九章 应激
第一节 概述
(掌握)应激的概念:是指机体在受到一定强度的应激原(躯体或生理刺激)作用时所出现的全身性非特异性适应反应
(掌握)应激原是指能引起应激反应的各种刺激因素,包括理化、生物学因素以及社会心理因素
应激的分类(了解)
–躯体性应激和心理应激
–急性应激和慢性应激
–生理性应激和病理性应激
第二节 应激时机体功能代谢改变及机制
神经内分泌反应(基本反应)
蓝斑-交感-肾上腺髓质系统(LSAM):最快
结构基础:位于脑桥的蓝斑与与下丘脑室旁核分泌CRH的神经原有直接联系,如此将应激时HPA(下丘脑)的兴奋联系起来
中枢和外周效应;代偿及不利影响
下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统的强烈兴奋(HPAC)
结构基础:CRH(促肾上腺素皮质激素释放激素)是HPAC系统激活的关键环节。应激时,直接来自躯体的应激传入信号,或是经边缘系统整合的下行应激信号,都可促进CRH的分泌
中枢和外周效应;代偿及不利影响
其他多种内分泌激素的反应
应激时的免疫反应:神经内分泌和免疫系统之间存在着相互作用,他们拥有一套共同的信息分子(神经肽、激素、细胞因子等等)与其相应的受体,神经、内分泌和免疫系统通过合成和释放这些信息分子,实现相互作用,并以网络的形式共同调节应激反应
急性期反应和急性期蛋白
急性期反应(APR)是感染、烧伤、大手术创伤等强烈应激原诱发机体产生的一种快速防御反应,表现为体温升高、血糖升高、分解代谢增强、血浆蛋白含量的急剧变化
急性期反应蛋白(APP):相关的血浆蛋白多肽统称为急性期反应蛋白
细胞应激反应:是指在各种有害因素导致生物大分子损伤、细胞稳态破坏时,细胞通过调节自身的蛋白表达与活性,产生一系列防御性反应,以增强其抗损伤能力、重建细胞稳态
热休克反应(HSR):是指生物体在热刺激或其他应激原作用下,所表现出以热休克蛋白(HSP)生成增多为特征的细胞反应
HSP分类:HSP根据分子量分为许多亚家族(HSP110/90/70/60/47),分别定位于胞浆、核仁、内质网、线粒体
HSP功能:生理情况下主要功能是帮助新生蛋白质正确折叠、移位、复性或降解(分子伴侣); 应激状态下可以帮助受损伤的蛋白质的修复、无法修复时则促进其降解
HSP的表达调控:大多数HSP在细胞中有不同程度的基础表达,即组成性表达;应激状态下,HAP表达水平进一步升高,称诱导性表达
受热休克转录因子(HSF)调节,其与HSP基因5’端HSE结合启动转录。但正常时以HSF-HSP形式存在于胞浆,并不进入核内,因此无转录活性。 而应激时,胞浆内出现大量损伤蛋白,竞争结合HSP,使得大量游离HSF进入核内,启动HSP转录。
氧化应激:过多自由基引起组织细胞的氧化损伤反应
ROS,RNS(活性氮)
调节生理生化反应
损伤生物大分子,导致疾病,
激活机体的抗损伤反应
超氧化物歧化酶SOD
谷胱甘肽过氧化物酶
过氧化氢酶
第三节 应激与疾病(了解):应激时代谢特点是分解代谢增强,合成代谢减弱,代谢率明显升高
机体代谢改变(熟悉)
物质代谢
心血管、消化道
应激性溃疡:指由强烈应激导致的胃、十二指肠黏膜畸形病变,主要表现为糜烂、浅溃疡、渗血等,严重时可发生胃肠穿孔和大出血
相关机制:胃肠黏膜出血;黏膜屏障功能降低
免疫内分泌生殖系统
血液和神经系统
相关疾病
第四节 防治原则:消除应激源;糖皮质激素的应用;补充营养;综合治疗
补充:全身适应综合征:应激原持续作用于机体,引起神经内分泌的适应性代偿性变化,使应激表现为动态的连续过程,并最终导致内环境紊乱和疾病
第十章 细胞信号转导与异常
第一节 概述
细胞信号转导的概念:是指细胞通过位于胞膜或胞内的受体,接受细胞外信号,通过细胞内复杂的级联信号转导,进而调节胞内蛋白质的活性或基因表达,使细胞发生相应生物学效应过程
细胞信号转导过程
细胞信号的种类
物理:射线、光、电、机械
化学:配体(ligand),激素、递质等,气味,基质
生物大分子结构信号
信号的功能
细胞信号的接受和转导
细胞受体
膜受体:G蛋白耦联受体(GPCR);酪氨酸蛋白激酶型受体(RTK)
核受体:是一类配体依赖的转录调节因子。配体是甾体激素,一般需要募集共激活因子,结果一般促进转录,也可抑制转录
常见的细胞信号转导通路
重要的胞内信号
蛋白激酶(protein kinase;PK):PKA、PKB、PKC、MAPK;功能是磷酸化底物
脂质第二信使:DAG(甘油二酯)、IP3(三磷酸肌醇)
磷脂酶(phospholipase;PL):PLC、PLD;功能是水解磷脂产生脂质第二信使
PI-3K:磷脂酰肌醇(-3)激酶
AKT:蛋白激酶B;PKB
MAPK(mitogen-activeed protein kinase) :促分裂原激活的蛋白激酶
ERK(extracellular-signal regulated kinase):胞外信号调节的蛋白激酶
G蛋白耦联受体介导的信号转导途径
酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导途径
细胞信号转导的调节
信号转导系统激活靶蛋白的方式
快速调节:使底物(酶、离子通道、离子泵、运输蛋白、骨架蛋白、转录因子)可逆性磷酸化;产生:酶激活(失活),神经肌肉兴奋收缩(抑制)等等
慢速调节:调控基因表达。表达产物使细胞分裂、分化、细胞结构及功能改变等等
信号调节
信号:激动剂、拮抗剂
配体结合信号蛋白改变其活性
配体激活受体型蛋白激酶活性
受体
受体数量:
上调:当体内配体持续升高,配体-受体复合物可被细胞内化,内化后配体及部分受体被降解,部分受体返回胞膜重新利用,可致自身瘦腿下调,称为受体下调
下调:持续高浓度的配体与受体结合,除可引起自身受体下调外,还可引起其他受体明显增多,称为受体上调
亲和力(磷酸化和脱磷酸化)
增敏:受体对配体刺激的反应增强
减敏:对配体刺激的反应衰退
受体后调节
可逆磷酸化快速调节
调控基因表达产生缓慢效应
第二节 细胞信号转导异常的机制(了解)
信号异常
受体异常
第三节 细胞信号转导异常与疾病
家族性肾性尿崩症
集合管上皮细胞ADH-V2R数目减少/功能缺陷
肢端肥大症、巨人症
编码Gs基因缺陷,抑制GTP酶活性,Gs处于持续激活状态,生长素释放激素/生长素释放抑制激素对GH分泌调节失衡
恶性肿瘤
第四节 防治原则
新药:受体激动剂/拮抗剂,离子通道阻滞剂,蛋白激酶
帕金森患者:补充多巴胺前体物质
肿瘤患者:阻断PTK
全身炎症反应:早期抑制NF-kP,减少炎症介质过度转录合成
第十一章 细胞增殖和凋亡异常与疾病
第一节 细胞增殖异常与疾病
细胞增殖的概念:是指细胞分裂及再生的过程,细胞通过分裂进行增殖,将遗传信息传给子代,保持物种的延续性和数量的增多。细胞增殖是通过细胞周期实现的。
细胞周期的概述:细胞周期或称细胞增殖周期:是指细胞从上次分裂结束到下一次分裂终了的间隔时间或过程。分为以下四个连续阶段:G1期→S期→G2期→M期。其中最关键的是S期,在此期中的细胞进行DNA倍增和染色体复制
人体细胞的分类
周期性细胞:它能连续按 G1 → S → G2 → M 四个阶段循环进行分裂,体内具有代表性的细胞:表皮细胞、骨髓干细胞、生殖细胞
G0 细胞:这种细胞暂时脱离细胞周期,不进行增殖,但在适当刺激后可返回细胞周期,进行细胞增殖。例如,肝细胞、肾细胞
终端分化细胞:细胞永远脱离细胞周期丧失分裂能力。例如,神经细胞、心肌细胞等
细胞周期分期和特点
单向性:细胞周期只沿G1 → S → G2 → M 方向推进,不能逆行。
阶段性:细胞可因某种原因在某时相停滞,当条件适宜时,细胞又可重新活跃到下一时期。
检查点:增殖细胞在分裂过程中,为了保证DNA 复制和染色体分配质量,细胞内存在监控机制—检测点。各时相交叉处存在检查点( checkpoint ),只有通过检查点的检查,细胞才能进入下一个时相。
微环境影响:细胞外信号、条件也能决定细胞周期是否顺利推进。
细胞周期的调控
细胞周期的自身调控
周期蛋白Cyclin:20多个成员,作为调节亚基,需与CDK结合形成复合物,激活相应CDK和加强CDK对特定底物的作用,驱动周期向前前进
周期蛋白依赖性激酶CDK:14个成员,只有Cyclin浓度达到阈值时才能与相应的CDK结合,形成Cyclin-CDK复合体,从而使CDK分子中的活化部位磷酸化和抑制部位去磷酸化,再经CDK活化激酶(CAK)的作用,CDK被活化
CDK 抑制因子CKI :是 CDK 的抑制物,可以与 cyclin/CDK 结合从而抑制 CDK 的活性,使细胞周期停止
细胞周期检查点
DNA损伤检查点(G1/S交界处):检查染色体DNA是否有损伤,如有损伤,则细胞周期阻滞在G1期,先修复才能复制
DNA复制检查点(S/G2交界处):检查DNA复制进度
纺锤体组装检查点(M期):检查有功能的纺锤体形成,管理染色体的正确分配
胞外信号:分为增值信号和抑制信号
细胞周期调控异常及疾病:主要原因使细胞周期驱动力机制异常和检查机制异常
细胞增殖过度(肿瘤)
cyclins的异常表达增加
CDK 增多
CKI 表达不足和突变
检查点功能障碍
细胞增殖缺陷:再生障碍性贫血、糖尿病肾病
第二节 细胞凋亡异常与疾病
细胞凋亡的概述
概念: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
与坏死的区别☆
凋亡的过程
细胞凋亡的调控
凋亡信号
生理性凋亡信号:激素、细胞因子的作用
糖皮质激素——淋巴细胞凋亡
病理性凋亡信号:毒素、病毒、射线等等
氧化应激——自由基、活性氧
死亡受体
线粒体——跨膜电位下降、释放内容物
相关酶
半胱天冬酶caspase:含半胱氨酸的天冬氨酸特异性蛋白酶,是凋亡的执行者
灭活凋亡抑制蛋白
直接作用于细胞结构并使之解体
分解与细胞骨架构成相关的蛋白
瓦解核结构成核碎片
内源性核酸内切酶:通常以无活性的形式存在于核内,是钙镁依赖性,钙离子可以激活,作用于核小体的连接区
细胞凋亡相关的信号转导通路
死亡受体介导的凋亡通路
死亡受体:TNFR(肿瘤坏死因子)超家族,至少已经发现8种,细胞质区内,有死亡结构域,
死亡配体:Fas L,TNF-a
死亡结构域蛋白:FADD,TRADD。活化caspase 8(复合体中,通过自我剪切),进一步启动caspase级联反应
线粒体介导的凋亡通路
内质网应激介导的凋亡通路
内质网有大量结构损伤蛋白导致内质网应急
长期应急状态,激活IRE1α(内质网跨膜蛋白肌醇需求酶)介导的信号通路/PERK(蛋白激酶样内质网激酶)依赖的信号通路,引起细胞凋亡
T细胞、NK细胞释放颗粒酶B,直接裂解激活caspases
细胞凋亡调控相关基因
Bcl-2家族
P53基因
其他:C-myc、Bcl-x
凋亡与疾病
细胞凋亡不足:肿瘤,自身免疫病,
细胞凋亡过度:心肌缺血,心力衰竭,神经元退行性疾病,病毒感染
不足与过度并存:动脉粥样硬化
凋亡相关疾病防治
合理利用细胞凋亡的相关信号
低剂量照射,补充外源性TNF ,促进肿瘤细胞凋亡
干预细胞凋亡相关的信号转导通路
阿霉素上调Fas表达治疗癌症
调节细胞凋亡相关的基因
转染wtp53诱导肿瘤细胞凋亡
控制细胞凋亡相关的酶
转染caspase酶基因加速白血病细胞凋亡
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