マインドマップギャラリー 虚血再灌流障害
虚血再灌流傷害のマインドマップには、できるだけ早期に血流を回復し、再灌流状態を制御すること、フリーラジカルを除去して減少させること、カルシウム過剰を軽減すること、細胞保護剤と好中球阻害剤を適用することが含まれます。
2023-10-26 20:43:30 に編集されました虚血再灌流障害
共通条件
虚血時間
側副循環
有酸素レベル
再灌流の条件
再灌流液の圧力、温度、pH、電解質濃度
仕組み
フリーラジカルの増加
機構
ミトコンドリア損傷
低酸素状態では、再灌流中に酸素の酸化に対する第 3 段階の障害が発生し、酸素が単一電子還元を受けて活性酸素種が増加します。
好中球の動員と活性化
ケモカインは低酸素状態で生成され、好中球を引き寄せて活性化します。再灌流中、活性化された好中球はより多くの酸素を消費し、大量の酸素フリーラジカルを生成します。
キサンチンオキシダーゼの生成の増加
Ca依存性タンパク質分解酵素はXDをXOに変換します
再灌流中に虚血組織に大量のヒポキサンチンが蓄積すると、キサンチンオキシダーゼの作用により酸素がヒポキサンチンを酸化して尿酸とH2O2を生成し、その結果活性酸素種が大幅に増加します。
カテコールアミンの自動酸化の増加
ストレス反応により、自己酸化により大量のカテコールアミンと酸素フリーラジカルが生成されます。
身体にダメージを与えるメカニズム
膜脂質過酸化
細胞および細胞小器官の膜構造への損傷
生理活性物質の生産量の増加
ATP生産の減少
タンパク質の機能阻害
核酸損傷と DNA 断片化
カルシウム過多
機構
Na-Ca2交換異常
Na-Ca2交換体対向輸送体
直接活性化
ATP生産の減少により、ナトリウムポンプ活性が低下し、細胞内ナトリウム含有量が増加します。
間接的な活性化
低酸素と嫌気性代謝が亢進し、アシドーシスを引き起こします。再灌流中、間質液中の H 濃度は減少しますが、細胞内濃度は高いままであり、H-Na 交換タンパク質が活性化され、細胞内 Na が増加します。
カテコールアミン放出の増加
α₁-Rに作用してPIP₂の分解を促進し、IP₃とDGを形成します。
IP3 は小胞体からの Ca の放出を促進し、細胞内の Ca 濃度を増加させます。
DG は PKC を活性化して H-Na 交換を促進し、これにより Ca2 の流入が増加し、濃度が増加します。
β-Rに作用し、CAを活性化し、カルシウムチャネルの開口を増加させ、カルシウムイオンの流入を促進します。
バイオフィルム損傷
細胞膜損傷
機構
Ca2に対する膜透過性の増加
再灌流によりフリーラジカルが生成され、膜構造に損傷を与える
細胞内Ca2はホスホリパーゼを活性化し、膜構造を破壊し、透過性を高めます
ミトコンドリア膜損傷
機構
細胞膜の損傷、Ca2流入の増加によるミトコンドリアへのカルシウム塩の沈着、ミトコンドリアの機能不全、ATP産生の減少、エネルギーを消費するイオンポンプ機能の阻害
虚血再灌流によりフリーラジカルと活性酸素種が生成される
フリーラジカルによる損傷と膜リン脂質の分解は、ミトコンドリア膜に損傷を与え、ATP 生成を減少させます。
小胞体膜損傷
機構
小胞体カルシウムの取り込みはエネルギーを消費しますが、虚血中は ATP 産生が減少し、生成されたフリーラジカルと膜リン脂質の分解により小胞体膜が損傷する可能性があります。
身体にダメージを与えるメカニズム
エネルギー代謝障害
ミトコンドリアはエネルギーを消費する Ca2 を吸収します。ミトコンドリアに入るとリン酸カルシウムが形成され、ミトコンドリアの機能不全と ATP 産生の低下を引き起こします。
細胞膜と構造タンパク質の分解
ホスホリパーゼを活性化して膜リン脂質の分解を促進する
カルシニューリンを活性化して細胞膜と構造タンパク質の分解を促進します。
エンドヌクレアーゼを活性化し、染色体損傷を引き起こす
ミトコンドリアの透過性伝達孔を開き、呼吸機能を阻害し、チトクロム C の放出を促進し、細胞のアポトーシスを促進します。
アシドーシスを悪化させる
嫌気性解糖系の強化と乳酸の増加
細胞内カルシウムが豊富であると、特定の ATPase が活性化され、高エネルギーリン酸が加水分解され、H が放出されます。
炎症反応の過剰活性化
機構
細胞接着分子の産生の増加
ケモカインとサイトカインの産生の増加
身体にダメージを与えるメカニズム
微小血管損傷
微小血管の出血学的変化
微小血管透過性の増加
細胞の損傷
機能的な代謝の変化
心筋
再灌流不整脈
仕組み
再灌流心筋間の活動電位持続時間の不均一性
心筋細胞のカルシウム過剰
フリーラジカルと活性酸素種の増加
内因性カテコールアミンの増加
心筋収縮機能不全
再灌流心筋見事な
心筋梗塞
虚血心筋の血液灌流が回復した後、心筋の拡張機能および収縮機能が回復するには長い時間がかかるが、これは可逆的な心筋機能障害である。
微小血管閉塞
心筋の構造変化
脳
ダメージメカニズム
興奮性アミノ酸の毒性作用
フリーラジカル、活性酸素種、炎症性メディエーターの増加
カルシウム過多
他の臓器
肺
肝臓
腎臓
腸の
病気の予防と治療の基本
血流の早期回復と再灌流状態の制御
フリーラジカルを除去して減少させ、カルシウムの過剰負荷を軽減します
細胞保護剤および好中球阻害剤の使用
内因性の保護メカニズムを活性化する
虚血プレコンディショニング
長期の虚血の前に、短時間の虚血と再灌流を複数サイクル行うことで損傷を軽減できる
臨床ではほとんど使用されない
虚血ポストコンディショニング
長期間の虚血の後は、短時間の虚血と再灌流を複数サイクル行うことで損傷を軽減できます。
心臓と脳が使えなくなる
遠隔虚血プレコンディショニング
心臓と脳以外の非重要臓器で虚血または低酸素が繰り返されることにより、血管の機能状態が改善され、遠く離れた重要臓器の重度の虚血または低酸素に対する耐性が向上します。
幅広い臨床応用