缺血预处理和缺血后处理,IPCandIPO

心肌缺血再灌注损伤和心肌缺血预处理心脏是一个机械作功的器官,这就决定了它具有高耗能、高耗氧、高代谢率的特点。

心肌的氧摄取率高达70%,当心肌耗氧增加时,再提升氧摄取率的潜力很小,需靠扩张冠脉、增加血流量以增加氧的供应。

任何造成心脏耗氧增加和/或供氧减少的因素都影响心脏作功。

心肌有氧氧化的水平强而耐缺氧水平差。

正常情况下,心肌的代谢基本上全是需氧的。

代谢物(底物)的氧化持续地为心肌作功提供高能磷酸键;当氧供应受限时,则通过刺激无氧糖酵解产能。

产能的场所主要在线粒体,耗能过程主要用于肌动蛋白和肌球蛋白的结合以及各种离子泵的活动。

(一)产能减少：心肌缺血使心肌组织氧供减少,线粒体氧化磷酸化减弱,ATP生成减少。

即使无氧糖酵解增强,但产能效率低。

心肌的能量代谢状态与心肌缺血损伤水准有直接关系,当缺血心肌ATP含量在正常的35%以上时,缺血性损伤是可逆的;当ATP含量降至正常的20%,则产生不可逆性缺血性损伤。

(二)细胞内酸中毒：心肌缺血时糖酵解增强,乳酸生成增多;CO2的蓄积可转化为H2CO3;ATP分解过程中产生H+;Ca2+与线粒体内磷酸根结合释放H+。

这些变化均可使细胞内H+浓度升高。

(三)细胞内钙超载：下列因素可造成细胞内钙超载。

1.心肌缺血时氧供和氧化底物均减少,则ATP生成减少,使各离子泵(包括钙泵)的功能减弱,导致细胞内Ca2+浓度(Ca2+i)增加。

2.细胞内酸中毒启动Na+-H+交换,以减轻酸中毒水准;但同时细胞内Na+浓度的升高又激活Na+-Ca2+交换,导致Ca2+i升高。

3.缺血时儿茶酚胺释放增加,通过细胞膜上的a、b受体激活Ca2+通道,使Ca2+内流增加;同时还刺激肌质网释放Ca2+。

二者使Ca2+i升高。

(四)自由基生成：缺血、缺氧时ATP代谢产物(AMP和次黄嘌呤)堆积;同时,细胞内钙超载,激活Ca2+依赖性蛋白水解酶,使黄嘌呤脱氢酶(XD)变构成黄嘌呤氧化酶(XO)。

在再灌注恢复血供时,XO就能催化次黄嘌呤产生大量超氧阴离子。

缺血适应训练的重新形容缺血适应训练的重新定义概述：缺血适应训练（Ischemic Preconditioning，IPC）是一种独特而有效的训练方法，通过短期缺氧处理来促进机体对缺血缺氧的适应能力。

过去，人们通常将其定义为器官或组织在短时间缺血缺氧条件下产生的适应性变化。

然而，近年来的研究表明，缺血适应训练不再局限于传统的缺血缺氧范畴，而是涵盖了更广泛的生理调节和适应过程。

简介：缺血适应训练最早被发现于上世纪80年代，那时人们观察到在心肌缺血再灌注后，心脏组织更加耐受缺血期间产生的负面影响。

这一发现引起了科学家们的兴趣，他们开始探索缺血适应训练对其他器官和组织的影响，并逐渐在各个领域中得到应用。

传统上，缺血适应训练主要通过短暂的缺血处理来模拟缺血缺氧情况。

在心脏病患者中，医生会通过间断性心脏缺血训练来提高心脏的耐受性。

然而，随着对缺血适应训练的深入研究，人们逐渐发现包括缺氧、缺糖、缺营养等不同类型的适应性缺失与缺血适应训练有着相似的效果。

由浅入深地探索缺血适应训练的不同方面：1. 缺氧适应性：缺血适应训练最直接的作用是通过缺氧处理来促进机体对缺氧的适应。

缺氧适应性是自然界中广泛存在的一种生理现象，它可以调节细胞的代谢、氧化还原状态和能量供应等重要机制，从而提高细胞耐受力和生存能力。

2. 缺糖适应性：对于代谢受限的细胞和组织，缺血适应训练同样可以有效地提供保护。

缺糖适应性是缺血适应训练的一个重要方面，它通过调节葡萄糖代谢、抗氧化能力和细胞能量平衡来改善细胞对缺糖的耐受性。

3. 缺营养适应性：除了缺血缺氧条件下的适应性变化，缺血适应训练还可以调节细胞对营养和氧化应激的适应能力。

缺营养适应性是缺血适应训练的一个重要方面，它通过优化营养供应、调节氧化应激反应和改善细胞生存环境来保护细胞免受损害。

4. 广义的适应性：除了上述传统的缺血适应训练范畴，广义的适应性还包括了针对其他生理和病理状态的训练。

缺血适应训练在运动训练中的应用已经成为研究的热点领域。

缺血预处理、缺血后处理在临床上的应用进展缺血预处理、后处理现象在人和动物模型实验中广泛存在，本文主要讨论预处理的临床应用可能，相关的临床实验，及缺血后处理的临床应用可能。

一.缺血预处理的临床应用1．心脏外科手术Yellon 的早期几组实验的证实，人的心脏手术可以应用预处理来产生保护作用，如在冠状动脉旁路手术之前，短暂间歇性钳闭主动脉，心肌活检提示，可达到保护ATP 水平的作用。

在患有风湿瓣膜疾病需做主动脉或二尖瓣瓣膜置换的病人发现，在心脏停跳中，预处理组中的心脏ATP 水平要比对照组中明显增高，肌酸激酶释放水平也要比对照组中的减少，左室心肌收缩性要比对照组明显提高。

对其机制研究发现，缺血预处理阶段的自由基的产生，可触发缺血预处理。

研究表明，梗死前心绞痛可触发缺血预处理，如果在心绞痛发生手术前 48-72小时而不是48小时以内就可以提高心肺转流后的心脏功能，因此在一定程度上新近发生心绞痛的病人可能已经预处理过了。

缺血预处理在不用心肺转流和停跳液的微创冠状动脉旁路移植术（minimally invasive coronary artery bypass surgery）同样起到保护作用，主要是产生抗心律失常特性。

缺血预处理的保护作用主要表现在提高心肌ATP，降低心肌酶，和改善心功能，但在临床实践中的心脏外科手术还是没有得到常规应用。

其中一个原因是：心脏外科医生担忧是关于间断夹闭和松开主动脉可能造成外周血管动脉粥样硬化斑块碎片的栓塞，这种担忧同样存在于微创冠状动脉旁路移植术中进行短暂的冠状动脉夹闭再灌注。

从另一角度讲，目前的心脏停跳液在手术过程中对心肌可以产生足够的保护作用，在心肺转流中，配合pH探针和温度探针对心肌的监护，可以更好的保护组织。

2．心肌梗死梗死前心绞痛可缩小心肌梗死面积，减少充血性心力衰竭的发生，减少心源性死亡，心律失常，和提高心功能。

由于急性心肌梗死的不可预测性，使得试图在梗死前缺血进行缺血预处理治疗急性心肌梗死的方案几乎不可行。

缺血—再灌注损伤与缺血预处理及缺血后处理的保护作用机制(一)作者：马建伟杜会博温晓竞【关键词】缺血；再灌注损伤；缺血预处理缺血是临床上最常见的症状之一，尤其是心脏缺血损伤一直是众多学者研究和关注的问题。

既往认为短暂的心肌缺血造成的心肌可逆性损伤会使之更难以耐受再次缺血损伤。

因此认为多次短暂缺血必然发生累加而导致心肌坏死。

80年代Murry1]首次在狗的实验中发现短暂的冠脉缺血可以使心脏在经历后续长期缺血时的心梗面积较单纯长期缺血时的面积明显缩小，于是提出缺血预处理的概念。

而在2003年，Zhao等2]在犬心肌缺血后再灌注前进行了3次30s的再灌注，发现冠状动脉的内皮功能较单纯长时间再灌注得到明显改善，而且心肌梗死范围也明显缩小，其保护程度与缺血预处理相似。

因而提出了缺血后处理的概念。

这两方面的发现为缺血心肌的保护开辟了新的研究领域。

1心肌的缺血-再灌注损伤1.1心肌的缺血—再灌注损伤的概念及损伤表现缺血-再灌注(ischemiareperfusion，IR)是指心肌缺血时，心肌的代谢出现障碍，从而出现一系列功能异常；缺血一定时间的心肌再重新恢复血液供应后，心肌不一定都会恢复其正常功能和结构，反而出现心肌细胞损伤加重的表现，即所谓缺血—再灌注损伤，IRI)。

这一损伤是心脏外科、冠脉搭桥术等手术期间心肌损伤的主要因素。

其损伤表现为心肌细胞的坏死、凋亡、线粒体功能障碍、脂质过氧化物增多、自由基大量生成，并导致恶性心率失常发生，左心室收缩力减弱、室内压下降等心肌功能的抑制。

1.2心肌的缺血再灌注损伤的机制尽管几十年来人们一直在进行研究，但至今其详细的机制未被阐明，根据近年来的研究其可能的机制有：1.2.1G蛋白、腺苷酸环化酶的功能异常心肌缺血时，对于G蛋白、腺苷酸环化酶活性的变化各家报道不一，有研究表明在体大鼠缺血区G蛋白含量明显降低3]，有结果表明，离体大鼠缺血区G蛋白含量无明显变化4]，也有结果表明，在体狗心肌缺血时，心肌G蛋白含量出现明显增加5]。

基础研究缺血预处理与缺血后处理对犬肾缺血再灌注损伤的作用及机制探讨江波涛,刘修恒*,陈 晖,刘东山,陈致远,匡幼林,翁小东(武汉大学人民医院,武汉430600)摘要:目的 观察缺血预处理(IPC)与缺血后处理(IPO)对犬肾缺血再灌注损伤的作用,并探讨其机制。

方法 24只成年雄性杂种犬随机分为4组,各6只,均开腹、游离双肾。

假手术组(S组):切除右肾,缝合腹壁;缺血再灌注组(I/R组):切除右肾、游离左肾后,左肾动、静脉夹闭60m in后恢复灌流;缺血预处理组(IPC组):在左肾动、静脉夹闭前先予5m in的缺血、5m i n的再灌,共3次,然后恢复灌流:缺血后处理组(IPO组):在肾动、静脉夹闭60 m i n后立即再灌注30s、再缺血30s,共6次,然后恢复灌流。

结果 术后3d,IPC、IPO组与I/R组相比,血清肌酐(Cr)、尿素氮(B UN)浓度降低(P均<0.05)。

与I/R组相比,IPC、IPO组超氧化物歧化酶(SOD)活性升高、丙二醛(M DA)浓度降低、髓过氧化物酶(M PO)含量下降、细胞凋亡指数(A I)降低(P均<0.05),肾脏病理损伤明显减轻。

结论 IPC与IPO都能减轻肾缺血再灌注损伤,其机制可能与减轻肾脂质过氧化反应及抑制细胞凋亡、减轻炎症反应有关。

关键词:缺血预处理;缺血后处理;肾;缺血再灌注损伤中图分类号:R692 文献标志码:B 文章编号:1002 266X(2010)10 0026 02缺血再灌注损伤(I/R)在肾移植手术过程中是不可避免的。

缺血预处理(I PC)是指在预计缺血发生前对器官进行1次或多次短暂的缺血再灌注,而缺血后处理(I PO)是指在缺血发生后、长时间的再灌注之前对脏器进行数次短暂的再灌注缺血的处理方法[1]。

我们先前的研究已经证实,I PO能有效减轻大鼠的肾I/R[2]。

2009年3~9月,我们对I PC与I P O对犬肾I/R的作用进行了同步观察,并探讨其可能机制。

缺血预处理联合后处理对兔肝缺血再灌注损伤的保护作用【摘要】目的：评价缺血预处理联合后处理对兔肝缺血再灌注损伤的保护作用。

方法：取健康日本大耳白兔30只，体重1.5～2.0 kg，雌雄不拘，随机分为5组（n=6）：假手术组（s组）、缺血再灌注组（ir组）、缺血预处理组（ip组）、缺血后处理组（ipo组）和缺血预处理联合后处理组（ip+ipo组）。

s组仅开腹，游离肝脏，分离肝门但不阻断；ir组采用阻断肝门45 min再灌注6 h的方法制备肝缺血再灌注模型；ip组阻断肝门10 min，再灌注10 min，反复3次，余操作同ir组；ipo组阻断肝门45 min后，灌注1 min，再缺血1 min，反复3个短暂的循环，再灌注6 h，ip+ipo组在ip 组的基础上再行3个灌注1 min，再缺血1min的循环，后再灌注6 h。

于再灌注6 h时，经颈动脉抽血后迅速处死兔取肝，测定血清谷丙转氨酶（alt）及天门冬氨酸氨基转移酶（ast）活性，然后取肝组织，分离肝细胞，测定线粒体膜电位及线粒体na+-k+-atp酶活性。

结果：与s组比较，其余各组血清alt和ast活性升高，线粒体na+-k+-atp酶活性及线粒体膜电位降低（p综上所述，ip和ipo联合应用能更好的保护线粒体，维持组织的能量代谢稳定，从而在再灌注早期更好的减轻肝脏的损伤。

本研究为在临床上对肝脏i-r损伤预处理提供了实验基础。

参考文献：[1] 王万铁，徐正衸，林丽娜，等.家兔肝缺血再灌注损伤时氧自由基的动态变化[j].温州医学院学报，1998，28（4）：301-302.[2] 袁贵秀，常业恬，李李等.缺血后处理对兔肝脏热缺血再灌注损伤的保护[j].中国现代手术学杂志，2007，1（12）：98-100.[3] 汤礼军，崔建峰，罗浩等. 肝脏缺血再灌注肝细胞凋亡与肝细胞糖原关系的实验研究[j].西南国防医药，2010，20（6）：584-586.[4] 沈广海，高爽，沈兆亮等.缺血后处理通过线粒体途径减轻缺血再灌注诱导的肝细胞凋亡[j].中国医药导报，2011，8（12）：21-23.[5] yang xm，proctor jb，cui l，et al.multiple，brief coronary occlusions during early reperfusion protect rabbit hearts by targeting cell signaling pathways.j am coll cardiol.2004，44：1103-1110.[6] sato h，bolli r，rokosh gd，et a1.the cardioprotection of the late phase of ischemic preconditioning is enhanced by postconditioning via a cox-2-mediated mechanism in conscious rats.am j physiol heart cire physiol.2007，293：h2557-h2564.[7] prattd s，kaplan mm.evaluation of abnormal liver-enzyme results in asymptomatic paitents[j].n engl j med，2000，342：1266-1271.[8] saris ne，eriksonnon ko.mitochondrial dysfunciton in iseheima- reperfusion[j]. acta anaestesiol scand，1995，39：171-176.[9] 甄允芳，孙庆林，汪健，等.褪黑素对大鼠肝缺血再灌注后线粒体损伤的保护作用.中华小儿外科杂志，2006，27：668-669.。

2. 概念：是指组织器官经反复短暂缺血及再灌注后，能明显减轻随后的缺血-再灌注损伤的现象。

1. 发现：Murry CE等1986年在犬模型研究中发现，通过4次短暂的缺血-再灌注预处理（5'-5'）能明显减少心肌缺血-再灌注损伤(40'-3d)造成的心肌梗死面积。

Murry CE et al. Circulation, 1986,（5): 74: 1124-363. 机制（通过三个环节):（1). 触发因子：即在缺血预适应时释放的内源性物质(如腺苷、缓激肽等）；（2). 中介物质: 即触发因子与受体结合后所活化的蛋白激酶(如PKC )等;(3). 效应物质：指产生终末效应的离子通道和细胞保护蛋白(如K ATP 、HSP等)。

IPC 30周年庆典合影，2016年5月，巴塞罗那4. 研究拓展：早期相缺血预适应，延迟相缺血预适应，远程缺血预适应，药物预适应，缺血后适应，临床应用研究等。

(1). 早期相缺血预适应与延迟相缺血预适应5. 主要方式早期相缺血预适应保护作用（早期相，3h 内） 腺苷缓激肽阿片肽NO 受体PKC, MAPKs, PTKs, PI 3K-AKTK A TP 开放-mPTP 转录因子基因转录细胞核HSPs BCL2VEGF iNOS COX-2延迟相缺血预适应保护作用（第二窗口，12-96h）细胞膜触发因子中介物质效应物质效应物质（2). 远程缺血预适应（remote IPC, RIPC)概念：指预适应的组织与被保护的缺血-再灌注损伤组织在空间上存在距离，甚至属于不同器官的情况。

心内：左旋支→前降支→心肌梗死↓器官间：肾动脉→冠状动脉→心肌梗死↓肠系膜动脉→冠状动脉→心肌梗死↓ 肢体→冠状动脉→心肌梗死↓(Hausenloy DJ et al, Cardiovasc Res, 2008)远程缺血预适应的临床应用Hausenloy DJ et al. Basic ResCardiol, 2016, 111(6): 70.无创性肢体缺血预适应对择期经皮冠状动脉介入术（PCI）患者、急性心肌梗死施行PCI患者具心肌保护作用。

麻醉药预处理及机制1．前言心肌缺血不但是心血管系统疾病的常见症状，而且是病人致死的主要原因之一。

各种心血管手术中心肌缺血的防治也是急需解决的问题，但目前一直缺乏有效的减轻缺血再灌注损伤程度的方法。

而且，心血管手术中由于大量阿片类药物的应用，明显延长患者的住院时间，增加由此引起的医药费用负担。

因此，对传统的心血管手术麻醉方法有进一步重新思考的必要，而最近对麻醉药预处理(APC，Anesthetic preconditioning)研究的进展提供了吸入麻醉药应用于心血管手术的理论依据。

2．缺血预处理2．1历史1986年，Murry和同事提出缺血预处理(IPC，ischemic preconditioning)的概念，即反复短暂的缺血和再灌注可以提高组织对随后一个较长时程缺血缺氧的耐受性。

阻断犬的冠脉左回旋支(LCx)4次，每次5分钟，间隔5分钟，然后再阻断40分钟，发现经缺血预处理的心脏梗死面积减少23％。

这提示可利用短暂缺血发作保护心肌免于长期缺血的损伤。

虽然缺血预处理的完整过程还很模糊，但已明确几种介质如腺苷受体、蛋白激酶C(PKC)和ATP 敏感的钾通道(K+ATP)参与该过程。

刺激这些介质释放的化学药物也被证实有心肌保护作用，称其为"药理预处理"。

2．2特征自缺血预处理概念提出后，这种保护作用在猪、兔、猫、脉鼠、大鼠、小鼠以及人均得到证实，说明缺血预处理现象无物种差异性。

而且缺血预处理对、肾、脑等其它器官同样具有减轻缺血损伤的作用．大多数缺血预处理的研究观察了心肌梗死面积的变化，并且取得一致结论，即缺血预处理减少梗死的发生，但当缺血时间大于3小时，预处理不能减少梗死。

缺血预处理是否抑制心趴顿抑还有争论。

狗心脏经2．5分钟或5分钟的冠脉阻断预处理后，经过15分钟的缺血，收缩缩短与未处理组无明显差别。

猪的实验也获得同样结果。

相反，也有实验证明缺血预处理增强在体兔心和离体大鼠心脏的收缩缩短。