一氧化碳中毒治疗研究进展.ppt

一氧化碳中毒治疗研究进展 临邑县人民医院 急性一氧化碳中毒病理机制研究进展 1缺氧的直接损伤作用 急性CO中毒时,吸入的CO进入肺泡,通过弥散与血液中的血红蛋白(Hb)结合,形成比较稳定的碳氧血红蛋白(COHb),CO与Hb的亲合力比氧与Hb的亲合力大240倍(37 0时)。空气中的CO浓度越高,接触时间越长,血中形成的COHb就越多。COHb既不能携带氧,又不易解离, 其解离速度是氧合血红蛋白(O2Hb)解离速度的1/3600,因此,阻碍氧的运输,造成血液性缺氧。 此外,COHb的存在还妨碍O2Hb的正常解离,使氧离曲线左移,妨碍氧在组织中的释放,从而加重组织缺氧。 由于组织缺氧,使机体处于严重缺氧和能量代谢障碍状态,引起细胞功能障碍及病理性损伤,尤其在代谢最为活跃的组织器官如脑、心、肝、肾等,器官功能障碍及病理性损伤最为严重。缺氧可引起脑细胞水肿、缺氧、酸中毒及血脑屏障通透性增高,也可引起脑细胞间质水肿。缺氧使脑血管麻痹扩展,血管内皮肿胀,脑血管微循环障碍,甚至造成缺血性坏死,形成软化灶。严重一氧化碳中毒也可造成脑、心、肝、肾等多脏器功能衰竭(MODS)。 2一氧化碳的直接毒性作用 一氧化碳可与线粒体中细胞色素结合,阻碍呼吸链中电子传递,从而阻断氧化磷酸化,造成细胞呼吸障碍,导致能量代谢障碍,从而产生相应病理损伤。大量CO也可与肌红蛋白(Mb)结合形成碳氧肌红蛋白(COMb),影响肌细胞内供氧。特别是代谢极为活跃的心肌细胞,使心脏表现为心肌顿抑、缺血性损伤、各种心律失常甚至发生急性心肌梗塞,心功能受损。此外,一氧化碳可以直接诱导神经细胞凋亡。 凋亡细胞在中毒3 d后明显增加,5~7 d达到高峰,14 d后恢复正常。由此推测,CO诱导的神经细胞凋亡在急性CO中毒及迟发性脑病的病理过程中可能起着重要作用 3氧自由基介导的细胞损伤作用 在急性CO中毒时,由于缺氧及能量代谢障碍,存在着内皮细胞肿胀,微血管收缩,部分毛细血管闭塞,微循环障碍,及红细胞变形能力降低、血黏度增加等病理生理过程。在随后给予的常压及高压氧治疗过程中,随着微循环的改善、组织供氧的恢复,组织存在着缺血-再灌注的病理过程。 急性CO中毒后MDA(丙二醛)水平升高及SOD(超氧化物歧化酶)、GSH-Px(谷胱甘肽过氧化物酶)活性降低提示,机体抗氧化酶活力不足,对氧自由基的清除能力降低,自由基氧化损伤过程加重。因此,在急性CO中毒防治中,预防和减轻自由基氧化损伤已成为CO中毒防治的一个重要方面。 自由基具有极为活泼的反应性,可造成细胞严重的功能代谢障碍和结构损伤:作用于生物膜,使膜内多价不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应,破坏膜的正常结构; 抑制膜蛋白的功能,膜离子通道蛋白的抑制与膜磷脂微环境的改变,共同导致跨膜离子梯度异常,影响细胞的兴奋性;膜脂质过氧化可激活磷脂酶C、磷脂酶D,进一步分解膜磷脂,催化花生四烯酸代谢反应。在增加自由基生成和脂质过氧化的同时,形成多种生物活性物质,如前列腺素、血栓素、白三烯等,进一步促进再灌注损伤;线粒体膜脂质过氧化可抑制线粒体功能,减少ATP生成,使细胞能量代谢障碍进一步加重; 自由基可使酶的巯基氧化形成二硫键,也可使氨基酸残基氧化,使酶及蛋白质交联形成二聚体或更大的聚合物,直接损伤酶及蛋白质的功能,导致细胞功能障碍、变性甚至坏死;自由基也能使碱基羟化或DNA断裂,引起染色体畸变或细胞死亡。 急性CO中毒时脑功能损伤最为严重,除脑细胞代谢最为活跃,对缺氧最为敏感外,与机体其它脏器比较,脑组织更易受氧自由基的损伤。其主要原因是:脑细胞代谢最为活跃,对缺氧最敏感,最易产生氧自由基;神经细胞富含多价不饱和脂肪酸,最易受氧自由基攻击;脑组织含SOD较多,而过氧化氢酶较少,因此,超氧阴离子歧化后产生的H2O2不能及时灭活;脑组织中富含铁,通过Fentonis反应,产生羟自由基(-OH)引起更严重的损伤;脑组织含有较多的单胺类物质(如多巴胺、肾上腺素等),这些物质易自氧化产生氧自由基;神经细胞富含溶酶体,其膜易受氧自由基损伤,致使溶酶体酶释放进入胞浆损伤细胞。因此急性CO中毒时,自由基氧化损伤在中枢神经系统损伤的病理过程中起着非常重要的作用。 4内皮及炎症细胞激活的炎症反应损伤作用 急性CO中毒时,中毒和缺氧可直接激活内皮细胞及炎症细胞,急性CO中毒后氧疗过程中的缺血-再灌注也是激活内皮细胞及炎症细胞的重要方面;内皮细胞及炎症细胞激活可产生多种炎症因子,启动全身炎症反应(SIRS),临床也观察到严重一氧化碳中毒可发展为多脏器功能衰竭(MODS)。因此,SIRS也是急性CO中毒,尤其是重度CO中毒的重要病理过