病理生理學(xué)(缺氧)

hypoxia

第七章缺氧河南大學(xué)醫(yī)學(xué)院鄭紅

內(nèi)容提要缺氧的原因,分類和血氧變化特點(diǎn)2缺氧時(shí)機(jī)體的功能和代謝變化3缺氧治療的病理生理基礎(chǔ)41缺氧的概念及常用的血氧指標(biāo)

由于組織氧的供應(yīng)減少或?qū)ρ醯睦谜系K，而引起組織代謝、功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)異常變化的病理過(guò)程稱為缺氧（hypoxia）.

缺氧的概念氧的獲得和利用外呼吸內(nèi)呼吸氣體在血液中的運(yùn)輸外呼吸血液循環(huán)組織供氧用氧外呼吸血液循環(huán)組織乏氧性血液性循環(huán)性組織性供氧↓用氧↓缺氧第一節(jié)常用的血氧指標(biāo)基本血氧指標(biāo)血氧分壓血氧飽和度血氧容量血氧含量概念正常值影響因素1.血氧分壓（partialpressureofoxygen,PO2）物理溶解的O2產(chǎn)生的張力(氧張力)正常值PaO213.3kPa(100mmHg)吸入氣PO2外呼吸功能PvO25.33kPa(40mmHg)內(nèi)呼吸狀態(tài)2.血氧容量（oxygenbindingcapacity,CO2max）100ml血液的實(shí)際攜氧量正常值動(dòng)脈血氧含量（CaO2）19ml/dl靜脈血氧含量（CvO2）14ml/dl取決于血氧分壓與血氧容量3.血氧含量（oxygencontent,CO2）100ml血液Hb的最大攜氧量

正常值20ml/dl取決于Hb的質(zhì)與量4.血氧飽和度（oxygensaturation,SO2）正常值動(dòng)脈血SaO2

95-98%;靜脈血SvO270-75%主要取決于血氧分壓

血氧含量-溶解氧量血氧容量*100%血紅蛋白與氧結(jié)合的百分?jǐn)?shù)氧分壓與血氧飽和度的關(guān)系——氧合Hb解離曲線(

oxygendissociationcurve,ODC)2040608010020406080100血氧飽和度%血氧分壓(mmHg)[H+]↑CO2

↑2,3DPG↑溫度↑ODC右移衍生血氧指標(biāo)P50：反映Hb與O2的親和力的指標(biāo)，是指使氧飽和度達(dá)到50％時(shí)的血氧分壓。正常成人約為3.59kPa（27mmHg）動(dòng)-靜脈血氧含量差：即動(dòng)脈血氧含量減去靜脈血氧含量所得的毫升，說(shuō)明組織對(duì)氧消耗量。正常約為5mL/dl.50第二節(jié)缺氧的原因、分類和血氧變化肺部攝氧—血液攜氧—循環(huán)運(yùn)氧—組織用氧

等張性缺氧Text低動(dòng)力性缺氧低張性缺氧乏氧性缺氧血液性缺氧循環(huán)性缺氧用氧障礙性缺氧組織性缺氧一、乏氧性缺氧（hypoxichypoxia）

(一)概念：

動(dòng)脈血氧分壓↓，使動(dòng)脈血氧含量↓，組織供氧不足，又稱為低張性缺氧。吸入氣氧分壓過(guò)低（大氣性缺氧）外呼吸功能障礙（呼吸性缺氧）靜脈血分流入動(dòng)脈（靜脈血摻雜）(二)原因：不同高度的氧分壓（mmHg）

空氣

肺泡氣

動(dòng)脈血氧分壓海平面

1591041003000M11062626000M744040喀麥隆尼歐斯湖→KillerLake

1986年，溫柔的尼歐斯湖露出了其兇悍的面目，在短短幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)吞噬掉了1800條生命，以及無(wú)數(shù)的牲畜。一位目擊者回憶說(shuō)：“當(dāng)時(shí)我正往下面走，我要去尼歐斯湖。

可到了那里，才發(fā)現(xiàn)根本沒(méi)有人了――他們?nèi)妓懒耍　绷硪蝗苏f(shuō)：“我去了保健中心，可病房里哪還有活人？！”還有人說(shuō)：“我只能站在死人堆中，因?yàn)榉壳拔莺?、里里外外都是死人，還有牛、狗……全是死的！我簡(jiǎn)直驚呆了，我數(shù)了一下，我們家56人中就死了53個(gè)！”法洛氏四聯(lián)癥低張性缺氧的特點(diǎn)動(dòng)脈血氧分壓動(dòng)脈血氧飽和度血氧容量動(dòng)脈血氧含量動(dòng)－靜脈氧差↓N或↓↓或

NHHbHbO2≤2.6g/dl≥5.0g/dl毛細(xì)血管中脫氧血紅蛋白超過(guò)5g/dl，皮膚、粘膜呈青紫色。發(fā)紺(cyanosis)二.血液性缺氧（hemichypoxia）

(一)概念:由于血紅蛋白數(shù)量減少或性質(zhì)改變，以致血氧含量降低所引起的缺氧。

等張性低氧血癥（isotonichypoxemia）(二)原因

貧血（anemia）各種原因引起的貧血，單位容積血液內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白量減少，雖然PaO2和氧飽和度正常，但氧容量降低，氧含量隨之減少。CO中毒

高鐵血紅蛋白血癥（methemoglobinemia）

血紅蛋白與氧的親和力異常增高：如輸入大量庫(kù)存血，或輸入大量堿性液體；某些血紅蛋白病。貧血性缺氧CO2max↓,

CO2↓供給組織的氧↓Hb↓1.貧血缺氧機(jī)制：HbCOO2O2O2CO與Hb的親和力是O2的210倍，形成HbCOCO與Hb一個(gè)血紅素結(jié)合后，將增加其余3個(gè)血紅素對(duì)氧的親和力CO抑制糖酵解，2,3-DPG生成減少，氧離曲線左移2.一氧化碳中毒(碳氧血紅蛋白血癥)缺氧機(jī)制：◆

Fe3+與羥基牢固結(jié)合，失去攜氧能力◆剩余的Fe2+與O2親和力增強(qiáng)，氧離曲線左移3.高鐵血紅蛋白血癥

缺氧機(jī)制：“腸源性紫紺”動(dòng)脈血氧分壓動(dòng)脈血氧飽和度血氧容量動(dòng)脈血氧含量動(dòng)－靜脈氧差NN或N↓↓血液性缺氧血氧變化特點(diǎn)**皮膚、粘膜顏色：乏氧性缺氧－紫紺高鐵血紅蛋白血癥－咖啡色碳氧血紅蛋白血癥－櫻桃紅色

嚴(yán)重貧血病人？紅細(xì)胞增多癥？三.循環(huán)性缺氧

（circulatoryhypoxia）

(一)概念：由于組織血流量減少使組織供氧量減少所引起的缺氧。低動(dòng)力性缺氧

（hypokinetichypoxia).(二)原因血液循環(huán)障礙供給組織的血液減少缺氧

動(dòng)脈狹窄或阻塞,致動(dòng)脈血灌流不足靜脈血回流受阻血流緩慢，微循環(huán)淤血，導(dǎo)致動(dòng)脈血灌流減少循環(huán)性缺氧缺血性缺氧淤血性缺氧缺血：休克,心衰,動(dòng)脈血栓,動(dòng)脈粥樣硬化淤血：右心衰竭，靜脈栓塞原因動(dòng)脈血氧分壓動(dòng)脈血氧飽和度血氧容量動(dòng)脈血氧含量動(dòng)－靜脈氧差NNNN

循環(huán)性缺氧血氧變化特點(diǎn)循環(huán)障礙未累及肺時(shí)四.組織性缺氧

（histogenoushypoxia）

(一)概念：由組織、細(xì)胞利用氧異常所引起的缺氧。

又稱為氧利用障礙性缺氧.

(二)原因：1.組織中毒：機(jī)制：氰化物（CN-）結(jié)合Fe3+→氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶→不能傳遞電子→呼吸鏈中斷2.呼吸酶合成障礙維生素缺乏3.線粒體損傷

(三)血氧變化特點(diǎn)：PaO2CaO2

SaO2CO2MAXCaO2－CvO2

NNNN

皮膚粘膜：紅色或玫瑰紅色

內(nèi)毒素血癥肺淤血、水腫循環(huán)障礙失血Hb組織性缺氧低張性缺氧循環(huán)性缺氧血液性缺氧臨床上常為混合性缺氧失血性休克缺氧的類型、原因

各型缺氧血氧變化的特點(diǎn)低張性CO2maxPaO2CaO2

SaO2CO2(a-v)血液性循環(huán)性組織性

第三節(jié)缺氧時(shí)機(jī)體功能與代謝變化缺氧對(duì)機(jī)體的影響呼吸系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)血液系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織、細(xì)胞代償損傷一.呼吸系統(tǒng)的變化(一)代償反應(yīng)—低氧通氣反應(yīng)，呼吸加深加快機(jī)制意義：

提高PaO2

增加回心血量PaO2↓(<60mmHg)頸動(dòng)脈體、主動(dòng)脈體化學(xué)感受器呼吸運(yùn)動(dòng)↑肺泡通氣量↑呼吸中樞興奮

代償特點(diǎn)：肺通氣外周感受器呼吸中樞肺通氣急性缺氧+-增加65%47日+增加5-7倍長(zhǎng)期-僅增加15%2.肺通氣改變是低張性缺氧的主要代償反應(yīng)。1.肺通氣改變程度與缺氧時(shí)間有關(guān)；(二)呼吸系統(tǒng)損傷性變化高原肺水腫進(jìn)入4000m高原后1～4d內(nèi)出現(xiàn)發(fā)病率：5.7％~17.7％臨床表現(xiàn)：胸悶，咳嗽，發(fā)紺，呼吸困難，血性泡沫痰體征：肺部濕羅音機(jī)制：肺動(dòng)脈收縮不均一引起超灌注→非炎性漏出；肺毛細(xì)血管壁通透性增加；肺水腫→氧彌散障礙→PaO2↓.PaO2<30mmHg→抑制呼吸中樞→中樞性呼吸衰竭二.循環(huán)系統(tǒng)的變化(一)代償反應(yīng)1.心輸出量增加2.肺血管收縮3.血液重新分布4.毛細(xì)血管增生

機(jī)制?

心率加快：

肺通氣，刺激牽張感受器交感N+

心肌收縮性增強(qiáng)靜脈回流量增加1.心輸出量增加

2.缺氧性肺血管收縮

機(jī)制:抑制血管平滑肌鉀通道，致鈣內(nèi)流增加體液因素：TXA2、ET,PGI2、NO

交感神經(jīng)的作用意義:維持通氣和血流比相適應(yīng)的代償性保護(hù)機(jī)制3.組織毛細(xì)血管密度增加機(jī)制:HIF-1增多誘導(dǎo)VEGF等基因高表達(dá)意義:縮短血氧彌散至細(xì)胞的距離，增加對(duì)細(xì)胞的供氧量意義:◆心、腦供血增多◆皮膚、內(nèi)臟、骨骼肌和腎血流減少4.血流重新分布缺氧時(shí)交感神經(jīng)興奮血管收縮血管擴(kuò)張局部組織代謝產(chǎn)物

？請(qǐng)大家從這個(gè)角度上來(lái)分析一下為什么登山運(yùn)動(dòng)員的四肢、鼻子及耳朵等部位最容易凍傷？（一）代償性反應(yīng)(二)循環(huán)系統(tǒng)的損傷性變化肺動(dòng)脈高壓心肌舒縮功能降低心律失?；匦难繙p少循環(huán)系統(tǒng)損傷（高原性心臟病、肺心病）

缺氧肺血管收縮循環(huán)阻力↑肺A高壓

RBC↑血液粘滯↑右心后負(fù)荷↑慢性缺氧肺血管平滑肌肥大、血管硬化心衰

1.肺動(dòng)脈高壓（Pulmonaryarterialhypertension)缺氧、酸中毒心肌結(jié)構(gòu)損傷心肌收縮性↓心衰

ATP↓

心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙3.心律失常PaO2↓↓頸A體化學(xué)感受器受刺激迷走N（+）↑

竇性心動(dòng)過(guò)緩↓2.心肌收縮性降低

缺氧離子分布異常心律失常

缺氧、酸中毒靜脈血管擴(kuò)張血液淤滯

V回流↓、CO

↓

呼吸中樞（-）呼吸運(yùn)動(dòng)↓胸內(nèi)負(fù)壓↓4.靜脈回流下降

三.血液系統(tǒng)

(一)代償性反應(yīng)1.紅細(xì)胞和血紅蛋白增加2.紅細(xì)胞向組織釋放氧的能力增強(qiáng)◆促紅細(xì)胞生成素（EPO）增加◆提高血氧含量和血氧容量，提高血液攜氧能力，增加組織供氧◆EPO能促進(jìn)肌肉中氧增多，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的耐力EPO對(duì)人體危害極大，長(zhǎng)期服用可使人血液黏稠，增加心臟負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致血栓，甚至死亡。1、紅細(xì)胞和血紅蛋白增多◆2,3–DPG含量升高◆氧離曲線右移，有利于氧的釋放2、血紅蛋白釋放氧能力增強(qiáng)

2，3-DPG機(jī)制：（1）缺氧或代償后伴有呼堿時(shí)，HHb增加結(jié)合紅細(xì)胞內(nèi)的游離2,3-DPG，使糖酵解增強(qiáng)，2,3-DPG生成增多，分解減少，（2）缺氧過(guò)度通氣，提高pH,糖酵解增強(qiáng)2，3-DPG的作用：氧離曲線右移，利于向組織釋放氧。(二)血液系統(tǒng)損傷性變化血粘滯度增加----心衰缺氧(PO2<60mmHg)----2，3-DPG過(guò)多----妨礙肺組織Hb與氧結(jié)合---氧含量降低四.中樞神經(jīng)系統(tǒng)急性缺氧：頭痛，煩躁，記憶力下降，運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)慢性缺氧：疲勞，嗜睡，注意力不