病生8缺氧課件

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，以及無數(shù)的牲畜?？溌∧釟W斯湖→KillerLaker

第四章缺氧本章主要內(nèi)容缺氧的原因，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根底4常用的血氧指標(biāo)1氧氣的獲得和利用氧氣的獲得和利用外呼吸內(nèi)呼吸氣體在血液中的運(yùn)輸HbO2HbO2HbO2缺氧的概念空氣O2肺泡血液物理溶解化學(xué)結(jié)合血液運(yùn)輸細(xì)胞呼吸過程生物氧化供氧減少利用氧障礙細(xì)胞代謝、功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)異常變化的病理過程

【缺氧】

當(dāng)組織供氧不足或用氧障礙，從而引起細(xì)胞代謝、功能以致形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生異常變化的病理過程

。

概念（Concept）Hypoxia【低氧血癥】指動(dòng)脈血氧含量明顯降低引起對(duì)組織供氧缺乏。Oxygencontentofthearterialbloodislowerthannormalthatiscalledhypoxemia.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意義一、血氧分壓(PO2)【定義】：為溶解在血液中的氧產(chǎn)生的張力。Hypoxia【意義】：PaO2上下直接影響動(dòng)脈血氧含量〔O2與Hb結(jié)合〕、血氧飽和度、氧彌散速度。

【正常值】：PaO2:80-110mmHg

PvO2:40mmHg【影響因素】：PaO2取決于吸入空氣的氧分壓、外呼吸功能

PvO2取決于組織攝氧和用氧的能力正常氧分壓“梯度〞示意圖二、血氧容量〔CO2max〕【定義】：指PO2為19.95kPa(150mmHg)、PCO2為40mmHg和38℃條件下，100ml血液中Hb所能結(jié)合的最大氧量。【意義】：血氧容量大小反映血液攜氧能力(Oxygen-carryingcapacity)。【正常值】：CO2max:8.92mmol/L(1.34ml/g×15gHb/dl=20ml/dl)。【影響因素】：Hb的質(zhì)〔Hb結(jié)合氧的能力〕和量血氧分壓Hypoxia

【正常值】：SaO2：95%～97%；SvO2：70%～75%。

【意義】：反映Hb與氧的結(jié)合程度。

【影響因素】：PaO2；血液的PH，2,3-DPG，溫度Factorsaffectingoxygendissociationcurve

三、血氧飽和度（SO2）

【定義】：Hb與氧的結(jié)合的百分?jǐn)?shù)。（1gHb實(shí)際結(jié)合的氧量與最大結(jié)合氧能力之間的百分?jǐn)?shù)比值。）

SO2%=CO2

–血漿中物理溶解O2/CO2max

Hypoxia

即當(dāng)Hb某亞基與O2結(jié)合或解離后→Hb變構(gòu)→其他亞基的親O2力↑or↓→Hb4個(gè)亞基的協(xié)同效應(yīng)便呈現(xiàn)S形的氧離曲線特征。機(jī)制：與Hb的變構(gòu)有關(guān)：氧合Hb為疏松型〔R型〕去氧Hb為緊密型〔T型〕R型的親O2力為T型的數(shù)百倍PH7.2PH7.4PH7.51.上段:坡度較平坦。說明此時(shí)PO2變化大時(shí)，

血氧飽和度變化小。

意義:保證低氧分壓時(shí)的高載氧能力。

2.中段:坡度較陡。PO2降低能促進(jìn)大量氧離意義:維持正常時(shí)組織氧供。

3.下段:坡度更陡。

PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。意義:維持活動(dòng)時(shí)組織氧供。PH7.2PH7.4PH7.5

【影響因素】：PaO2；血液的PH，2,3-DPG，溫度四、血氧含量(CO2)【定義】：指100ml血液實(shí)際含有的O2量稱為氧含量。包括結(jié)合氧和游離氧?！疽饬x】：提示血液實(shí)際供氧水平。

【正常值】：

CaO2約8.47mmol/L(19.3ml/dl)；CvO2為5.35mmol/L(14ml/dl)?！居绊懸蛩亍浚篜aO2&Hb的量與質(zhì)。Hypoxia衍生血氧指標(biāo)P50動(dòng)靜脈血氧差五、P50【定義】指使氧飽和度到達(dá)50％時(shí)的血氧分壓。

【意義】

提示Hb與O2的親和力

【正常值】

3.47～3.6kPa

(26～27mmHg)。

【影響因素】H+、CO2、溫度、2、3-DPGHypoxiaP50↑P50↓促釋放O2促結(jié)合O219ml/dl14ml/dl5ml/dlO2AVO2O2O2O2O2■六、動(dòng)-靜脈氧差〔A-VdO2〕【定義】：指動(dòng)脈血氧含量減去靜脈血氧含量的差值?！疽饬x】反映組織從血液攝取的氧量多少和組織對(duì)氧利用的能力?！菊Ｖ怠?/p>

A-VdO2通常為5ml/dl。Hypoxia影響因素：組織代謝率，Hb與O2的親和力，

PaO2

，血液速度第一節(jié)常用的血氧指標(biāo)PaO2PvO2PO2CO2maxCaO2CvO2CO2SaO2SvO2SO2P50A-VdO2第二節(jié)缺氧的類型、原因和發(fā)病機(jī)制肺部攝氧—

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)性缺氧用障礙性缺氧組織性缺氧一、乏氧性缺氧〔Hypoxichypoxia〕乏氧性缺氧是指由于動(dòng)脈氧分壓降低，或靜脈血分流入動(dòng)脈，動(dòng)脈血氧含量減少，導(dǎo)致組織供氧缺乏的缺氧。原因：吸入氣氧分壓過低〔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〕海拔高度大氣壓大氣PO2

肺泡內(nèi)PO2(m)(mmHg)(mmHg)(mmHg)海平面760159105100068014090200060012570300053011062500040585456000366744080002705630

吸入氣氧分壓過低〔大氣性缺氧〕一、乏氧性缺氧〔Hypoxichypoxia〕乏氧性缺氧是指由于動(dòng)脈氧分壓降低，或靜脈血分流入動(dòng)脈，動(dòng)脈血氧含量減少，導(dǎo)致組織供氧缺乏的缺氧。原因：吸入氣氧分壓過低〔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〕法洛氏四聯(lián)癥PaO2↓A-VdO2↓乏氧性缺氧的特點(diǎn)缺氧類型動(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)－靜脈氧差乏氧性缺氧↓↓N或↑↓↓或NHHbHbO2脫氧血紅蛋白≤2.6g/dl≥5g/dl毛細(xì)血管血液中脫氧血紅蛋白≥5g/dl，使皮膚、粘膜呈青紫色。發(fā)紺(cyanosis)Hb正常的人：缺氧與發(fā)紺是一致的。Hb不正常的人：缺氧與發(fā)紺是不一致的。如：紅細(xì)胞增多癥患者：≥5g/dl發(fā)紺〔不缺氧〕貧血患者<5g/dl不發(fā)紺〔缺氧〕二、血液性缺氧〔HemicHypoxia〕血紅蛋白含量減少或性質(zhì)發(fā)生改變血液攜帶的氧減少，血氧含量降低，血紅蛋白結(jié)合的氧不易釋出缺氧原因貧血〔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和血氧飽和度正常，但血氧容量降低，血氧含量隨之減少。——臉色眼瞼蒼白CO中毒——櫻桃紅高鐵血紅蛋白血癥〔methemoglobinemia〕——棕褐色碳氧血紅蛋白血癥——櫻桃紅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和血氧飽和度正常，但血氧容量降低，血氧含量隨之減少?！樕鄄€蒼白CO中毒——櫻桃紅高鐵血紅蛋白血癥〔methemoglobinemia〕◆

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)，氧離曲線左移高鐵血紅蛋白血癥——棕褐色NADH缺氧類型動(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)－靜脈氧差血液性缺氧NN↓或N↓↓血液性缺氧的特點(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

等張性缺氧三、循環(huán)性缺氧〔CirculatoryHypoxia〕血液循環(huán)障礙供給組織的血液減少缺氧低動(dòng)力性缺氧分類：缺血性缺氧淤血性缺氧原因三、循環(huán)性缺氧〔CirculatoryHypoxia〕循環(huán)性缺氧全身性循環(huán)障礙局部性循環(huán)障礙心輸出量減少靜脈回流障礙動(dòng)脈狹窄或阻塞靜脈回流障礙缺氧類型動(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)－靜脈氧差循環(huán)性缺氧NNNN↑循環(huán)性缺氧的特點(diǎn)注：未累及肺血流的循環(huán)性缺氧四、組織性缺氧(Histogenoushypoxia)正常80-90%氧參與氧化磷酸化過程復(fù)原成水，并產(chǎn)生能量。10-20%參與生物合成和物質(zhì)降解和解毒反響。在組織供氧正常情況下，組織細(xì)胞利用氧障礙所引起的缺氧。四、組織性缺氧(Histogenoushypoxia)原因1.組織中毒生物抑制劑，抑制了細(xì)胞的呼吸氧化型細(xì)胞色素氧化酶復(fù)原型細(xì)胞色素氧化酶氰離子氧化高鐵細(xì)胞色素氧化酶呼吸鏈電子傳遞過程無法進(jìn)行氧化磷酸化的關(guān)鍵:細(xì)胞色素分子中的鐵通過可逆性氧化復(fù)原反響進(jìn)行電子傳遞3.線粒體損傷：輻射、細(xì)菌毒素、鈣超載2.呼吸酶合成：VitB1，B2，PP缺乏1.組織中毒組織利用氧障礙組織性缺氧的特點(diǎn)缺氧類型動(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)－靜脈氧差組織性缺氧NNNN↓由于靜脈氧合Hb含量高，皮膚粘膜呈鮮紅或玫瑰紅各種類型缺氧及血氧變化特點(diǎn)類型乏氧性缺氧血液性缺氧循環(huán)型缺氧組織性缺氧動(dòng)脈血氧分壓↓（-）（-）（-）血氧容量（-）↓（-）（-）血氧含量↓↓（-）（-）血氧飽和度↓（-）（-）（-）動(dòng)靜脈血氧含量差↓↓↑↓各種類型缺氧小結(jié)類型原因特點(diǎn)乏氧性缺氧吸入氣氧分壓過低外呼吸功能障礙靜脈血分流動(dòng)脈血氧分壓降低血液性缺氧血紅蛋白含量減少或性質(zhì)改變血氧含量降低或血紅蛋白親和力過高循環(huán)型缺氧全身性或局部性血液循環(huán)障礙動(dòng)靜脈血氧含量差值增大組織性缺氧線粒體結(jié)構(gòu)和功能障礙動(dòng)靜脈血氧含量差值增大第二節(jié)缺氧的類型、原因和發(fā)病機(jī)制缺氧用氧障礙供氧缺乏低張性缺氧血液性缺氧循環(huán)性缺氧組織性缺氧肺吸入氣體氧分壓降低通氣換氣功能障礙血紅蛋白減少血紅蛋白結(jié)構(gòu)、功能異常靜脈血分流入動(dòng)脈全身、局部血液循環(huán)障礙呼吸酶合成減少線粒體損傷線粒體功能受到抑制缺氧原因分類內(nèi)毒素血癥肺淤血、水腫循環(huán)障礙失血Hb

組織性缺氧乏氧性缺氧循環(huán)性缺氧血液性缺氧臨床上常為混合性缺氧失血性休克第三節(jié)缺氧對(duì)機(jī)體的影響一、呼吸系統(tǒng)的變化(一)代償性反響★肺通氣量增加是對(duì)急性低張性缺氧的最重要代償反響以低張性缺氧為例O2主動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體肺通氣↑肺泡通氣量↑PaO2↑PAO2↑→PaCO2↓CO2

對(duì)中感器↓肺血流量↑心輸出量↑胸廓運(yùn)動(dòng)↑胸內(nèi)負(fù)壓↑靜脈回流↑氧攝取↑氧運(yùn)輸↑參與呼吸的肺泡數(shù)→↑呼吸面積↑氧彌散↑→肺血管收縮局部血流量↓肺動(dòng)脈壓↑肺上部血流↑通氣/血流↑→－PaO2↓一、代償性反響吸入更多的氧氣肺通氣量增加是對(duì)急性低張性缺氧的最重要代償反響〔二〕損傷性變化高原肺水腫〔highaltitudepulmonaryedema,HAPE〕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：肺部濕羅音發(fā)病機(jī)制

肺水腫〔Lungedema〕〔高原肺水腫〕▲呼吸運(yùn)動(dòng)↑回心血量↑、肺血流量↑肺cap流體靜壓↑▲肺血管收縮的不均一性局部肺動(dòng)脈高壓↑▲肺cap壁通透性↑〔血管活性因子、炎癥因子作用〕中樞性呼吸衰竭抑制呼吸中樞PaO2<30mmHg潮式呼吸間停呼吸缺氧對(duì)呼吸中樞的直接抑制超過PaO2降低對(duì)外周化學(xué)感受器的興奮作用1、紅細(xì)胞和血紅蛋白增多◆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)肌肉中氧氣生成，增強(qiáng)運(yùn)發(fā)動(dòng)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。〔一〕代償性反響二、血液系統(tǒng)的變化紅細(xì)胞和血紅蛋白增多，促進(jìn)攜氧2、血紅蛋白釋放氧能力增強(qiáng)◆2,3–DPG含量升高◆氧離曲線右移，有利于氧的釋放不利于氧在肺CAP與血紅蛋白結(jié)合〔一〕代償性反響PaO2↓①脫氧Hb↑結(jié)合2.3－DPG↑RBC游離2.3－DPG↓2.3-DPG對(duì)磷酸果糖激酶二磷酸甘油酸變位酶的抑制減弱②肺通氣↑呼堿及脫氧Hb稍偏堿PH↑磷酸果糖激酶激活2.3DPG生成↑2.3-DPG↑2.3-DPG↑導(dǎo)致Hb氧離曲線右移，促進(jìn)釋氧〔二〕、損傷性變化血液粘滯度增高

外周阻力增大

心臟后負(fù)荷增高紅細(xì)胞過多2、3-DPG過多阻礙Hb與O2結(jié)合心衰缺氧三、循環(huán)系統(tǒng)變化〔一〕代償性反響1、心輸出量增加2、肺血管收縮3、血流重新分布4、組織毛細(xì)血管密度增加合理運(yùn)輸和分配更多的氧氣三、循環(huán)系統(tǒng)變化〔一〕代償性反響1、心輸出量增加心率增加缺氧-呼吸運(yùn)動(dòng)↑-交感神經(jīng)興奮心肌收縮力增加缺氧-交感神經(jīng)興奮-兒茶酚胺↑回心血量增加缺氧-呼吸運(yùn)動(dòng)↑-胸腔負(fù)壓↑

心輸出量增加

①刺激頸A體主A體感受器呼吸深快刺激肺牽張感受器胸內(nèi)負(fù)壓↑反射性興奮交感神經(jīng)心率↑

V收縮靜脈回流↑②交感神經(jīng)興奮作用心臟β-受體心輸出量↑心肌收縮性↑PaO2↓◆心、腦供血增多◆皮膚、內(nèi)臟、骨骼肌和腎血流減少器官血流量取決于血液灌注的壓力器官血流的阻力開放的血管數(shù)量?jī)?nèi)徑大小2、血流重新分布〔一〕代償性反響缺氧時(shí)α腎上腺素受體密度少血管擴(kuò)張血管擴(kuò)張局部組織代謝產(chǎn)物心、腦鉀離子外流↑鈣離子內(nèi)流↓血管擴(kuò)張3、缺氧性肺血管收縮〔hypoxiapulmonaryvasoconstriction,HPV〕〔一〕代償性反響◆是維持通氣和血流比相適應(yīng)的代償性保護(hù)機(jī)制肺循環(huán)特點(diǎn)：流量大，壓力低，阻力低，容量大代償意義缺氧時(shí)α腎上腺素受體密度多血管收縮血管收縮多種血管活性物質(zhì)肺鉀離子外流↓鈣離子內(nèi)流↑血管收縮O2缺氧引起肺血管收縮的機(jī)制

肥大細(xì)胞肺泡巨噬細(xì)胞血管內(nèi)皮細(xì)胞交感神經(jīng)α受體縮血管ET、AngⅡ、TXA2↑NO、PGI2擴(kuò)血管細(xì)胞膜對(duì)Na+、Ca2+通透性Na+、Ca2+內(nèi)流↑興奮性收縮性↑缺氧時(shí)α腎上腺素受體密度少血管收縮血管擴(kuò)張局部組織代謝產(chǎn)物心、腦鉀離子外流↑鈣離子內(nèi)流↓α腎上腺素受體密度多多種血管活性物質(zhì)肺鉀離子外流↓鈣離子內(nèi)流↑4、組織毛細(xì)血管密度增加◆HIF-1增多誘導(dǎo)VEGF等基因高表達(dá)縮短血氧彌散至細(xì)胞的距離增加對(duì)細(xì)胞的供氧量〔一〕代償性反響循環(huán)系統(tǒng)的代償反響心輸出量增加組織毛細(xì)血管密度增加肺血管收縮血流重新分布血管收縮α腎上腺素受體密度多多種血管活性物質(zhì)肺鉀離子外流↓鈣離子內(nèi)流↑長(zhǎng)期或慢性缺氧內(nèi)皮素鈣離子內(nèi)流↑血管重塑肺動(dòng)脈高壓肺心病〔1〕肺動(dòng)脈高壓〔Pulmonaryarterialhypertension)〔二〕損傷性變化〔二〕損傷性變化〔2〕心肌收縮性降低〔Decreaseofmyocardialcontractility〕缺氧

ATP↓鈣泵功能↓紅細(xì)胞↑-血液粘滯度↑-心室后負(fù)荷↑心肌結(jié)構(gòu)破壞心肌收縮性降低〔二〕損傷性變化缺氧頸A體化學(xué)感受器迷走N〔+〕↑心肌內(nèi)K+↓、Na+↑-心肌細(xì)胞通透性↑靜息電位↓心律失?！?〕心律失?！睞rrhythmia〕心肌興奮性↑心肌自律性↑心肌傳導(dǎo)性↓〔4〕回心血量減少缺氧代謝生成乳酸、腺苷等擴(kuò)血管物質(zhì)呼吸運(yùn)動(dòng)受抑制-胸廓運(yùn)動(dòng)↓-回心血量↓〔二〕損傷性變化〔二〕損傷性變化〔4〕回心血量減少〔3〕心律失?！?〕心肌收縮性降低〔1〕肺動(dòng)脈高壓一、代償性反響細(xì)胞利用氧的能力增強(qiáng)糖酵解增強(qiáng)肌紅蛋白增加低代謝狀態(tài)

缺氧時(shí)，ATP生成減少，ATP/ADP比值降低，可激活磷酸果糖激酶，酵解增強(qiáng)

肌紅蛋白和氧的親和力較大肌紅蛋白的增加可能具有儲(chǔ)存氧的作用。四、組織細(xì)胞的變化缺氧時(shí)細(xì)胞內(nèi)線粒體的數(shù)目和膜外表積增加。呼吸鏈中的酶表達(dá)量增加，活性增強(qiáng)。

〔二〕損傷性變化細(xì)胞膜、線粒體和溶酶體的損傷Ca2

+膜通透性[Na+]i↑Ca2

+進(jìn)入線粒體形成不溶性鈣ATP生成↓細(xì)胞水腫Na+內(nèi)流↑嚴(yán)重缺氧K+外流↑[K+]i↓酶合成↓鈣離子內(nèi)流↑激活磷脂酶促進(jìn)膜磷脂降解[Ca2

+]i↑[Ca2

+]i可促進(jìn)自由基生成細(xì)胞膜的變化O2輕度缺氧或缺氧早期線粒體呼吸功能增強(qiáng)嚴(yán)重缺氧首先影響