缺氧2012

hypoxia,蔡明春高原军事医学系病理生理学教研室,缺 氧,主要内容,1缺氧、紫绀、肠源性紫绀的概念；2. 常用血氧指标的概念与正常值；3氧离曲线的特点及其影响因素；4四种类型缺氧的原因、发病机制和血氧指标的改变特点；5缺氧时呼吸系统、循环系统和血液系统的代偿性反应；,概述,-氧气与生命进化-氧的运输与利用-缺氧的概念,如果没有氧气，地球上就不会有我们现在已知的生命存在。,46亿前在地球形成初期，地球的大气中没有氧。微生物在无氧的条件下生活。,随着时间的推移，生物的不断繁衍，细菌之类的原核生物演变出能进行光合作用的蓝藻，同时产生出氧气。,绿色植物大量繁衍，大气中的氧气增加。,好氧呼吸使能量获得率大为提高。 “寒武纪大爆发” ，好氧生物大量产生。,氧的运输与利用,供氧,用氧,外呼吸,血液,循环,组织,供氧,用氧,缺氧,*缺氧 (hypoxia),缺氧： 由于组织供氧减少或用氧障碍引起细胞代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程称为缺氧。Hypoxia: absence of oxygen in tissues.,缺氧,第一节 常用的血氧指标,1.氧分压,2.氧容量,3.氧含量,4.氧饱和度,1.氧分压(PO2),物理溶解的 O2 产生的张力(氧张力),正常值,内呼吸状态,2.氧容量,在标准条件下氧分压为19.95kPa (150mmHg)，二氧化碳分压为5.32kPa ( 40mmHg)，温度38 ，单位容积血液内血红蛋白，所结合氧的最大毫升数。 反映单位容积最大携氧量,正常值,20 ml/dl,取决于 Hb 的质与量,指单位容积血液内所含的氧毫升数，包括实际与血红蛋白结合的氧和溶解在血浆内的氧。反映单位容积血液 Hb的实际携氧量,正常值,动脉血(CaO2) 19 ml/dl静脉血(CvO2) 14 ml/dl,取决于 氧分压与 氧容量,3.氧含量,4. 氧饱和度( SO2 ),正常值,动脉血 (SaO2)约9398%静脉血 (SvO2)约7075%,取决于 氧分压+氧离曲线,Hb的氧饱和度，即Hb结合氧的百分数，约等于血氧含量和血氧容量的比值。,氧分压与氧饱和度的关系 氧离曲线,氧饱和度%,氧分压 (mmHg),pH2,3-DPGTemp ,一、低张性缺氧二、血液性缺氧 三、循环性缺氧四、组织性缺氧,第二节 缺氧的类型、原因和发病机制,缺氧的类型与原因,一、 低张性缺氧 hypotonic hypoxia,乏氧性缺氧,特征,概念：以PaO2 降低为基本特征的缺氧,（一） 原因与机制,(1)吸入气氧分压过低：高原、矿井、潜水,(2)外呼吸功能障碍：呼吸系统疾病,(3)静脉血分流入动脉：法洛氏四联症,乏氧性缺氧,我国高原,青藏高原:230万km2，海拔3000-5000m，个别地区6000m，平均4500m,军事和战略地位十分重要,30,所谓“印度阿鲁纳恰尔邦”,大气压和吸入气体、肺泡气体氧分压以及动脉血氧饱和度的关系,35,乏氧性缺氧,乏氧性缺氧,法 洛 氏 四 联 症,乏氧性缺氧,组织缺氧的机制,乏氧性缺氧,（二）血氧变化的特点及缺氧的机制,乏氧性缺氧血氧变化的特点,低张性,乏氧性缺氧,40,发绀 (cyanosis),概念：毛细血管血液中还原血红蛋白浓度达到或超过5g/dl时，皮肤和黏膜呈青紫色，称为发绀。,发 绀(cyanosis),当血红蛋白过多或过少 时，发绀与缺氧常不一致。例如重度贫血患者，血红蛋白可降至50g/L(5g/dl)以下，出现严重缺氧，但不会发生紫绀。红细胞增多病患者，血中还原血红蛋白超过50g/L(5g/dl)，出现发绀，但可无缺氧症状。皮肤的厚度，色素的分布和表浅毛细血管的多少皆可影响对发绀的判断。,缺氧不一定有发绀，发绀不一定有缺氧。,二、血液性缺氧 hemic hypoxia,乏氧性缺氧血液性缺氧,概念： 是指由于血红蛋白数量减少或性质发生改变，致血液携氧能力降低，或血红蛋白结合的氧不易释出所引起的缺氧，而导致组织缺氧。,（一） 原因与机制,(1)Hb量 贫血(anemia),(2)Hb质改变-CO中毒、亚硝酸盐中毒等,(碳氧血红蛋白血症),血液性缺氧,高铁Hb 血症(methemoglobinemia),HbFe2+,HbFe3+OH,氧化剂,亚硝酸盐,肠源性发绀,当血液中HbFe3+OH达到1.5g/dl时，皮肤、粘膜可出现青紫色，称为“肠源性发绀”。,血液性缺氧,cell,Fe3+不能携氧,Fe2+-O2不能解离,高铁Hb血症,HbFe3+OH,血液性缺氧,47,血液性缺氧,Hb-O2亲和力异常,氧离曲线左移：,输入大量库存血RBC 2,3-DPG输入大量碱性液体：(pH升高通过Bohr效应增强Hb与O2的亲和力),多种血红蛋白病，由于肽链中存在氨基酸替代，例如链第92位的精氨酸被亮氨酸取代，以致Hb与O2的亲和力比正常的Hb高几倍，从而使组织缺氧，并有代偿性的红细胞增多。,组织缺氧的机制,10 ml,血液性缺氧,A-V氧含量差,组织缺氧的机制,5 ml,组织缺氧,A-V氧含量差,Hb与O2亲和力增强的血液性缺氧，O2不易释出,血液性缺氧,血液性,血液性缺氧,皮肤颜色,贫血 苍白,Hb-CO 樱桃红,HbFe+3-OH 咖啡色,血液性缺氧,三、 循环性缺氧 circulatory hypoxia,特征,乏氧性缺氧血液性缺氧循环性缺氧,概念：是指由于血流速度减慢，血流量减少，单位时间内供给组织的氧量减少而引起的缺氧，又称低血流性缺氧（hypokinetic hypoxia）。,（一） 原因与机制,循环性缺氧,血液循环障碍供给组织的血液减少,缺 氧,循环性,循环性缺氧,四、 组织性缺氧histogenous hypoxia,乏氧性缺氧血液性缺氧循环性缺氧组织性缺氧,特征,概念：由于组织细胞利用氧的能力不足而引起的缺氧称为组织性缺氧。,56,组织性缺氧,（一） 原因与机制,(1) 组织中毒:,(2) 细胞线粒体损伤:,正常线粒体,水肿线粒体,放射线、细菌毒素、电磁辐射等,组织性缺氧,(3) 呼吸酶合成,(4) 组织需氧过多:,由于某些维生素是呼吸酶所必需的组成成分，其严重缺乏时可影响氧化磷酸化过程。如VB1，VB2，VPP等。,如冠状动脉硬化的病人运动或情绪激动时，心肌耗氧量增加可诱发心绞痛。,组织性缺氧,(5)组织水肿 :,使气体弥散距离增大,组织性,组织性缺氧,皮肤颜色,HbO2玫瑰色,组织性缺氧,小结,内毒素血症,肺淤血、水肿,循环障碍,失血 Hb,临床上常为混合性缺氧,失血性休克,第三节 缺氧对机体的影响,先代偿后障碍,呼吸系统循环系统血液系统中枢神经系统组织细胞的变化,一、呼吸系统低张性缺氧为例,早期,严重,慢性,外周化学感受器对缺氧敏感性,肺水肿,65,(一)代偿性反应,肺通气量增加是对急性低张性缺氧的最重要代偿反应,66,（二）损伤性变化,高原肺水肿: 快速登上4000m以上的高原时，可在14天内发生肺水肿，表现为呼吸困难、咳嗽、咳出血性泡沫痰、肺部有湿性罗音、皮肤粘膜发绀等。 PaO2过低可直接抑制呼吸中枢，使呼吸抑制，肺通气量减少，导致中枢性呼吸衰竭。,1.心功能 2.肺血管收缩3.血液重分布4.毛细血管增生,(一)代偿性反应,二、循环系统,1. 心功能,早期：心输出量(CO),缺氧,(一)代偿性反应,2. 肺血管收缩,缺氧,(一)代偿性反应,3.血液重分布,(一)代偿性反应,缺氧,4. 毛细血管增生,缩短血氧弥散至细胞的距离，增加对细胞的供氧量，具有代偿意义。,(一)代偿性反应,（二）损伤性变化,1. 肺动脉高压：肺源性心脏病,高原肺水肿2. 心肌的收缩与舒张功能障碍（酸中毒 ATP ）3. 心律失常（ PaO2 迷走N（+） ）4. 静脉回流减少（ 呼吸中枢抑制；代谢产物，扩张外周血管）,三、血液系统,(一)代偿性反应,1、红细胞和血红蛋白增多 促红细胞生成素（EPO）增加 提高血氧含量和血氧容量，提高血液携氧能力，增加组织供氧2、血红蛋白释放氧能力增强 2,3 DPG含量升高 氧离曲线右移，有利于氧的释放,（二）损伤性变化,血液粘滞度增高外周阻力增大心脏后负荷增高,75,四、中枢神经系统,CNS耗氧量大，对缺氧不耐受，尤以灰质更敏感。缺氧对CNS的作用基本上表现为损伤。,急性：头痛、激动、记忆力下降等；,慢性：疲劳、嗜睡、注意力不集中等；,严重：烦躁、惊厥、昏迷、脑水肿、死亡。,形态：脑细胞变性、坏死、脑细胞肿胀及脑水肿。,76,1)脑血管扩张2)代谢性酸中毒血管通透性增加3)生成减少4)脑水肿,缺氧对CNS的损伤机制较复杂,77,五、组织细胞的变化,1 线粒体密度尽可能利用多一点氧。,2 无氧酵解 尽可能产生多一点ATP。,3 肌红蛋白 尽可能储备多一点氧。,4 低代谢状态 尽可能多节约一点氧。,(一)代偿性反应,78,（二）损伤性变化,细胞膜、线粒体和溶酶体的损伤,第四节 影响机体耐受缺氧的因素,一、年龄二、机体的代谢和机能状态三、个体或群体差异：遗传因素四、适应性运动：缺氧预适应,不同种属,不同年龄,真空加压模拟缺氧环境,缺氧治疗的病理生理基础,吸氧对低张性缺氧最有效提高血液性缺氧和循环性缺氧患者血液物理溶解的氧组织性缺氧治疗关键是解除呼吸链酶的抑制,氧的运输和利用缺氧的概念和分类各型缺氧的概念、原因、机制和血氧变化特点缺氧对机体代谢的影响：代偿变化、功能障碍氧疗,小结,本章要求,了解：影响机体缺氧耐受性的因素理解：1循环系统功能障碍2中枢神经系统的变化3组织细胞的代偿性反应与细胞损伤掌握：1缺氧的概念2常用血氧指标及其意义（血氧分压、血氧含量、血氧容量、血氧饱和度、动-静脉氧含量差、P50）的概念与正常值；氧离曲线的特点及其影响因素3紫绀（发绀）的概念、肠源性紫绀的概念4缺氧的类型、四种类型缺氧的原因、发病机制和血氧指标的改变特点5呼吸系统的的变化6循环系统的代偿反应7血液系统的变化,自测练习题,(一)名词解释（119）1缺氧（hypoxia）2氧分压（partial pressure of oxygen,PO2）3氧容量（oxygen binding capacity，CO2max） 4氧含量（oxygen content, CO2） 5氧饱和度（oxygen saturation，SO2） 6低张性缺氧7循环性缺氧8缺血性缺氧9组织性缺氧,（二）选择题,1.引起“肠源性紫绀”的原因为： A亚硝酸盐中毒； BCO中毒； C氰化物中毒； D硫化物中毒； E肠道淤血水肿和菌群失调。2最能反映组织中毒性缺氧的指标是： APaO2； BA血氧容量； CA血氧含量； DA-V血氧含量差； EV血氧含量。,3低张性缺氧时可有：A氧饱