病理生理学课件-缺氧

1、2021/3/23 十八世纪梯生德乘气球升天，当两位同伴已十八世纪梯生德乘气球升天，当两位同伴已 经死亡时，他欢呼经死亡时，他欢呼“上升，上升，愉快地上升上升，上升，愉快地上升”！ 请问请问 1. 1. 为什么他的同伴会死亡？为什么他的同伴会死亡？ 2. 2. 梯生德为什么会欢呼？梯生德为什么会欢呼？4. 4. 应如何进行防治？应如何进行防治？ 3. 3. 地面上也会有类似现象吗地面上也会有类似现象吗? ?缺氧的原因缺氧的原因, ,分类和血氧变化特点分类和血氧变化特点2缺氧时机体的功能和代谢变化缺氧时机体的功能和代谢变化3缺氧治疗的病理生理基础缺氧治疗的病理生理基础4常常 用用 的的 血血 氧

2、氧 指指 标标1氧气的获得和利用氧气的获得和利用外呼吸外呼吸内呼吸内呼吸气体在血液中的运输气体在血液中的运输HbO2HbO2HbO2HbO2HbO2HbO22021/3/23 基基 本本 血血 氧氧 指指 标标血氧分压血氧分压血氧饱和度血氧饱和度血氧容量血氧容量血氧含量血氧含量2021/3/23 正常氧分压正常氧分压“梯度梯度”示意图示意图2021/3/23 2021/3/232021/3/23 即当即当HbHb某亚基与某亚基与O O2 2结合或解离后结合或解离后HbHb变变构构其他亚基的亲其他亚基的亲O O2 2力力ororHb4Hb4个亚基的个亚基的协同效应便呈现协同效应便呈现S S形的形

3、的氧离曲线特征。氧离曲线特征。机制机制: :与与Hb Hb 的变构有关的变构有关: : 氧合氧合Hb Hb 为疏松型（为疏松型（R R型）型） 去氧去氧Hb Hb 为紧密型（为紧密型（T T型）型） R R型的亲型的亲O O2 2力为力为T T型的数百倍型的数百倍PH7.2PH7.2PH7.4PH7.4PH7.5PH7.51.1.上段上段: :坡度较平坦。坡度较平坦。 表明此时表明此时POPO2 2变化大时变化大时, , 血氧饱和度变化小。血氧饱和度变化小。 意义意义: :保证低氧分压时的高载氧能力。保证低氧分压时的高载氧能力。 2.2.中段中段: : 坡度较陡。坡度较陡。POPO2 2降低能

4、促进大量氧离降低能促进大量氧离意义意义: :维持正常时组织维持正常时组织氧供。氧供。 3.3.下段下段: : 坡度更陡。坡度更陡。 POPO2 2稍有下降稍有下降, ,血氧饱和度就急剧下降。血氧饱和度就急剧下降。 意义意义: :维持活动时组织氧供。维持活动时组织氧供。 为反映为反映HbHb与与O2O2的亲和力的指标的亲和力的指标, ,是指使氧饱和度达是指使氧饱和度达到到5050时的血氧分时的血氧分压。正常成人压。正常成人P50P50约为约为3.59kPa3.59kPa（27mmHg)27mmHg)。动静脉血氧差动静脉血氧差 : :即动脉血氧含量即动脉血氧含量减去静脉血氧含减去静脉血氧含量所得的

5、毫升量所得的毫升, ,说说明组织对氧消耗明组织对氧消耗量。量。 指使氧饱和度达到指使氧饱和度达到5050时的血氧分压。时的血氧分压。2021/3/2319ml/dl14ml/dl5ml/dlO2AVO2O2O2O2O2影响因素影响因素: 组织代谢率组织代谢率, ,血液速度血液速度 ，HbHb与与O2O2的的亲和力亲和力 肺部摄氧肺部摄氧 血液携氧血液携氧 循环运氧循环运氧 组织用氧组织用氧 等张性缺氧等张性缺氧 Text低动力性缺氧低动力性缺氧 低张性缺氧低张性缺氧 用障碍性缺氧用障碍性缺氧 吸入气氧分压过低（大气性缺氧）吸入气氧分压过低（大气性缺氧） 外呼吸功能障碍外呼吸功能障碍 （呼吸性缺

6、氧）（呼吸性缺氧） 静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）2021/3/232021/3/23正常正常血液性缺氧血液性缺氧组织性缺氧组织性缺氧循环性缺氧循环性缺氧低张性缺氧低张性缺氧HHbHbO22.6g/dl5g/dl毛细血管血液中脱氧血红蛋白毛细血管血液中脱氧血红蛋白5g/dl,使皮肤、粘膜呈青紫色。使皮肤、粘膜呈青紫色。发发 绀绀(cyanosis)(cyanosis)HbHb正常的人正常的人: : 缺氧与发绀是一致的。缺氧与发绀是一致的。HbHb不正常的人不正常的人: :缺氧与发绀是不一致的。缺氧与发绀是不一致的。如如: :红细胞增多症患者红细胞增多症患者: :5

7、g/dl 5g/dl 发绀（不缺氧）发绀（不缺氧） 贫血患者贫血患者 5g/dl 5g/dl 不发绀（缺氧）不发绀（缺氧）血红蛋白含量减少或性质血红蛋白含量减少或性质发生改变发生改变血液携带的氧减少血液携带的氧减少,血氧含量降低血氧含量降低,血红蛋白结合的氧不易释出血红蛋白结合的氧不易释出缺缺 氧氧COO2O2O2COCO与与HbHb的亲和力是的亲和力是O O2 2的的210210倍倍, ,形成形成HbCOHbCOCOCO与与HbHb一个血红素结合后一个血红素结合后, ,将增加其余将增加其余3 3个血红素对氧的亲和力个血红素对氧的亲和力COCO抑制糖酵解，抑制糖酵解，2,3-DPG2,3-DP

8、G生成减少，氧离曲线左移生成减少，氧离曲线左移 FeFe3+3+与羟基牢固结与羟基牢固结合合, ,失去携氧能力失去携氧能力剩余的剩余的FeFe2+2+与与O O2 2亲亲和力增强和力增强, ,氧离曲线氧离曲线左移左移高 铁 血 红 蛋 白 血 症高 铁 血 红 蛋 白 血 症缺氧类型动脉血氧分压动脉血氧饱和度血 氧容 量动脉血氧含量动静脉氧差血液性缺氧N NNN血 液 性 缺 氧 的 特 点血 液 性 缺 氧 的 特 点*皮肤、粘膜颜色 :乏氧性缺氧乏氧性缺氧 紫绀紫绀高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症咖啡色咖啡色碳氧血红蛋白血症碳氧血红蛋白血症樱桃红色樱桃红色 严重贫血病人严重贫血病人?红细胞

9、增多症红细胞增多症?2021/3/23正常正常血液性缺氧血液性缺氧组织性缺氧组织性缺氧循环性缺氧循环性缺氧低张性缺氧低张性缺氧血液循环障碍血液循环障碍供给组织的血液减少供给组织的血液减少 动脉狭窄或阻塞动脉狭窄或阻塞,致动脉血灌流不致动脉血灌流不足足静脉血回流受阻血静脉血回流受阻血流缓慢，微循环淤流缓慢，微循环淤血，导致动脉血灌血，导致动脉血灌流减少流减少缺血性缺血性缺氧缺氧淤血性淤血性缺氧缺氧 局部性的局部性的（如静脉栓塞或静脉炎）（如静脉栓塞或静脉炎）; 全身性的全身性的（如右心衰竭）。（如右心衰竭）。 动脉动脉静脉静脉毛细血管内压毛细血管内压动脉动脉静脉静脉毛细血管内压毛细血管内压机制机

10、制: 血流血流进入组织血量进入组织血量组织供氧组织供氧局部性的局部性的（如血管狭窄或阻塞）（如血管狭窄或阻塞）;全身性的全身性的（如心力衰竭、休克）。（如心力衰竭、休克）。淤血淤血:循 环 性 缺 氧 的 特 点循 环 性 缺 氧 的 特 点2021/3/23正常正常血液性缺氧血液性缺氧组织性缺氧组织性缺氧循环性缺氧循环性缺氧低张性缺氧低张性缺氧组织细胞利用氧障碍所引起的缺氧组织细胞利用氧障碍所引起的缺氧组织性缺氧组织性缺氧抑制细胞氧化磷酸化抑制细胞氧化磷酸化线粒体损伤线粒体损伤维生素缺乏维生素缺乏氧化性细胞色素氧化酶氧化性细胞色素氧化酶Fe3+CN（氰化高铁细胞氰化高铁细胞 色素氧化酶色素氧

11、化酶cytacytaa3各种氰化物各种氰化物消化道消化道呼吸道呼吸道皮肤皮肤进入体内进入体内还原性细胞色素氧化酶还原性细胞色素氧化酶Fe2+CN 氧化性细胞色素氧化酶氧化性细胞色素氧化酶Fe3+cytacytaa3（FeCNFeCNa3） 0.06gHCN0.06gHCN可使人死亡可使人死亡氧化磷酸化的关键氧化磷酸化的关键:细胞色素细胞色素分子中的铁通过可逆性氧化分子中的铁通过可逆性氧化还原反应进行电子传递还原反应进行电子传递1. 1.线粒体损伤线粒体损伤线粒体底物水平磷酸化线粒体底物水平磷酸化ATPATP的生成的生成氰化物氰化物 一氧化碳一氧化碳 硫化氢硫化氢 叠氮化合物叠氮化合物抗霉素抗霉

12、素A A 苯乙双胍苯乙双胍 8-8-氢氢- -羟基喹羟基喹啉啉 萘醌萘醌胍乙腚胍乙腚 巴比妥巴比妥 鱼藤酮鱼藤酮3. 线粒体损伤线粒体损伤:辐射、细菌毒素辐射、细菌毒素2 .2 .呼吸酶合成呼吸酶合成:VitB1,B2 ,PP:VitB1,B2 ,PP缺乏缺乏组 织 性 缺 氧 的 特 点组 织 性 缺 氧 的 特 点由于氧合Hb含量高,皮肤粘膜呈鲜红或玫瑰红2021/3/23正常正常血液性缺氧血液性缺氧组织性缺氧组织性缺氧循环性缺氧循环性缺氧低张性缺氧低张性缺氧肺淤血、水肿肺淤血、水肿失 血 性 休 克失 血 性 休 克一、呼吸系统的变化一、呼吸系统的变化(一一)代偿性反应代偿性反应 肺通气

13、量增加是对急性低张性缺氧的最重要代偿反应主动脉体主动脉体 颈动脉体颈动脉体肺通气肺通气肺泡通气量肺泡通气量PaO2PAO2PaCO2CO2 对中感器对中感器肺血流量肺血流量 心输出量心输出量胸廓运动胸廓运动 胸内负压胸内负压 静脉回流静脉回流氧摄取氧摄取 氧运输氧运输参与呼吸参与呼吸 的肺泡数的肺泡数呼吸面积呼吸面积氧弥散氧弥散肺血管收缩肺血管收缩局部血流量局部血流量肺动脉压肺动脉压肺上部血流肺上部血流通气通气/血流血流PaO2高原肺水肿高原肺水肿（high altitude pulmonary edema, HAPE）进入进入4000m高原后高原后14d内出现内出现发病率发病率:5.717.

14、7临床表现临床表现:胸闷胸闷,咳嗽咳嗽,发绀，呼吸困难，血性泡沫痰发绀，呼吸困难，血性泡沫痰体征体征:肺部湿罗音肺部湿罗音发病机制发病机制 抑制呼吸中枢抑制呼吸中枢PaO230mmHg潮式呼吸潮式呼吸间停呼吸间停呼吸（一）代偿性反应（一）代偿性反应1 1、心输出量增加、心输出量增加 心率增加心率增加 肺牵张反射器兴奋引起肺牵张反射器兴奋引起 心肌收缩力增加心肌收缩力增加 回心血量增加回心血量增加 心输出量增加心输出量增加 刺刺激颈激颈A体主体主A体感体感受器受器呼呼吸吸深深快快刺激肺牵刺激肺牵张感受器张感受器胸内负胸内负压压 反 射反 射性 兴性 兴奋 交奋 交感 神感 神经经心率心率 V收缩

15、收缩静脉回静脉回流流交感神交感神 经兴奋经兴奋作用心脏作用心脏-受体受体心心输输出出量量心 肌心 肌收 缩收 缩性性PaO2心、脑供血增多心、脑供血增多皮肤、内脏、骨骼肌和肾血流减少皮肤、内脏、骨骼肌和肾血流减少器官血流量取决于器官血流量取决于血液灌注的压力（即动、静脉压差）血液灌注的压力（即动、静脉压差）器官血流的阻力器官血流的阻力开放的血管数量开放的血管数量内径大小内径大小2 2、血流重新分布、血流重新分布缺氧时缺氧时交感神经兴奋交感神经兴奋血管收缩血管收缩血管扩张血管扩张局部组织代谢产物局部组织代谢产物 ？请大家从这个请大家从这个角度上来分析角度上来分析一下为什么登一下为什么登山运动员的

16、四山运动员的四肢、鼻子及耳肢、鼻子及耳朵等部位最容朵等部位最容易冻伤？易冻伤？（一）代偿性反应（一）代偿性反应3 3、缺氧性肺血管收缩、缺氧性肺血管收缩（hypoxia pulmonary vasoconstriction, HPV）（一）代偿性反应（一）代偿性反应 是维持通气和血流比相适应的代偿性保护机制代偿意义代偿意义肥大细胞肥大细胞 肺泡巨噬细胞肺泡巨噬细胞 血管内皮细胞血管内皮细胞 交感神经交感神经受体受体缩血管缩血管ET、Ang、TXA2NO、PGI2扩血管扩血管细胞膜对细胞膜对Na+、Ca2+通透性通透性Na+、Ca2+内流内流兴奋性兴奋性 收缩性收缩性4 4、组织毛细血管密度增加

17、、组织毛细血管密度增加HIF-1增多诱导VEGF等基因高表达缩短血氧弥散至细胞的距离缩短血氧弥散至细胞的距离,增加对细胞的供氧量增加对细胞的供氧量（一）代偿性反应（一）代偿性反应 1 1、红细胞和血红蛋白增多、红细胞和血红蛋白增多促红细胞生成素促红细胞生成素（EPO）增加增加提高血氧含量和血氧容量提高血氧含量和血氧容量,提高血液携氧能力提高血液携氧能力,增加组织供氧增加组织供氧EPO能促进肌肉中氧气生成能促进肌肉中氧气生成,增强运动员的耐力。增强运动员的耐力。EPO对人体对人体危害极大危害极大,长期服用可使人血液长期服用可使人血液黏稠，增加心脏负担，导致血栓，黏稠，增加心脏负担，导致血栓，甚至

18、死亡。甚至死亡。 2 2、血红蛋白释放氧能力增强、血红蛋白释放氧能力增强 2,3 DPG含量升高含量升高氧离曲线右移氧离曲线右移,有利于氧的释放有利于氧的释放（一）代偿性反应（一）代偿性反应 PaO PaO2 2脱氧脱氧Hb结合结合2.3DPGRBC游离游离2.3DPG2.3-DPG对对磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸变位酶的抑制变位酶的抑制减弱减弱肺通气肺通气呼碱及脱氧呼碱及脱氧Hb稍偏碱稍偏碱PH磷酸果磷酸果糖激酶糖激酶激活激活2.3DPG生成生成2.3-DPG2.3-DPG*2.3-DPGHb氧离曲线右移机制氧离曲线右移机制: 2.3DPG与脱氧与脱氧Hb结合结合稳定了脱

19、氧稳定了脱氧Hb的空间构型的空间构型 使使Hb不易与氧结合不易与氧结合 2.3DPGRBC内内PH通过通过Bohr效应效应Hb与氧亲和力与氧亲和力轻度缺氧或缺氧早期轻度缺氧或缺氧早期: :血液重新分布保证脑组织血供血液重新分布保证脑组织血供; ;严重缺氧或长时间缺氧严重缺氧或长时间缺氧: :神经系统障碍神经系统障碍, , 脑水肿和脑细胞受损。脑水肿和脑细胞受损。机制机制: :与脑水肿有关与脑水肿有关: :1 1、缺氧扩张脑血管、缺氧扩张脑血管2 2、缺氧致酸中毒增加毛细血管的通透性、缺氧致酸中毒增加毛细血管的通透性3 3、缺氧致、缺氧致ATPATP生成减少细胞膜钠泵功能障碍生成减少细胞膜钠泵功能障碍, ,细胞内细胞内钠水潴留钠水潴留急性急性: :头痛、情绪激动、记忆力等降低头痛、情绪激动、记忆力等降低, , 严重可出现惊厥