病生第7章缺氧

1、温州医学院病理生理教研室温州医学院病理生理教研室第五章 缺 氧 （hypoxia）47天46min2129概概 述述12 缺缺 氧氧 对对 机机 体体 的的 影影 响响3缺缺 氧氧 的的 防防 治治 原原 则则54缺氧的类型、原因和发生机制缺氧的类型、原因和发生机制常常 用用 的的 血血 氧氧 指指 标标 外呼吸外呼吸内呼吸内呼吸供氧供氧用氧用氧气体在气体在血液中运输血液中运输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供氧供氧用氧用氧 供氧供氧 用氧用氧缺氧缺氧缺氧的概念缺氧的概念 因组织因组织供氧减少供氧减少或或用氧用氧障碍障碍引起引起细胞代谢、功能和形态结细胞代谢、功

2、能和形态结构异常变化构异常变化的病理过程的病理过程。 PaO2: 13.3kPa (100mmHg) PvO2: 5.32kPa（40mmHg） PaO2: 吸入气的吸入气的PO2，外呼吸，外呼吸 PvO2: 内呼吸内呼吸 定义：定义：正常值：正常值：影响因素：影响因素：一、血氧分压血氧分压 （partial pressure of oxygen , PO2）以物理状态溶解在血浆内的氧产生以物理状态溶解在血浆内的氧产生的张力。的张力。二、血氧容量二、血氧容量 （oxygen binding capacity，CO2max）定义：定义：正常值：正常值：影响因素：影响因素：3838，POPO2 2

3、:150mmHg:150mmHg，PCOPCO2 2:40mmHg:40mmHg100ml血液中的血液中的Hb被氧充分饱和时的被氧充分饱和时的最大携氧量最大携氧量。20ml/dlHb的质和量的质和量定义：定义： 正常值：正常值：影响因素：影响因素：三、血氧含量三、血氧含量 （oxygen content，CO2）100ml血液的血液的实际携氧量实际携氧量。CaO2：19ml/dlCvO2： 14ml/dlPaO2、Hb的质和量的质和量定义：定义：正常值：正常值：影响因素：影响因素：四、四、氧饱和度氧饱和度 （oxygen saturation，SO2）Hb与氧结合达到饱和程度的百分数。与氧结合

4、达到饱和程度的百分数。SaO2：95% SvO2：70%PO22040608010020406080100血液在标准条件下，血液在标准条件下，SOSO2 2为为5050时时的氧分压。的氧分压。定义：定义：正常值：正常值：3838，pH7.4pH7.4，PCOPCO2 25.32kPa(40mmHg)5.32kPa(40mmHg)意义：意义：五、五、P502627mmHgHb与与O2亲和力亲和力2040608010020406080100P502040608010020406080100PCO2 T 氧离曲线及其影响因素19ml/dl14ml/dlO2O2O2O2O2AV六、动六、动-静脉血氧含

5、量差静脉血氧含量差（CaO2-CvO2）定义：定义：正常值：正常值：动脉血氧含量减去静脉血氧含量动脉血氧含量减去静脉血氧含量 的差值，即组织对氧消耗量。的差值，即组织对氧消耗量。5ml/dl 肺部肺部摄氧摄氧血液血液携氧携氧 循环循环 运氧运氧组织组织用氧用氧低张性低张性缺缺 氧氧血液性血液性缺 氧氧循环性循环性缺缺 氧氧组织性组织性缺缺 氧氧概念概念 PaO2 CaO2 组织供氧不足组织供氧不足原因原因 1.1.吸入气氧分压过低吸入气氧分压过低（大气性缺氧）（大气性缺氧） 2.2.外呼吸功能障碍外呼吸功能障碍（呼吸性缺氧）（呼吸性缺氧） 3.3.静脉血分流入动脉静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）

6、（静脉血掺杂） 一、低张性缺氧一、低张性缺氧（hytonic hypoxia) 乏氧性缺氧乏氧性缺氧（hypoxic hypoxia)159mmHg98mmHg62mmHg110mmHg105mmHg50mmHgFallot症症 右心的静脉血流入左心右心的静脉血流入左心 Normal Fallot1.PaO2、CaO2 、SaO2降低降低 2.CO2max正常或增高正常或增高3.CaO2-CvO2减小或正常减小或正常血氧变化特点血氧变化特点 组织缺氧的机制组织缺氧的机制HHbHbO22.6g/dl5g/dl毛细血管中脱氧血红蛋白毛细血管中脱氧血红蛋白5g/dl，使皮肤、粘膜呈青紫色。，使皮肤、

7、粘膜呈青紫色。 发发 绀绀(cyanosis)(cyanosis)紫绀 缺氧 二、血液性缺氧二、血液性缺氧（hemic hypoxia） 等张性缺氧等张性缺氧 （isotonic hypoxia）概念概念 Hb数量数量或性质改变或性质改变血液携带的氧血液携带的氧或或Hb结合的氧不易释出结合的氧不易释出组织缺氧。组织缺氧。原原 因因1.1.贫血（贫血（anemiaanemia） 单位容积血液内单位容积血液内RBC和和Hb CO2max CaO2 CO与与Hb亲和力是亲和力是O2的的210倍，倍， 形成形成HbCO，失去携氧能力。，失去携氧能力。 CO与与Hb一个血红素结合后，将增加其余一个血红素

8、结合后，将增加其余3个个 血红素对氧的亲和力，使氧离曲线左移。血红素对氧的亲和力，使氧离曲线左移。 抑制正常抑制正常RBC的糖酵解，使的糖酵解，使2,3-DPG生成生成， 使氧离曲线左移。使氧离曲线左移。2.2.一氧化碳中毒一氧化碳中毒COO2O2O2NormalHbFe3+OHFe2+Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+Fe3+Fe2+Fe2+ 氧化剂氧化剂( (亚硝酸盐亚硝酸盐) )3.3.高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症NHbFe3+OHFe2+Fe3+Fe2+Fe2+Fe2+Fe3+Fe2+Fe2+Fe2+Fe3+Fe2+Fe2+cellFeFe2+2+与与O O2 2亲和力亲和力 氧离曲

9、线左移氧离曲线左移FeFe3+3+与羟基牢固与羟基牢固结合，不能携氧结合，不能携氧3.3.血红蛋白与氧的亲和力异常增高血红蛋白与氧的亲和力异常增高 输入大量库存血输入大量库存血 输入碱性液体输入碱性液体 血红蛋白病血红蛋白病1.PaO2正常，正常，SaO2正常正常2.CaO2减少减少 或正常或正常，CO2max 减少或正常减少或正常 3.CaO2-CvO2减小减小血氧变化特点血氧变化特点 严重贫血严重贫血面色苍白面色苍白 高铁血红蛋白高铁血红蛋白咖啡色咖啡色 碳氧血红蛋白碳氧血红蛋白樱桃红色樱桃红色皮肤、粘膜颜色皮肤、粘膜颜色“肠源性紫绀肠源性紫绀”：（：（enterogenous cyano

10、sisenterogenous cyanosis）（无发绀）（无发绀） 概念概念 组织血流量组织血流量组织供氧不足组织供氧不足三、循环性缺氧三、循环性缺氧（circulatory hypoxiacirculatory hypoxia） 低动力性缺氧低动力性缺氧 （hypokinetic hypoxia)hypokinetic hypoxia)动脉血灌流不足动脉血灌流不足缺血性缺氧缺血性缺氧静脉血回流受阻静脉血回流受阻淤血性缺氧淤血性缺氧循环性缺氧循环性缺氧原原 因因 1.PaO2、CaO2、SaO2、CO2max 正常正常2.CaO2-CvO2增加增加3.PvO2、SvO2、CvO2降低降低血

11、氧变化特点血氧变化特点19ml/dl12ml/dl7ml/dlO2O2O2O2O2AVO2O2O2CaO2-CvO2供氧量供氧量= =单位容量摄氧量单位容量摄氧量组织血流量组织血流量 缺血性缺氧缺血性缺氧 皮肤苍白皮肤苍白 淤血性缺氧淤血性缺氧 发绀发绀 皮肤、粘膜颜色皮肤、粘膜颜色概念概念 组织供氧正常，组织、细胞利用氧组织供氧正常，组织、细胞利用氧能力能力缺氧缺氧mitochondrion四、组织性缺氧四、组织性缺氧（histogenous hypoxiahistogenous hypoxia） 氧利用障碍性缺氧氧利用障碍性缺氧（dysoxidative hypoxia)dysoxidat

12、ive hypoxia)1.1.药物对线粒体氧化磷酸化的抑制药物对线粒体氧化磷酸化的抑制2.2.维生素缺乏维生素缺乏（VB1、VB2、VPP）3.3.线粒体损伤线粒体损伤 原原 因因CN-Cytaa3-Fe3+ Cytaa3-Fe 3+-CN 呼吸链中断呼吸链中断 ( (氰化高铁细胞色素氧化酶）氰化高铁细胞色素氧化酶） 药物对线粒体氧化磷酸化的抑制药物对线粒体氧化磷酸化的抑制 呼吸链受抑制呼吸链受抑制 氧化磷酸化解偶联氧化磷酸化解偶联1.PaO2、CaO2、SaO2、 CO2max 正常正常2.CaO2-CvO2减小减小3.PvO2、SvO2 、CvO2增高增高血氧变化特血氧变化特点点（皮肤呈

13、（皮肤呈玫瑰红色玫瑰红色）各型缺氧血氧变化的特点各型缺氧血氧变化的特点低张性血液性循环性组织性小结临 床 上 常 为 混 合 性 缺 氧失失 血血 性性 休休 克克 呼吸系统循环系统血液系统中枢系统组织细胞一、呼吸系统的变化一、呼吸系统的变化（一）代偿性反应（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！肺通气量增加是对急性低张性缺氧的最重要代偿反应！ PaO2(8kPa)颈动脉体和主动脉体化学感受器呼吸加深加快呼吸加深加快肺泡通气量肺泡通气量，增加增加PAO2和和PaO2增加静脉回流，有增加静脉回流，有利于氧的摄取和运输利于氧的摄取和运输意意 义：义：33 （二）损伤性变化

14、（二）损伤性变化2.2.中枢性呼吸衰竭中枢性呼吸衰竭 1.1.高原肺水肿高原肺水肿1. 1.高原性肺水肿高原性肺水肿 严重的胸闷，呼吸困难，发绀，剧烈咳嗽，严重的胸闷，呼吸困难，发绀，剧烈咳嗽，血性泡沫痰，神志不清，肺部有湿罗音。血性泡沫痰，神志不清，肺部有湿罗音。机制：机制： 血管收缩，回心血量和肺血量增加血管收缩，回心血量和肺血量增加 肺毛细血管压力升高肺毛细血管压力升高 非炎性漏出非炎性漏出 炎性渗出炎性渗出2. 2.中枢性呼吸衰竭中枢性呼吸衰竭PaOPaO2 2过低过低( (30mmHg)30mmHg)抑制呼吸中枢抑制呼吸中枢呼吸抑制，节律和频率不规则，通气量减少呼吸抑制，节律和频率不

15、规则，通气量减少1.1.心输出量增加心输出量增加2.2.肺血管收缩肺血管收缩3.3.血液重分布血液重分布4.4.毛细血管增生毛细血管增生二、循环系统的变化二、循环系统的变化（一）代偿反应（一）代偿反应1 1、心输出量增加、心输出量增加心率心率心肌收缩力心肌收缩力回心血量回心血量 缺缺 氧氧（胸廓运动增强）（胸廓运动增强）2.2.肺血管收缩肺血管收缩交感神经作用交感神经作用血管活性物质血管活性物质 缺氧直接作用缺氧直接作用 -肾上腺素能受体肾上腺素能受体 Ang、ET、TXA2 PGI2、NO 缺氧缺氧 抑制抑制Kv 细胞膜去极化细胞膜去极化Ca2+内流内流 激活电压依赖性钙通道激活电压依赖性钙

16、通道是维持通气和血流比相适应的代偿性保护机制是维持通气和血流比相适应的代偿性保护机制!皮肤、骨骼肌、内脏和肾血流量减少，皮肤、骨骼肌、内脏和肾血流量减少，心、脑供血量增多。心、脑供血量增多。3.3.血流重新分布血流重新分布机机 制：制： 器官物质代谢不同器官物质代谢不同 器官血管反应性不同器官血管反应性不同 器官血管受体密度不同器官血管受体密度不同 ？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？HIF-1增多诱导增多诱导VEGF等基因高表达等基因高表达 缩短血氧弥散至细胞的距离，

17、增加对细胞缩短血氧弥散至细胞的距离，增加对细胞的供氧量。的供氧量。4.4.组织毛细血管密度增加组织毛细血管密度增加意意 义：义：1.1.肺动脉高压肺动脉高压2.2.心肌舒张收缩功能障碍心肌舒张收缩功能障碍3.3.心律失常心律失常4.4.回心血量减少回心血量减少缩血管物质增多缩血管物质增多交感神经兴奋交感神经兴奋KvKv通道抑制通道抑制 短期缺氧短期缺氧 持久缺氧持久缺氧肺血管功能性收缩肺血管功能性收缩肺血管重塑肺血管重塑血管平滑肌细胞血管平滑肌细胞成纤维细胞成纤维细胞肥大增生肥大增生肺动脉高压肺动脉高压肺心病肺心病1.1.肺动脉高压肺动脉高压2.2.心肌舒张收缩功能障碍心肌舒张收缩功能障碍AT

18、P 能量供应不足能量供应不足 Ca转运分布异常转运分布异常缺氧、酸中毒缺氧、酸中毒 心肌收缩蛋白破坏心肌收缩蛋白破坏RBC 心肌射血阻力增大心肌射血阻力增大3.3.心律失常心律失常4.4.回心血量减少回心血量减少三、血液系统的变化三、血液系统的变化（一）代偿反应（一）代偿反应1.1.红细胞和血红蛋白增多红细胞和血红蛋白增多 缺氧缺氧 HIF-1 促红细胞生成素（促红细胞生成素（EPO） 加速加速Hb的合成、网织的合成、网织RBC和和RBC入血入血 CaO2、CO2 max2.2.氧离曲线右移氧离曲线右移, ,RBC释氧能力增强释氧能力增强 原因： 2, 3-DPG增多增多2,3-DPG葡萄糖葡

19、萄糖3-P-3-P-甘油醛甘油醛1,3-P-1,3-P-甘油酸甘油酸3-P-3-P-甘油酸甘油酸2-P-2-P-甘油酸甘油酸乳酸乳酸葡萄糖葡萄糖3-P-3-P-甘油醛甘油醛1,3-P-1,3-P-甘油酸甘油酸3-P-3-P-甘油酸甘油酸2-P-2-P-甘油酸甘油酸乳酸乳酸（）（）2,3-DPG缺氧缺氧Hb-2,3-DPG缺氧缺氧(+)(+)2，3-DPG增多的原因增多的原因葡萄糖葡萄糖3-P-3-P-甘油醛甘油醛1,3-P-1,3-P-甘油酸甘油酸3-P-3-P-甘油酸甘油酸2-P-2-P-甘油酸甘油酸乳酸乳酸（）（）2,3-DPG缺氧缺氧Hb-2,3-DPG缺氧缺氧(+)(+)葡萄糖葡萄糖3-P-甘油醛甘油醛1,3-P-甘油酸甘油酸3-P-甘油酸甘油酸2-P-甘油酸甘油酸乳酸乳酸（）（）pH(+)(+)pH2,3-DPG 2,3-DPG引起氧离曲线右移机制引起氧离曲线右移机制 2, 3-DPG与与HHb结合结合稳定稳定Hb构型构型 Hb与与O2亲和力亲和力RBC内内pH氧离曲线右移氧离曲线右移( (二二) )损伤性变化损伤性变化当吸入气当吸入气PO2明显降低明显降低时，氧离曲线右移使血液时，氧离曲线右移使血液通过肺泡时结