病理生理缺氧

1、病理生理缺氧海拔海拔1800多多米米病理生理缺氧2388米 病理生理缺氧教学目标教学目标n掌握：缺氧的原因、分类与血氧变化的特掌握：缺氧的原因、分类与血氧变化的特点；缺氧时机体的功能与代谢变化。点；缺氧时机体的功能与代谢变化。n熟悉：常用的血氧指标。熟悉：常用的血氧指标。n了解：影响机体对缺氧耐受性的因素。了解：影响机体对缺氧耐受性的因素。第一节第一节 概述概述 氧的摄取氧的摄取n氧是机体所必需的：氧是机体所必需的：n静息时需氧量静息时需氧量250ml/minn体内贮氧量体内贮氧量1.5Ln氧从体外进入血液：氧从体外进入血液：n呼吸运动呼吸运动n氧分子自由弥散氧分子自由弥散氧的运输氧的运输n氧

2、在血液循环中的运输氧在血液循环中的运输三、氧的利用三、氧的利用O2O2O2AVO2O2O2HbO2O2供氧过程供氧过程利用氧利用氧常用血氧指标常用血氧指标n血氧分压血氧分压n血氧容量血氧容量n血氧含量血氧含量n动动-静脉血氧差静脉血氧差n血氧饱和度血氧饱和度血氧分压血氧分压（partial pressure of oxygen, PO2）n概念：概念：n指以物理状态溶解在血浆内的氧分子所指以物理状态溶解在血浆内的氧分子所产生的张力（故又称氧张力）。产生的张力（故又称氧张力）。n影响因素：影响因素：n吸入气氧分压吸入气氧分压n外呼吸功能外呼吸功能血氧容量血氧容量(oxygen binding c

3、apacity, C-O2max)n概念：概念：n100ml血液内血红蛋白所结合的最大带氧量。血液内血红蛋白所结合的最大带氧量。n影响因素：影响因素：n血液中血液中Hb的质的质(与与O2结合的能力结合的能力)和量。和量。血氧含量血氧含量(oxygen content, C-O2)n概念：概念：n指指100ml血液内实际所含的氧毫升数，包血液内实际所含的氧毫升数，包括实际与血红蛋白结合的氧和溶解在血括实际与血红蛋白结合的氧和溶解在血浆内的氧。浆内的氧。n影响因素：影响因素：n氧分压氧分压n氧容量氧容量动动-静脉血氧差静脉血氧差(CaO2-CvO2)n概念：概念：n即动脉血氧含量减去静脉血氧含量所

4、得即动脉血氧含量减去静脉血氧含量所得的毫升数。的毫升数。n反映组织对氧的消耗量。反映组织对氧的消耗量。 动静脉血氧差动静脉血氧差19ml/dl14ml/dl5ml/dlO2O2O2O2O2AV定义：动脉血氧含量定义：动脉血氧含量 - - 静脉血氧含量，反映静脉血氧含量，反映组织细胞对氧的摄取和利用能力组织细胞对氧的摄取和利用能力. .血氧饱和度（血氧饱和度（oxygen saturation, SO2）n概念：概念： nHb的氧饱和度，即的氧饱和度，即Hb结合氧的百分数，结合氧的百分数，约等于血氧含量和血氧容量的比值。约等于血氧含量和血氧容量的比值。n氧饱和度（）氧饱和度（）(氧含量氧含量-溶

5、解氧量溶解氧量)/氧容量氧容量=氧含量氧含量/氧容量氧容量n影响因素：影响因素：n取决于氧分压的高低取决于氧分压的高低nP50缺氧缺氧（hypoxia） 组织、细胞因供氧不足或用氧障组织、细胞因供氧不足或用氧障碍，而引起机体功能、代谢、以至碍，而引起机体功能、代谢、以至形态结构变化的病理过程。形态结构变化的病理过程。1氧离曲线氧离曲线第二节缺氧的原因、类型和血氧变第二节缺氧的原因、类型和血氧变化特点化特点O2O2O2HbO2O2供氧过程供氧过程利用氧利用氧乏乏氧氧性性缺缺氧氧血液性缺氧血液性缺氧循环性缺氧循环性缺氧组织性缺氧组织性缺氧缺氧缺氧供氧不足供氧不足用氧障碍用氧障碍乏氧性缺氧乏氧性缺氧

6、血液性缺氧血液性缺氧循环性缺氧循环性缺氧组织性缺氧组织性缺氧外呼吸功能障碍外呼吸功能障碍吸入气中氧分压降低吸入气中氧分压降低静脉血分流入动脉静脉血分流入动脉血红蛋白含量减少血红蛋白含量减少血红蛋白结构、功能异常血红蛋白结构、功能异常全身循环功能障碍全身循环功能障碍局部循环功能障碍局部循环功能障碍线粒体功能受抑制线粒体功能受抑制 线粒体结构性损伤线粒体结构性损伤一、乏氧性缺氧（一、乏氧性缺氧（Hypoxic Hypoxia）概念概念 乏氧性缺氧是指由于动脉血氧分压降乏氧性缺氧是指由于动脉血氧分压降低，血氧含量减少，导致组织供氧不足，低，血氧含量减少，导致组织供氧不足，又称低张性低氧血症（又称低张

7、性低氧血症（hypotonic hypoxemia）。）。（一）原因（一）原因n吸入气氧分压低吸入气氧分压低 n由于吸入气氧分压低，由于吸入气氧分压低，PAO2和和PaO2随之降低。随之降低。n外呼吸功能障碍外呼吸功能障碍 n静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）增多静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）增多 Fallot四联症模式四联症模式 肺动脉高压肺动脉高压 杵状指杵状指Military use of hypotonic hypoxia当温压弹爆炸时，燃烧耗氧使爆心周围的氧分当温压弹爆炸时，燃烧耗氧使爆心周围的氧分压降低到正常值的压降低到正常值的1/3 (相当于海拔相当于海拔8000m)，同，同时燃烧产

8、生的时燃烧产生的CO等气体会共同促使人体极度缺等气体会共同促使人体极度缺氧，在数分钟内窒息死亡。氧，在数分钟内窒息死亡。（二）血氧变化特点（二）血氧变化特点 动脉血氧分压动脉血氧分压 血氧容量血氧容量 动动- -静脉血氧差静脉血氧差紫绀紫绀 皮肤粘膜皮肤粘膜降低降低正常正常正常或降低正常或降低 动脉血氧饱和度动脉血氧饱和度 动脉血氧含量动脉血氧含量降低降低降低降低紫绀紫绀 (cyanosis) ：n概念：概念：n毛细血管毛细血管血液中血液中脱氧血红蛋白脱氧血红蛋白浓度达到或超浓度达到或超过过5g/dL时，可使皮肤和粘膜呈青紫色，称为时，可使皮肤和粘膜呈青紫色，称为紫绀。紫绀。n缺氧不一定有发绀

9、，发绀不一定有缺氧缺氧不一定有发绀，发绀不一定有缺氧n当血红蛋白过多或过少当血红蛋白过多或过少 时，发绀与缺氧常不一致。例时，发绀与缺氧常不一致。例如如n重度贫血患者，血红蛋白可降至重度贫血患者，血红蛋白可降至5g/dl5g/dl以下，出现严以下，出现严重缺氧，但不会发生紫绀。重缺氧，但不会发生紫绀。n红细胞增多病患者，血中还原血红蛋白超过红细胞增多病患者，血中还原血红蛋白超过5g/dl5g/dl，出现发绀，但可无缺氧症状。出现发绀，但可无缺氧症状。发发 绀绀(cyanosis)(cyanosis)二、血液性缺氧（二、血液性缺氧（Hemic Hypoxia）n概念：概念：n血液性缺氧是指由于血

10、红蛋白含量减少血液性缺氧是指由于血红蛋白含量减少或性质发生改变而导致的缺氧。或性质发生改变而导致的缺氧。（一）原因（一）原因1.血红蛋白量减少血红蛋白量减少n 2.Hb性质的改变性质的改变（1）CO中毒中毒CO + Hb HbCOCOO2O2O2COCO与与HbHb的亲和力是的亲和力是O O2 2的的210210倍，形成倍，形成HbCOHbCO，失去携氧能力，失去携氧能力COCO抑制糖酵解，抑制糖酵解，2,3-DPG2,3-DPG生成减少，氧离曲线左移生成减少，氧离曲线左移（2）高铁血红蛋白血症）高铁血红蛋白血症 Fe2+Fe2+ Fe2+Fe2+Hb-Fe2+HbFe3+OH氧化氧化还原还原

11、 （棕褐色）（棕褐色）肠源性紫绀肠源性紫绀 Fe3+Fe2+ Fe3+Fe2+（3）Hb与氧的亲和力异常增高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大量碱性溶液输入大量碱性溶液（二）血氧变化特点（二）血氧变化特点 动脉血氧分压动脉血氧分压 血氧容量血氧容量 动动- -静脉血氧差静脉血氧差 皮肤粘膜皮肤粘膜正常正常 正常正常 降低降低 正常正常 动脉氧饱和度动脉氧饱和度 动脉血氧含量动脉血氧含量贫血性缺氧贫血性缺氧高铁血红蛋白血症、碳氧血红蛋白血症高铁血红蛋白血症、碳氧血红蛋白血症 降低降低 降低降低贫血性缺氧贫血性缺氧高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症碳氧血红蛋白血症碳氧血红蛋白血症

12、苍白苍白咖啡色咖啡色樱桃红色樱桃红色三、循环性缺氧（三、循环性缺氧（Circulatory Hypoxia）n概念：概念：n指由于组织血液灌流量减少而引起指由于组织血液灌流量减少而引起的缺氧，又称低动力性缺氧的缺氧，又称低动力性缺氧（hypokinetic hypoxia）。）。（一）原因（一）原因n全身性循环障碍全身性循环障碍n局部性循环障碍局部性循环障碍（二）血氧变化特点（二）血氧变化特点 动脉血氧分压动脉血氧分压 血氧容量血氧容量 动动- -静脉血氧差静脉血氧差 皮肤粘膜皮肤粘膜正常正常增高增高正常正常 动脉氧饱和度动脉氧饱和度 动脉血氧含量动脉血氧含量正常正常正常正常苍白或发绀苍白或发

13、绀四、组织性缺氧（四、组织性缺氧（Histogenous Anoxia）n概念：概念：n由于组织细胞利用氧的能力不由于组织细胞利用氧的能力不足而引起的缺氧。足而引起的缺氧。（一）原因（一）原因n线粒体功能受抑制线粒体功能受抑制n线粒体结构性损伤线粒体结构性损伤呼吸链及氧化磷酸化抑制剂的作用环节呼吸链及氧化磷酸化抑制剂的作用环节（二）血氧变化特点（二）血氧变化特点 动脉血氧分压动脉血氧分压 血氧容量血氧容量 动静脉血氧差动静脉血氧差正常正常降低降低正常正常 动脉氧饱和度动脉氧饱和度 动脉血氧含量动脉血氧含量正常正常正常正常各型缺氧的血氧变化和皮肤粘膜改变各型缺氧的血氧变化和皮肤粘膜改变缺氧类型缺

14、氧类型动脉血动脉血氧分压氧分压动脉血动脉血氧饱和度氧饱和度血氧容量血氧容量动脉血动脉血氧含量氧含量动动- -静脉静脉血氧差血氧差皮肤粘膜皮肤粘膜乏氧性乏氧性缺氧缺氧N NN N或或紫绀紫绀血液性血液性缺氧缺氧N NN N苍白苍白咖啡色咖啡色樱桃红色樱桃红色循环性循环性缺氧缺氧N NN NN NN N苍白苍白发绀发绀组织性组织性缺氧缺氧N NN NN NN N鲜红色鲜红色缺氧虽分为上述四型，但在实际情况中所见的，缺氧虽分为上述四型，但在实际情况中所见的，往往是混合型。例如失血性休克，既有血红蛋白减往往是混合型。例如失血性休克，既有血红蛋白减少所致的血液性缺氧，又有有微循环障碍所致的循少所致的血液

15、性缺氧，又有有微循环障碍所致的循环性缺氧。又如心力衰竭，既有循环障碍引起的循环性缺氧。又如心力衰竭，既有循环障碍引起的循环性缺氧，又可继发肺淤血、水肿而引起呼吸性缺环性缺氧，又可继发肺淤血、水肿而引起呼吸性缺氧。氧。第三节缺氧时机体的功能代谢变化第三节缺氧时机体的功能代谢变化一、呼吸系统一、呼吸系统主动脉体颈动脉体肺通气肺通气肺泡通气量PaO2PAO2PaCO2CO2 对中感器肺血流量心输出量胸廓运动胸内负压静脉回流氧摄取氧运输参与呼吸的肺泡数呼吸面积氧弥散慢性缺氧使之钝化PaO2久居高原者较世居平原人颈动脉体大久居高原者较世居平原人颈动脉体大6.7倍；倍；慢阻肺比正常人大慢阻肺比正常人大1倍

16、；倍；慢性低张性缺氧早期，颈动脉体增大，慢性低张性缺氧早期，颈动脉体增大，嗜锇小体的中心缩小，晕轮加宽，有时嗜锇小体的中心缩小，晕轮加宽，有时整个嗜锇小体被空泡所取代整个嗜锇小体被空泡所取代高原性肺水肿高原性肺水肿n发生：急性低张性缺氧发生：急性低张性缺氧n表现：头痛、胸闷、咳嗽、发绀、呼吸困难、血性表现：头痛、胸闷、咳嗽、发绀、呼吸困难、血性泡沫痰泡沫痰 二、循环系统二、循环系统（一）心脏功能变化（一）心脏功能变化1.1.心率心率2.2.心肌收缩力心肌收缩力3.3.心输出量心输出量（二）血流分布改变（二）血流分布改变 缺氧缺氧交感神经交感神经兴奋兴奋血管收缩血管收缩局部组织乳酸、腺苷局部组织

17、乳酸、腺苷等代谢产物堆积等代谢产物堆积血管扩张血管扩张皮肤、腹腔内脏皮肤、腹腔内脏心、脑心、脑（三）肺循环的变化（三）肺循环的变化主动脉体颈动体通气通气/血流血流PaO2正常肺循环特点：流量大，压力低，阻力低，容量大正常肺循环特点：流量大，压力低，阻力低，容量大肺血管收缩具有一定的代偿意义肺血管收缩具有一定的代偿意义 肺血管收缩的可能机制肺血管收缩的可能机制1.缺氧对平滑肌的直接作用：缺氧对平滑肌的直接作用：膜钠、钙通透性增大，钠、钙内流；膜钠、钙通透性增大，钠、钙内流；抑制钾通道，钾外流减少，膜电位降低，引抑制钾通道，钾外流减少，膜电位降低，引发细胞膜去极化，激活电压依赖性钙通道，发细胞膜去

18、极化，激活电压依赖性钙通道，钙内流增加。钙内流增加。2.体液因素的作用：血管活性物质，但缩血体液因素的作用：血管活性物质，但缩血管物质占优势。管物质占优势。3.交感神经的作用。交感神经的作用。肺血管收缩肺血管收缩 肺动脉高压肺动脉高压 肺源性心脏病肺源性心脏病（四）毛细血管增生（四）毛细血管增生尤其是脑、心脏。缩短弥散距离。尤其是脑、心脏。缩短弥散距离。缺氧时毛细血管增生的机制缺氧时毛细血管增生的机制: :目前还不清楚目前还不清楚n腺苷。腺苷。n血管内皮生长因子血管内皮生长因子n细胞粘附分子细胞粘附分子三、血液系统三、血液系统（一）红细胞增多（一）红细胞增多 急性缺氧：储血器官收缩急性缺氧：储

19、血器官收缩 慢性缺氧：促红细胞生成素（慢性缺氧：促红细胞生成素（EPOEPO）20082008奥运会奥运会西班牙自行车女选手玛丽亚西班牙自行车女选手玛丽亚伊莎贝尔伊莎贝尔莫莫里诺在兴奋剂检测中被发现使用里诺在兴奋剂检测中被发现使用EPO。 （二）红细胞内（二）红细胞内2,3-DPG2,3-DPG增增加加氧离曲线右移氧离曲线右移2,3-DPG增多机制：增多机制：1.n1.二磷酸变位酶二磷酸变位酶（DPGM）二磷酸甘油二磷酸甘油酸磷酸酶酸磷酸酶（DPGP）磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶葡萄糖葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖2.呼碱及脱氧呼碱及脱氧Hb稍偏碱稍偏碱 pH 激活磷酸果糖激酶激活磷酸果糖激酶同时同时DPGM DPGP 2,3-DPG合成增加，分解减少合成增加，分解减少四、组织和细胞的变化四、组织和细胞的变化1.ATP1.ATP生成减少，无氧酵解增强生成减少，无氧酵解增强2.2.线粒体的改变线粒体的改变3.3.细胞膜的变化细胞膜的变化4.4